Устройство, виды и подключение RGB светодиодов

Обычные светодиоды уверенно заняли свою нишу и серьезно потеснили традиционные осветительные приборы. Параллельно с этим расширяют сферу деятельности разноцветные или RGB светодиоды. Я умею работать в группах и создавать различные типы управляемого освещения. Например, с помощью микроконтроллера они могут формировать движущиеся изображения. Возможности RSL-диодов велики и пока полностью не раскрыты. Рассмотрим их подробнее.

Как устроены 3 цветные LED диоды

С точки зрения дизайна светодиоды RGB — это трехцветные светодиоды, установленные в корпусе или, как говорят специалисты, на матрице. Распространенные типы мощных светильников содержат три микросхемы одного цвета. В Multicolor используются красные, зеленые и синие кристаллы (англ. Red Green Blue — сокращение от трехцветного светодиода).

Устройство, виды и подключение светодиодов RGB

Каждый из них имеет независимое подключение к источнику питания, поэтому вместо обычных двух контактов у них есть как минимум 4 контакта: по одному на каждый кристалл и один общий. Это позволяет использовать одну из трех фишек, создавать различные комбинации, изменять и смешивать цвета в группе. Если организовать способ соединения отдельных кристаллов с помощью микроконтроллера, можно получить массу интересных световых эффектов. Такие технологии известны давно и используются в цветной печати, в устройстве цветных телевизоров и т.д.

Виды

Есть несколько типов светодиодов RGB:

  • своя пара контактов для каждого кристалла (6 контактов).
  • общие катодные элементы, управляемые положительными сигналами, подаваемыми на аноды микросхем. Эти элементы отмечены буквами CA;
  • с общим анодом. Команды на изменение режима работы поступают на катоды маркировочных элементов СС;

Это множество опций было создано для облегчения управления группами устройств. Наибольшую независимость демонстрирует третья группа — с 6 выводами. Единый стандарт распиновки пока не принят, поэтому в любом случае необходимо определить тип полярности светодиодов RGB.

Устройство, виды и подключение светодиодов RGB

Каждый чип может питаться от собственного источника. Однако для такой системы требуется большое количество токопроводящих проводов или дорожек, поэтому такие компоненты производятся в виде SMD-элементов. Дополнительно компоненты RSL доступны в корпусах:

  • Элементы типа «Пиранья», не требующие установки радиаторов.
  • стандартный круглый прицел с линзой (для маломощных устройств);
  • корпус «эмиттер» для мощных устройств, требующих независимого режима работы каждой микросхемы;

Важно! Управление разноцветными светодиодами — сложная задача, поэтому помимо внешних контроллеров в корпусах некоторых моделей размещаются микросхемы.

Подключение

Самый простой способ подключить светодиоды RGB к источнику питания — это подключить к микроконтроллеру Arduino. Общий вывод (обычно самый длинный) припаивается к выводу «Gnd», а остальные подключаются к соответствующим точкам, обозначенным D12, D10 и D9. Прямая пайка контактов невозможна, каждый из них (кроме общего) должен иметь токоограничивающий резистор.

При подключении светодиода с общим анодом используется отрицательный контакт «Gnd», расположенный в том же ряду, что и катоды. Если используется общее катодное соединение, используется положительный контакт «Gnd» противоположного ряда.

Устройство, виды и подключение светодиодов RGB

Управление

Самый простой способ проверить работу светодиода RGB — использовать микроконтроллер Arduino. Изменение цвета происходит путем смешивания двух или трех цветов в разных соотношениях. Если все фишки включить на максимальную яркость, результат будет белым. Чтобы изменить оттенок и получить желаемые цвета, необходимо регулировать яркость каждого кристалла. Это делается с помощью широтно-импульсной модуляции. На управляющие контакты подаются прямоугольные сигналы с дифференцированным рабочим циклом. Чем шире пик (или короче рабочий цикл), тем ярче кристалл.

Есть способы управления светодиодами RGB аналоговыми методами. Схема собрана на транзисторах, регулирующих яркость соответствующих кристаллов. В обоих случаях важно правильно определить полярность светодиодов, иначе ожидаемого эффекта не произойдет.

Контроллеры также используются для управления режимом работы разноцветной светодиодной ленты. Они состоят из микропроцессора, а регулировка и установка режима осуществляется через панель управления. Мощность и рабочие параметры зависят от размера и технических характеристик ленты, типа светодиода и других факторов.

RGBW светодиоды

Получить чистый белый свет на стандартных устройствах с RGB-подсветкой непросто. Проблема в регулировке яркости. Если вам нужен белый, но довольно тусклый оттенок, вам нужно отрегулировать силу трех кристаллов. Учитывая, что у каждого из них свое номинальное напряжение, изменяющееся нелинейно, получение мягких тонов является сложной задачей.

Устройство, виды и подключение светодиодов RGB

Для упрощения процесса и увеличения возможностей светодиодов выпускаются четырехцветные или RGBW (от англ. Red, Green, Blue и White) устройства. Дополнительная белая микросхема снимает нагрузку с контроллера, упрощает вычисления и повышает качество цветопередачи. Питание таких устройств обеспечивают специальные контроллеры с инфракрасным пультом дистанционного управления.

Применение

Все светодиоды RGB используются для украшения и украшения предметов. Они выполняют несколько задач:

  • отделка и фасадное освещение зданий;
  • создавать рекламные акценты;
  • украшать фонтаны, памятники, мосты и тд
  • световые эффекты в концертных залах;
  • запись развлекательных мероприятий;

Интересно! Кроме того, в моду входит светлый дизайн интерьеров помещений, в котором активно используются разноцветные дизайнерские решения. При изменении оттенка свечения визуально меняется цвет мебели, комната приобретает новый и необычный вид.

Основные выводы

Использование светодиодов RGB постоянно расширяется. Они выполняют различные задачи:

  • запись массовых мероприятий, концертов, шоу.
  • создавать динамические световые эффекты;
  • выделение и акцентирование рекламных конструкций;
  • украшение зданий, строений, интерьеров;

Область использования светодиодов RGB расширяется и активно развивается. Появляются новые варианты освещения. Пакеты программного обеспечения разрабатываются для использования в микроконтроллерах. Опишите свои способы использования светодиодов RGB в комментариях.

Оцените статью
Добавить комментарий