RGB светодиод

Появление многоцветных RGB–светодиодов связано с технологическими достижениями в области микроминиатюризации светодиодных кристаллов и серьезным запросом рекламного рынка. Название RGB связано с первыми буквами трех цветов в английском алфавите: R – красный, G – зеленый, B – синий.

Главной особенностью RGB–светодиодов выступает оптический принцип формирования любого известного цвета с помощью трех базовых цветов. Адресное управление каждым цветом дает возможность получать разнообразные цветовые картины, а программный способ управления свечением светодиодных кристаллов облегчает автоматизацию световых решений.

Содержание

• 1 Устройство и сферы применения
• 2 Разновидности
• 3 Схемы расположения выводов (распиновка)
• 4 Подключение

Устройство и сферы применения

Конструктивно RGB–светодиоды представляют собой три светодиодных кристалла с одной оптической линзой, расположенные в одном корпусе. Управление цветом происходит с помощью подачи электрических сигналов на выводы каждого светодиодного кристалла, а сочетание излучений всех трех светодиодов позволяет регулировать итоговый цвет. Для примера, ниже представлен самый популярный RGB–светодиод SMD 5050.

Сферы применения RGB светодиодов напрямую связаны с развитием рынка рекламы и развлекательных мероприятий. Также готовые RGB–светильники и ленты применяются в области светового оформления архитектурных и дизайнерских решений — ночная подсветка зданий или фонтанов, интерьерный свет, индикаторный системы автомобилей и т.д.

Разновидности

Разнообразие сфер применения многоцветных светодиодных источников света определяет основные виды внешнего оформления RGB–светодиодов:

• изделия небольшой мощности выпускаются в стандартных круглых корпусах со сферической линзой и выводами под обычную пайку;
• маломощные RGB–светодиоды в SMD-корпусах поверхностного монтажа широко применяются в светодиодных лентах или полноцветных светодиодных экранах большой площади;
• в корпусах типа Emitter выпускают мощные RGB–источники света с независимым управление каждым светодиодным кристаллом;
• сверх яркие светодиоды в корпусах Пиранья не требуют теплоотвода и легко монтируются на печатные платы.

Для упрощения систем управления светом в корпуса некоторых серий многоцветных LED–источников света вмонтированы управляющие микросхемы.

Схемы расположения выводов (распиновка)

Несколько стандартных схем управления определяют структуру внешних выводов RGB–светодиодов и их соединение внутри корпуса. Существует три основных схемы распиновки, которые соблюдаются на большинстве выпускаемых изделий:

1. В схеме с общим катодом для управления используется три независимых вывода анода, а катодные выводы LED-кристаллов соединены между собой;
2. Распиновка с общим анодом управляется отрицательными импульсами на катодные выводы, а вместе соединены уже анодные электроды светодиодных кристаллов;
3. Независимая схема соединения имеет шесть выводов по числу LED кристаллов, соединений внутри корпуса не производится.

Единого стандарта на распиновку не существует, конкретный тип расположения внешних выводов применяют в зависимости от поставленных задач.

При отсутствии документов на светодиодное изделие тип внешних выводов легко определить с помощью мультиметра. В режиме прозвонки светодиод будет светиться (мощные светодиоды очень слабо), а мультиметр издавать звук соединения, если красный щуп мультиметра подсоединен к аноду светодиодного кристалла, а черный к его катоду. В случае обратного подключения никаких видимых и слышимых эффектов просто не будет.

Подключение

Простейший способ подключения и управления режимами работы RGB–светодиодов реализуется с помощью стандартных микроконтроллеров Arduino. Общий вывод подключается к единой шине микроконтроллера, а управляющие сигналы подаются на выводы LED–кристаллов через ограничительные резисторы.

Управление режимами свечения светодиодных кристаллов происходит с помощью широтной-импульсной модуляции, где скважность импульсов определяет силу света. Программирование ШИМ–модулятора определяет итоговый цвет всего прибора или циклические режимы работы каждого цвета.

Также для управления работой многоцветных светодиодов используют специализированные драйверы (например CAT4101) или уже готовые RGB–контролеры.

Схемы включения RGB светодиода

22.03.2021

Многоцветные светодиоды, иначе называемые RGB-светодиодами, применяются для индикации, а также создания динамически изменяющейся по цвету подсветки. Фактически, ничего сложного в этих светодиодах нет, однако, в службу технической поддержки компании «ЧИП и ДИП» с завидным постоянством приходят письма с вопросами – как правильно подключить RGB-светодиод, какой источник питания выбрать, обязательно ли нужны специализированные источники питания, или можно обойтись тем, что есть «под рукой»?

Для того, чтобы ответить на все эти вопросы необходимо разобраться с тем, а что же представляет из себя RGB-светодиод, и почему возникают такие вопросы…

Фактически, RGB-светодиод представляет собой сборку из трех светодиодов красного, зеленого и синего цвета, расположенных в одном корпусе. И вот тут возникает первая сложность – кристаллы светодиодов могут быть соединены по схеме с общим катодом, с общим анодом, и с раздельными выводами.

Схему включения кристаллов можно определить визуально – светодиоды с общим катодом, или анодом имеют 4 вывода, светодиоды с раздельными выводами – 6 выводов. Собственно, на этом сложности и заканчиваются. В любом из этих случаев можно рассматривать подключение RGB-светодиода, как подключение трех обычных светодиодов, соединенных параллельно.

На что следует обратить внимание? В первую очередь обязательно необходимо ознакомиться с документацией на RGB-светодиод. Так как используются три различных кристалла, то и параметры их могут различаться. Так, например, для мощного RGB-светодиода TDS-P030L4RGB значение прямого напряжения для кристаллов красного и синего цвета составляет MAX 15VDC, для кристалла зеленого цвета — MAX 17VDC. То есть, если подключить светодиод к источнику питания «напрямую», то одни кристаллы будут светиться ярче, другие – слабее. Поэтому, также как и в случае с обычными светодиодами, нам необходимо включить в схему «гасящее» сопротивления для каждого канала.

Расчет «гасящего» сопротивления здесь приводить не будем. Подробно об этом рассказывается в видеоролике, размещенном на сайте нашей компании. При этом необходимо иметь в виду, что резистор должен рассчитываться на троекратную величину потребления тока. В этом случае, даже в случае перегорания одного из кристаллов  оставшиеся не выйдут из строя. Таким образом, для включения RGB-светодиода можно использовать как специализированные блоки питания, так и источники питания, предназначенные для других целей. Необходимо лишь помнить, что источник питания должен иметь «запас» по току в 15-20%.

Но для управления RGB-светодиодом нам необходимо устройство управления светодиодом, или контроллер. Простейших контроллер представляет собой обычный трехклавишный выключатель. Схема такого включения приведена на рисунке. В этом случае мы получим устройство, с помощью которого можно создать семь цветов свечения светодиода.

А вот для динамического плавного изменения цвет свечения нам не обойтись без контроллера управления цветом светодиода. Возможно использование готовых контроллеров, схемы управления на базе Arduino, с использованием ШИМ-контроллеров. Подробно останавливаться на этом не будем, т.к. полную информацию об этом можно легко найти в Интернете.

Что такое RGB-подсветка? Топ 5 светодиодных лент и ламп RGB

Светодиоды — это долговечные, энергосберегающие и легкие в эксплуатации источники света, которые будут освещать наш мир еще долгое время. Светодиоды могут не возбудить обычного прохожего, но трюков и нового контроля над этими крошечными светоизлучающими диодами наверняка будет много. RGB-подсветка — это один из тех приемов, который все чаще используется в различных приложениях, от акцентного освещения под шкафом до игровой подсветки ПК.

Как вы прочтете в этом посте, изобилие вариантов цвета и функций на рынке может быть немного ошеломляющим. Но со светодиодами RGB смешивание цветов позволяет получать миллионы цветов от светодиодов, которые начинаются только с трех основных цветов: красного, зеленого и синего.

Quick Refresh on RGB Color Mixing:

Помните, как в школе вы смешивали синюю и желтую краски на бумаге, сделанной зеленой? Этот тип смешивания цветов известен как субтрактивная модель, в которой первичными цветами являются красный, синий и желтый, а их смешивание дает вторичные цвета. В субтрактивной модели отсутствие цвета — это белый цвет. Субтрактивное смешивание цветов включает в себя создание нового цвета путем удаления длин волн из света с широким спектром длин волн. Субтрактивное смешивание цветов происходит, когда мы смешиваем краски, красители или пигменты… Поэтому оно широко применяется в полиграфии, окрашивании одежды и т. д.

Эта модель — только ОДНА из двух моделей, существующих в видимом мире, и мы будем обращать внимание на освещение, это аддитивная модель. Аддитивное смешивание цветов включает в себя создание нового цвета в процессе добавления одного набора длин волн к другому набору длин волн. Вот что происходит, когда смешиваются световые лучи с разными длинами волн. Когда все цвета складываются вместе, мы видим белый, а не множество отдельных цветов. Это называется аддитивным, потому что все длины волн по-прежнему достигают наших глаз.

В аддитивной модели отсутствие цвета — это черный цвет, а источником цвета являются световые фотоны с использованием различных металлических сплавов. Красные и желтые светодиоды фактически используют систему материалов, изготовленную из алюминий-индий-галлиевого фосфида (AlInGaP), тогда как синие/зеленые/голубые используют систему нитрида индия-галлия (InGaN). Так появился RGB, где основными цветами являются красный, зеленый и синий.

Как смешивание цветов применимо к светодиодам и освещению?

Светодиод RGB — это светодиодный модуль, который может воспроизводить практически любой цвет, используя эти три основных аддитивных цвета: красный, зеленый и синий. Самая простая версия RGB-светодиода представляет собой комбинацию из 3 отдельных светодиодов в одном корпусе, помещенных под прозрачную защитную линзу. Этот светодиодный пакет будет иметь 4 контакта, по одному для каждого из трех цветных диодов и один общий анод (+) или катод (-).

Светодиоды трех основных цветов используют принцип аддитивного смешивания цветов, о котором мы говорили выше, чтобы получить больше цветов, чем мы можем себе представить. Светодиоды диммируются по своей природе, что позволяет каждому красному, зеленому и синему цвету создавать все различные оттенки этого цвета.

Технически каждый цветной светодиод может давать 256 оттенков. Чтобы получить все возможные оттенки, требуется высококачественный и премиальный DMX-контроллер, но мы рассмотрим это подробнее в разделе «Контроллеры». На данный момент вы можете видеть, что производители света объединяют 3 основных светодиода с их 256 оттенками (256 x 256 x 256), чтобы получить «16,7 миллионов различных цветов» лозунг, которым снабжено так много источников света RGB.

Так как же RGB-светодиод создает различные цветовые комбинации? Это так же просто, как отрегулировать яркость каждого светодиода. Увеличьте яркость красных и синих светодиодов, понизив яркость зеленого, чтобы получился фиолетовый. Выключите синий светодиод и включите красный и зеленый светодиоды, чтобы получился желтый. Вы получаете сделку … цветовой круг ниже демонстрирует этот процесс, и это то, что вы можете ожидать увидеть во многих приложениях управления RGB для смартфонов.

Итак, что такое полоса RGB?

По такому же принципу работает светодиодная лента RGB. На ленте установлены многочисленные светодиоды RGB, обычно с 4 проводными дорожками, по 3 для каждого цвета и одна для общего анода. Полосы обычно поставляются со стандартным 4-контактным разъемом на конце (технически называемым разъемом C4P), который подключается к контроллеру светодиодов RGB… подробнее об этом в следующем разделе.

Светодиодные полосы RGB также могут создавать очень холодный белый цвет, включая все 3 светодиода на максимальную мощность, имейте в виду, что этот белый цвет имеет заметный голубоватый оттенок, более 6500K. В то время как светодиодные полосы RGB создают много цветов, они все же имеют некоторые ограничения. Например, они не могут производить коричневый или нежно-розовый цвет. Точность цветов зависит от используемого контроллера.

Как управлять RGB-светодиодами и лентами?

Чтобы получить точные цвета из вашего RGB-света, вам понадобится контроллер RGB-светодиодов, их иногда называют 3-канальными контроллерами, поскольку они в основном управляют 3 «каналами» основных цветов. Это упростит автоматическую настройку 3-х светодиодов для создания нужного вам света. Ниже приведены несколько различных типов, которые мы обычно используем:

1. Однозонные контроллеры RGB-светодиодов

Эти контроллеры обычно используются для управления светодиодными лентами. Они поставляются с простым приемным блоком, который находится между вашим питанием и лентами RGB, с ручным контроллером, который позволяет вам управлять на расстоянии 20-30 метров.

Вы найдете их с радиочастотным соединением или ИК-подключением. Эти контроллеры легко управляют всеми подключенными к ним светодиодами, недостатком является то, что вы не можете управлять разными секциями независимо друг от друга.

2. Многозонные контроллеры Smart RGB Wi-Fi/Bluetooth

Эти контроллеры SMART подключаются к вашим интеллектуальным устройствам через прилагаемое приложение для телефона. Существует также возможность включить пульт дистанционного управления, если вы хотите, чтобы два варианта были затемнены. Поддержка нескольких зон позволяет каждому пульту RGB (или приложению для смарт-устройств) подключаться к нескольким приемникам, что позволяет вам управлять несколькими зонами/комнатами в вашем доме. Легко управляйте своим офисом, гостиной и спальней с одного контроллера RGB.

Эти контроллеры также позволяют вам использовать более широкий диапазон цветов, так как вы можете вручную настроить красный, зеленый и синий светодиоды в диапазоне от 0 до 256 в телефонном приложении, если хотите.

Контроллеры WiFi RGB

Контроллеры Bluetooth RGB

3.

Контроллер DMX для RGB-светодиодов

Контроллер DMX дает вам неограниченные возможности для управления освещением RGB и, по правде говоря, может дать вам 16,7 миллионов различных цветов. Контроллеры DMX раньше были слишком большими и громоздкими, чтобы их можно было использовать в небольшом приложении RGB. Однако с развитием технологий контроллеры DMX сегодня могут быть небольшими сенсорными панелями, настенными контроллерами или даже приложениями для смартфонов.

Контроллеры DMX обычно используются для больших объемов работ или там, где требуется определенное количество цветов. Выбор контроллера DMX для вас в конечном итоге будет зависеть от того, сколько полос вы используете и сколько вы готовы потратить. Некоторые контроллеры DMX могут одновременно управлять тысячами каналов.

Пять лучших RGB-светодиодов и ленты для начала работы

Теперь, когда вы знаете, как работают RGB-светодиоды, найдите время, чтобы ознакомиться с нашими пятью лучшими рекомендациями и найти подходящую RGB-подсветку. Ниже представлены 5 уникальных предметов, которые моментально меняют цвет и действительно улучшают атмосферу в вашем доме.

Гибкие ленты RGB 12 В

Наиболее распространенными светодиодными лентами RGB, которые мы продаем, являются гибкие ленты 12 В. Полосы имеют 30-60 светодиодов на метр на ленте, которую вы можете купить длиной 3-16,4 фута. длины. Ленты имеют водонепроницаемую версию IP65 и неводонепроницаемую версию IP20, что позволяет использовать их как внутри, так и снаружи помещений. Все эти полосы поставляются с 4-контактным разъемом C4P, который будет работать с нашими простыми дистанционными диммерами RGB или вариантами интеллектуальных диммеров RGB.

Не водонепроницаемый RGB Flex

Водонепроницаемая RGB Flex

---

Подключаемые светодиодные ленты RGB с контроллером — для большой длины и качества RGB

Новейшая версия RGB-светильников, меняющих цвет… Раньше максимальная длина составляла 32,8 фута, но эти ленты зашкаливают. из воды и может бежать до 150 футов в длину! Каждая полоса поставляется с подключенным шнуром питания, который оснащен встроенным контроллером RGB. Комплект полос RGB поставляется с выбранной вами длиной, с подключенным шнуром питания и ИК-пультом дистанционного управления. Это простой вариант полоски, меняющей цвет, для использования на открытом воздухе или для бега по комнатам и бухтам внутри. Лента заключена в прочный корпус из прозрачного ПВХ с ингибитором ультрафиолетового излучения. Его можно обрезать каждый метр, поэтому пользователь может настроить больше после покупки.

3 – 150-футовые RGB-полосы

---

Гибкие RGB-ленты бокового излучения

Эти уникальные светодиодные ленты практически не отличаются от 12-вольтовых гибких RGB-лент. Единственная разница в том, что они оснащены очень маленьким RGB-светодиодом, который светится сбоку на полосе. Это отличный вариант для областей, где вам нужно направить свет прямо вверх, например, при заливке стен или в приложениях с задней подсветкой. Диоды меньшего размера немного дороже, поэтому они стоят дороже, чем обычные 12-вольтовые полоски, но удобство боковой подсветки делает это легким компромиссом, если ваше приложение требует этого.

RGB-полосы с боковым излучением

---

Светодиодные ленты RGB+W

Хотите сделать вещи еще более запутанными? Возьмите все те миллионы цветов и оттенков, о которых мы говорили ранее, и добавьте еще один светодиод. Это то, что делают эти светодиодные ленты, в то время как светодиоды RGB используют 3 цветных диода, RGBW использует 4… дополнительный белый диод. Иногда они встроены непосредственно в один и тот же диод, примером этого является светодиод Cree XML-2 RGBW, но наша полоса 24V RGB+W чередует светодиоды RGB и Warm White на полосе.

Светодиодные лампы RGB+W не будут работать с диммерами RGB (3-канальными), потребуется контроллер RGB+W с 4 каналами.

Светодиодная лента RGB + теплый белый свет

---

Cree XP-E2 RGB — мощный светодиод SMD

Это одна 20-мм печатная плата, на которой размещены 3 светодиода Cree XP-E2… как вы уже догадались… красного, зеленого и синего цветов. Светодиоды имеют индивидуальную адресацию, поэтому ваши драйверы светодиодов и контроллер DMX могут быть подключены к каждому отдельному светодиоду для превосходного смешения цветов. В то время как другие светодиодные ленты в этом списке потребляют постоянное напряжение 12-24 В постоянного тока, этим светодиодам для их безопасной работы требуется источник постоянного тока. Подробнее о поиске драйвера для мощных светодиодов, таких как Cree XP-E2, см. здесь.

Ознакомьтесь с RGB-светодиодами высокой мощности

Что такое RGB-подсветка? | BAZZ Smart Home

Что такое цвет RGB? Что означает RGB?

Цветовая система RGB на сегодняшний день является одной из самых известных и распространенных в нашем мире. Это аддитивная цветовая схема, которая сочетает красный, зеленый и синий свет для создания цветов, которые мы видим на экранах телевизоров или мониторов компьютеров, а также смартфонов!

Цвет RGB также широко используется в светотехнической промышленности.

RGB — это аббревиатура для красного, зеленого и синего цветов. Когда эти три источника света объединяются в один блок для создания миллионов цветовых вариантов, смешивание всех 250 оттенков, доступных для каждого базового элемента, может отображать более 16 миллионов комбинаций!

Как это возможно? Каждая буква имеет множество различных оттенков, поэтому, когда вы смешиваете их в любой момент времени, всегда будет другой оттенок или вариация.

Как работает RGB?

Цвет, который мы видим, определяется тем, как наш мозг комбинирует свет, исходящий от различных фоторецепторов или клеток. Существует три основных цвета — красный, зеленый и синий (RGB), которые при смешивании создают все остальные оттенки.

Где использовать RGB

RGB-подсветка — это забавное дополнение практически к любому пространству в доме. RGB-подсветку можно разместить на кухне и в прачечной, чтобы добавить немного цвета, или они могут служить акцентом в детских комнатах. Они также являются забавным дополнением к домашним офисам. Светодиодные ленты RGB также являются забавными аксессуарами для вашего пространства, под шкафами, полками и за экранами телевизоров или компьютеров!

Плюсы RGB 

Безграничные возможности цвета

Цветное светодиодное освещение RGB становится все более и более популярным, поскольку оно великолепно выглядит и обеспечивает яркие цвета, которые можно настроить для любого случая.

Экономия денег

Общеизвестно, что светодиоды RGB излучают меньше тепла, чем традиционные лампочки. Это означает, что они стоят дешевле и эффективно используют энергию, что, в свою очередь, экономит ваши деньги!

Гибкие опции

Подростки используют полосы RGB-освещения, чтобы превратить свои спальни в уникальное пространство с множеством цветовых вариантов, которые обеспечивает RGB-подсветка. Одним касанием приложения BAZZ Smart Home вы можете осветить свое пространство практически любым мыслимым цветом!

Магазин товаров, упомянутых в этой статье

Что такое полоса RGB?

Светодиодные ленты RGB — отличный способ расставить яркие акценты в доме. Обычно они поставляются с 4 проводами, по 3 для каждого цвета и один, несущий электрический заряд, который помогает им синхронизироваться при включении.

10-футовая светодиодная лента Wi-Fi RGB для умного дома BAZZ поставляется со всем необходимым оборудованием, а также с 5-футовой вилкой и соединительным кабелем 16 3/8 дюйма.