Схема подключения RGB светодиодной ленты: как подключить цветную РГБ ленту с контроллером и без него

Обновлено: 26.04.2024

RGB (Red, Green, Blue - красный, зеленый, синий) - это светодиодная лента, которая меняет цвет свечения во время работы. В каждом LED модуле находятся три светодиода - красный, синий и зеленый. Меняя яркость свечения каждого кристалла, можно получить любой цвет видимого спектра.

Единственно отличие RGB LED от одноцветной только количеством выводов. Здесь их 4 - три из них для питания каждого отдельного кристалла и один общий плюс.

Существуют особые светодиодные ленты с пятью выводами. Маркируются они как LED RGB W (W - white). Пятый вывод отвечает за белый свет. В трехцветном диоде белый цвет получается при смешивании всех трех цветов в одинаковых долях. Такой «белый» отличается от чистого моно- света. Поэтому появился тип LED с четвертым кристаллом белого цвета.

Что нужно для подключения RGB ленты:

светодиодная лента
блок питания
RGB-контроллер с пультом управления

Питание для светодиодной ленты нужно подбирать с учетом предполагаемой нагрузки и его будущего места расположения. Рассмотрим на примере светодиодная LED лента Feron LS607, 60SMD(5050)/м 14.4Вт/м 5м IP65 12V RGB Артикул 27651. Потребляемая мощность - 14,4 Вт/м.

При длине в 5 метров, необходимая мощность БП будет:

5м х 14,4Вт х 1,2 (коэффициент запаса) = 86,4Вт

Если длина 15 метров, то БП нужен в 3 раза мощнее - 270Вт. Если длина ленты 20, 25 и больше метров - целесообразно устанавливать несколько БП меньшей мощности.

Степень защиты зависит от расположения БП. Если располагается в сухом, закрытом помещении достаточно IP20. Если в ванной или других агрессивных условиях, то не ниже IP67.

Управление светом осуществляется через специальный контроллер. Он подключается между блоком питания и светодиодами, снабжается проводным или беспроводным пультом.

Контроллер, как и блок питания, подбирается в зависимости от суммарной мощности ленты. С тем отличием, что к необходимой мощности БП добавляют 25-30% запаса, а контроллер подбирают впритык по мощности.

Например, нужно подключить 10 метров LED ленту Feron LS607, 60SMD(5050)/м 14.4Вт/м 5м IP65 12V RGB Артикул 27651. Мощность 1 метра - 14,4 Вт, соответственно нам нужен контроллер на 144 Вт.

После установки и подключения, вы сможете:

Устанавливать цвет вручную. Доступны как чистые цвета, так и смешанные оттенки.
Регулировать яркость - аналогично обычному диммеру.
Автоматические режимы. К ним относится переключение цветов, быстрое мерцание, плавное изменение, плавные затухания и другие алгоритмы.

Правильный порядок подключения элементов цепи:

Блок питания => RGB контроллер => RGB лента

Важно запомнить: участки ленты, длиной больше 5 метров, должны подключаться только параллельно.

Конец ленты потускнеет. Хотя светодиоды и имеют очень малое сопротивление, но потери есть. При такой протяженности на конце напряжение будет порядка 10В. Пониженное напряжение даст пониженную яркость, уже заметную для глаза.

Токопроводящие дорожки ленты рассчитаны на максимальную длину 5м. Подключив последовательно еще 5, дорожки будут перегреваться и освещение скорее всего перегорит в самом начале участка.

Соединять ленту между собой можно с помощью пайки или клеммами. Для одноцветных вариантов продаются двухвыводные клеммы (коннекторы), для RGB - четырёх или пяти.

Блок питания подключается в сеть 220В (клеммы AC, полярность не важна), преобразует переменное напряжение в постоянное 12В (клеммы V+, V-). При подключении следующих элементов цепи важно соблюдать полярность.

RGB контроллер подключается после блока питания (с соблюдением полярности), а в него подключается ргб лента. Каждый вывод на корпусе предназначен для конкретного вывода светодиодов. Если перепутать местами, то ничего страшного не произойдет, просто цвета будут перепутаны.

Типичный ошибки при подключении:

Последовательное подключение более 5 метров ленты.
Скрутки вместо пайки проводов (или коннекторов).
Несоблюдение порядка подключения: блок питания ⇒ контроллер ⇒ лента
Использование блока питания «впритык» по мощности.
Использование контроллера излишней мощности. Правильно подобранно по мощности 1 к 1 поможет сэкономить ваш бюджет.
Выбор очень мощных лент и монтаж без теплоотвода. Например, SMD5050 120 led/m потребляет 28,8 Вт/м. При такой мощности светодиоды сильно греются и конструкцию нужно монтировать на теплоотвод - алюминиевый профиль. В противном случае диоды начинают деградировать, терять мощность и перегорать.

Подпишитесь и узнавайте первыми о новостях и акциях Отправляя запрос, Вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Светодиодные ленты, позволяющие получать разнообразные световые эффекты, находят широкое применение в создании различных вариантов освещения и подсветки в быту, офисах, объектах культурного назначения и на улицах.

Светодиодная лента представляет собой гнущуюся плату, на которой находятся светодиоды.

Длина диодных лент обычно составляет пять метров, ширина от восьми до двадцати миллиметров.

Светодиодные ленты

В продажу они поступают намотанными на пластмассовые бобины.

RGB-светодиод

Светодиодная лента разделяется на отдельные отрезки, состоящие из нескольких диодов. Если возникает необходимость откорректировать длину RGB-светодиодной ленты, присутствует возможность разъединить ее вдоль полоски, проходящей через контактные точки подключения и помеченной изображением ножниц.

Количество элементов на этом фрагменте зависит от типа данного изделия, и после подключения его к источнику питания он сохранит работоспособность.

На картинке видно, где можно разрезать RGB-ленту

Объединить кусочки ленты можно посредством коннектора. Для этого нужно поместить концы с контактами в разъем и закрыть крышку.

Объединение кусочков ленты посредством коннектора

При этом нужно соблюдать полярность.

Также можно произвести это соединение, используя пайку. Провода нужно заизолировать.

Соединение проводов с помощью пайки Схема рабочего фрагмента RGB-ленты

Наиболее распространено применение диодных лент с диодами SMD5050.

Для того чтобы подключить RGB-ленту, необходимо предусмотреть блок питания, контроллер и (при необходимости подсоединения нескольких диодных лент) усилитель.

Чтобы подключить RGB-ленту, надо грамотно выбрать блок питания согласно ее мощности и напряжению. Соединение этой ленты с входным напряжением сети 220 В (без блока питания) приведет к ее мгновенному выходу из строя.

Светодиодные ленты рассчитаны на работу от источника постоянного тока напряжением 12 В или 24 В. Этикетки ленты содержат информацию о рабочих параметрах.

В качестве мощности, которую потребляет лента, всегда указывается та, которая приходится на законченный фрагмент длиной в 1 метр. Потребляемый каждой цветовой цепью ток всегда можно найти в справочниках.

Если не известны никакие (кроме напряжения питания) параметры ленты, можно все рассчитать. Разобраться с методикой расчета потребляемого тока и выбора блока питания можно на примере условно неизвестного типоразмера цветной светодиодной ленты длиной пять метров, работающей при напряжении 12 В.

Чтобы определить все неизвестные параметры, сначала нужно измерить длину сторон светодиода.

Предположим, она составляет 5 на 5 миллиметров. В справочниках по светодиодам такие геометрические размеры соответствуют светодиоду RGB SMD5050. Далее необходимо выяснить, какое число их расположено на 1 м. Допустим, что их 30 шт.

На один из трех кристаллов светодиода приходится ток 0,02 А, значит, весь светодиод, состоящий из трех кристалликов, потребляет 0,06 А.

Количество светодиодов на одном расчетном отрезке - 30 штук. Следовательно, перемножив полученную силу тока 0,06 А на 30 штук, получится 1,8 А (0,06 х 30 = 1,8).

Но так как между каждой тройкой диодов выполнено последовательное соединение, ток, проходящий через 1 метр ленты, меньше в 3 раза и составляет 0,06 А.

Соответственно, ток, потребляемый всей лентой, равен 3 А (0,06 А х 5 м = 3 А).

Путем проведения несложных расчетов было установлено, что в рассмотренном выше случае необходим источник питания постоянного тока с напряжением на выходе 12 В, поддерживающий нагрузку более 3 А (с запасом около 30 процентов). Поэтому подходящим вариантом оказался адаптер APO12-5075 UV, рассчитанный на нагрузку до 5 А.

Если напряжение на выходе блока питания будет строго соответствовать расчетному, то источник питания в этом случае все время будет работать в крайне тяжелом режиме. Поэтому срок службы его значительно сократится.

Контроллер необходим для подключения светодиодных лент и служит для регулирования цвета и яркости устройства. Подключаться он должен с одной стороны к блоку питания, со второй - к цепи светодиодов.

При необходимости может использоваться схема подключения RGB-ленты непосредственно к блоку питания (без контроллера). Для этого нужно к плюсовому контакту драйвера подключить плюсовой провод ленты и к минусовому контакту прикрепить сразу три цветовых провода, соединив их вместе.

Но при таком подключении светодиодной RGB-ленты можно будет получить только один цвет свечения светодиодов без возможности его регулирования.

Расчетным путем было получено, что суммарный ток, потребляемый всей лентой, составляет 3 А. Но ток каждой цветовой дорожки в три раза меньше этой величины.

Поэтому чтобы светодиодная лента работала в нормальном режиме, нужно, чтобы ток на выходных контактах контроллера (которые предназначены для подключения цветовых полос R, G, B) составлял третью часть от поступающего с блока питания тока.

Отсюда следует, что в рассматриваемом нами случае нужно применить контроллер напряжением на 12 В и током нагрузки 1 А на каналах R, G и B.

В соответствии с этими параметрами можно выбрать контроллер LN-IR24B, который оснащен пультом дистанционного управления, работающим в радиочастотном диапазоне.

Весь набор (подобранный расчетным путем) комплектующих, обеспечивающих работу LED-ленты в штатном режиме

Ниже представлена схема подключения светодиодной RGB-ленты длиной 5 метров через блок питания и контроллер.

L - контакт для подачи фазного напряжения сети 220 В;

N - контакт для подсоединения нулевого провода;

PE - контакт для заземляющего провода.

Провода цветовых каналов R (красный), G (зеленый), B (синий) подключаются к клеммам, обозначенным на контроллере соответствующими буквами.

При несоблюдении этого условия светодиоды не потеряют способность цветового свечения, но при попытке настроить желаемую цветовую гамму будут получаться цвета, не соответствующие разметке, нанесенной на пульт управления.

Выпрямленное и преобразованное напряжение 12 В выходит на контакты +V и -V блока питания, после чего через соединяющие провода оно поступает на одноименные входные контакты контроллера.

На выход этого прибора выведены три линии с обозначениями R, G и B, которые служат для подключения цветовых каналов светодиодной ленты к контроллеру.

Контакт +V - для общего плюсового провода.

Если мощности блока питания и контроллера позволяют подключить RGB-ленту длиной до десяти метров, это можно сделать, подсоединив к соответствующим выходным клеммам контроллера по два провода, идущих на 2 разные ленты, соединив таким образом их параллельно на контактах контроллера. То есть к одному контакту присоединяется сразу два провода. Но использовать такую схему не рекомендуется. В случае ошибки при расчете мощности блока питания и контроллера может не хватить на дополнительную ленту.

Схема подключения двух лент по 5 метров через один блок питания и контроллер. Эти две ленты подключены параллельно контроллеру Внешний вид контроллера и подсоединяемых к нему проводов от двух RGB-лент Второй вариант подключения двух пятиметровых лент (с применением дополнительного блока питания и усилителя)

Последовательное подключение нескольких лент без использования дополнительного оборудования не применяется, потому что в результате падения напряжения на ленте наиболее удаленные от регулирующей аппаратуры участки будут светиться очень слабо или вовсе не будут.

Для подключения светодиодной ленты длиной от 5 метров необходимо на каждом участке использовать усилитель и дополнительный блок питания. Усилитель - это прибор, усиливающий сигнал контроллера.

Если мощности блока питания и контроллера не хватает для подключения двух и более лент, используется схема подключения с усилителями и добавляются дополнительные блоки питания, соответствующие параметрам каждой отдельной ленты.

Подключение четырех RGB-диодных лент с использованием своего усилителя и блока питания для каждой ленты. Здесь усилители присоединяются к контроллеру параллельно

При наличии у контроллера резерва мощности (в пределах 30 процентов) имеется возможность создания цепи, исключающей применение усилителей. Каждая лента к контроллеру подключается параллельно и устанавливается общий для всех комплектующих мощный блок питания. Поэтому нужна принудительная вентиляция.

Это создает дискомфорт из-за шума, создаваемого вентилятором.

Прилагаемая схема разъясняет, как подключить светодиодную ленту параллельно-последовательно.

Схема подключения светодиодной ленты параллельно-последовательно

Здесь параллельно к контроллеру подключена только первая RGB-лента.

Любая следующая присоединяется последовательно к предыдущей через усилитель.

Усиливающие приборы коммутируются с сетью 220 В через индивидуальные блоки питания.

Схемы подключения RGBW-лент аналогичны схемам соединения RGB-лент. Отличие заключается в необходимости применения RGBW-контроллера, у которого имеется дополнительный цветовой вывод «white» (белый). С помощью такой ленты можно создавать наиболее интересные цветовые решения.

В последние годы стали популярными LED-осветители, выполненные в виде лент. Разновидностью такого светильника является RGB-лента, позволяющая изменять цвет свечения в статическом и динамическом режимах.

Принцип работы RGB-светильника

Чтобы подойти к вопросу подключения со знанием дела, надо понимать, как устроен этот осветительный прибор и как им управлять. Лента состоит из отдельных отрезков, на которые ее можно разрезать в указанных местах.

Каждый отрезок содержит три группы светодиодов - красные, синие и зеленые. Они собраны последовательно по цветам и объединены параллельно по схеме с общим анодом. В цепочке каждого цвета установлен свой токоограничивающий резистор. Положительное напряжение присутствует всегда. Зажигаются светодиоды соединением катода с общим проводом. Раздельно регулируя яркость свечения каждого LED, можно добиться практически любого цвета, за исключением естественного белого.

Для получения белого свечения, близкого к натуральному, в каждый элемент ленты добавляют один светодиод белого свечения. Такой прибор обозначается буквами RGBW.

Что нужно для подключения светильника

Для подключения в схему RGB светодиодной ленты потребуются блоки:

Этот список полный, в конкретной схеме некоторые элементы могут отсутствовать.

Из инструментов понадобятся:

Также понадобятся элементы крепления, но они подбираются по месту.

Какой выбрать контроллер

Контроллер нужен для управления цветами свечения LED-ленты. Он позволяет установить необходимые пропорции красного, зеленого и синего цветов и получить практически любой цвет, включая условно белый. Также можно управлять динамикой перехода от одного цвета к другому. Регулирование производится методом ШИМ, поэтому потери мощности при изменении яркости невелики. По потребительским свойствам большую часть цветных светорегуляторов можно разделить на категории:

Выбор блока управления по электрическим параметрам производится по двум основным характеристикам:

рабочее напряжение - должно совпадать с напряжением ленты и блока питания;
наибольшая мощность - должна соответствовать суммарной мощности ленты, которую планируется подсоединить.

Можно ли обойтись без контроллера

Контроллер не является принципиальным элементом, без которого RGB-светильник не будет работать. Подключение RGB ленты можно выполнить без него, включив все элементы светильника постоянно на полную яркость.

В этом варианте светильник будет излучать свет, близкий к белому. С экономической точки зрения смысла в этом нет - лента с белым цветом излучения стоит намного дешевле. Другой вариант - подключить цветную ленту для раздельной ручной регулировки каналов. Это можно сделать с помощью потенциометров или другим способом.

В этом варианте яркость каналов можно регулировать раздельно, устанавливая нужный цвет свечения, но на переменных резисторах бесполезно теряется часть мощности. Вместо потенциометров можно поставить отдельные выключатели и смешивать цвета на полной яркости.

Можно поискать другие способы регулировать ток в ручном режиме, но все эти методы позволяют получить лишь статическую картинку. Динамические световые эффекты возможны лишь с помощью RGB-контроллера.

К контроллеру можно подключать и монохромный светильник на соответствующее напряжение и мощность. Он подключается к одному из выводов блока управления и работает в режиме регулирования яркости.

Когда не обойтись без усилителя

Если возможности контроллера по мощности исчерпаны, а необходимо нарастить длину полотна светильника, можно использовать усилитель - в зарубежной терминологии «повторитель RGB-сигнала». И на самом деле, по напряжению он повторяет сигнал, поданный на вход, но усиливает его по току. Выбирают усилитель по нескольким параметрам:

напряжение должно соответствовать напряжению контроллера (соответственно, напряжению блока питания и светильника);
мощность должна с запасом обеспечивать энергоснабжение предполагаемого участка ленты;
количество каналов — не менее трех для RGB-светильника;
исполнение - в большинстве случаев с общим анодом, но проверить не помешает.

Также можно обратить внимание и на другие параметры - диапазон рабочих температур, степень защиты и т.д. Большей частью это нужно, если предполагается монтировать повторитель в сложных условиях (на улице и т.д.).

Варианты подключения цветной ленты

Вариант схемы подключения определяется только общей мощностью потребления LED-ленты, которая зависит от:

удельного потребления одного метра полотна;
общего метража светильника.

Чем больше светильник потребляет, тем сложнее схема.

Важно! Варианты схем даны в зависимости от метража ленты, но фактическое потребление надо каждый раз уточнять по техническим характеристикам конкретного RGB-светильника.

Стандартная схема

По этой схеме можно скоммутировать светильник, если общая длина полотна или суммы его отрезков составляет не более 5 метров.

Задача состоит лишь в том, чтобы подобрать источник питания и блок управления потребного напряжения и мощности. Обычно это не составляет труда.

Схема питания удлиненной RGB-ленты

Если длина полотна составляет больше 5 метров, то последовательно соединять отрезки нельзя. По проводникам светильника пойдет слишком большой ток, а они на него не рассчитаны. Поэтому надо соединять куски ленты длиной не более 5 метров параллельно, подключение выполнять коннекторами, а лучше - пайкой отрезков проводов.

В этом случае подобрать блок питания и контроллер потребной мощности также не сложно.

Схема подключения длинных полотен

Если суммарная длина отрезков полотна не позволяет подобрать подходящий контроллер по мощности (или даже блок питания на соответствующий ток), то для наращивания системы придется использовать усилители RGB-сигнала (один или несколько). Например, надо подключить полотно длиной 20 м или более. Все ленты разбиваются на группы так, чтобы мощность каждой группы не превышала возможности контроллера и усилителя.

Наращивать систему в теории можно до бесконечности. Если источник напряжения в одиночку способен обеспечить питание всех составляющих схемы и все расположено достаточно близко, чтобы не испытывать неудобств при прокладке питающего кабеля, то дополнительные блоки питания не понадобятся.

Как избежать ошибок

Самой распространенной ошибкой даже у опытных электриков, пытающихся подключить пульт управления к светодиодной ленте, является превышение возможностей блока питания, контроллера или усилителя по мощности. Это случается, когда схема собирается «на грани», и кажется, что блок питания обеспечит ток, хоть и без запаса. В итоге срок службы дорогостоящего прибора оказывается весьма коротким.

Другая недооценка - нехватка сечения провода. Мощный потребитель подсоединяется слишком тонкими или слишком длинными проводами. Первый случай ведет к перегреву, второй - к падению напряжения на питающей линии и тусклому свечению светильника.

Сечение медного проводника, мм	0,5	0,75	1	1,5	2
Максимально допустимый ток при открытой прокладке, А	11	15	17	23	26

Также следует обращать внимание на верную распиновку светильника RGB. Если подсоединить провода не в соответствии с цветами, можно получить казус, когда на разных отрезках полотна горят разные группы светодиодов. Такое чаще бывает при использовании пайки для соединения отрезков полотна.

В завершении видео: Инструкцию по подключению светодиодной ленты к инфракрасному контроллеру с пультом.

Остальные ошибки могут быть следствием невнимательности и небрежности при монтаже. Сразу после окончания работ надо проверить правильность и надежность соединений. Если сделать это до первой подачи напряжения, то RGB-светильник прослужит долго.

Инженер-электрик. Специалист по проектированию и эксплуатации электротехнических изделий.

Читайте также: