Что такое rgb светодиод

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.

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.

Источник: https://ledjournal.info/spravochnik/rgb-svetodiody.html

Отличие светодиодов 3528 и 5050

Современные производители и пользователи говорят о светодиодном освещении как о самом технологичном, высоконадежном, экологичном. Светодиоды 3528, 2835, 5050, 5630, 5730 выигрывают в сравнении с галогеновыми, неоновыми и другими приборами прошлого поколения, так как обладают широким спектром применения, считаются экономичными и при этом максимально эффективными по светоотдаче. Подобное описание определенно вызывает доверие.

В статье приведены подробные характеристики LED 5050 и LED 3528, что поможет увидеть разницу светодиодов. Для начала выясним, какой смысл скрывается за англоязычной аббревиатурой SMD. Surface Mounted Devices — так называются устройства поверхностного монтажа. Основное отличие 5050 и 3528 заключается в габаритах. Параметры обозначаются цифрой в названии диода. У LED 5050 ширина и длина совпадают — 5 мм. У LED 3528 соотношение сторон составляет 3,5 х 2,8 мм.

SMD 3528

SMD 5050

Маркировка 3528 означает, что чип располагает одним кристаллом и двумя выводами для подключения. Такие диоды монохромны: воспроизводят один цвет (белый, синий, красный, зеленый, желтый). А еще миниатюрны, благодаря чему ленты/лампы на их базе удобно использовать для точечного освещения — например, если нужно сделать акцент на конкретной детали интерьера.

Приборы, внутрь которых встроены SMD 5050, обладают мощным световым потоком, поэтому легко справляются и с декоративной иллюминацией, и с полноценным освещением. Диод состоит из трех кристаллов и шести выводов для подключения. Форм-фактор и цена чуть больше, чем у предшественника. Зато показатели светоотдачи на площадь светодиода тоже отличаются в лучшую сторону.

Нередко на упаковках 3528 и 5050 встречается обозначение RGB. Так компании помечают, что в конструкции имеются синие, красные и зеленые кристаллы. Управление происходит с помощью контроллера или специального приложения на планшетном компьютере (смартфоне).

Полезно помнить, что в RGB-лентах на основе SMD 3528 каждый элемент отвечает только за один цвет. К примеру, вы хотите получить желтое свечение, соответственно, подключаете красные и зеленые светодиоды. Синие диоды остаются в потухшем состоянии. Следовательно, провалы и разбежка световых пятен неизбежны.

RGB 5050 способы беспрепятственно производить практически любые оттенки и, благодаря смешению, радовать глаза равномерным естественным белым цветом.

Уровень освещённости в условиях полной темноты

Если Вы дочитали статью до этого абзаца, значит пришло время сделать Вам приятный презент: промокод на скидку 10%!

 Введите кодовое слово «Bpearl» в корзине при оформлении заказа и получите:

выгоду  — 10%, доставку по СПб  — бесплатно ,  и самый короткий срок исполнения заказа !

Характеристики

В этом блоке приведем основные данные, на которые может обращать внимание потребитель в случае покупки. В каждом пункте представлены два показателя. Первый относится к SMD 3528, а второй — к SMD 5050.

• Световой поток достигает 5,5 лм / 18,0 лм.
• Мощность составляет примерно 0,10 Вт на 100 м² / 0,21 Вт на 120 м².
• Показатель номинального тока — 0,025 А / 0,060 А.
• Напряжение — 3,2 В / 3,3 В.
• Угол свечения — 120° / 125°.
• Внешний вид матрицы SMD 3528 (слева) и 5050 (справа).

Не следует забывать, что спецификации различных фирм могут расходиться. Внимательно читайте инструкцию перед приобретением товара.

Разновидности светодиодов

Рассмотрим светодиодные ленты 3528 и 5050. Их принято разделять по количеству LED-диодов на 1 м, которых традиционно бывает 30, 60, 72, 120, 240 штук.

Ленты выпускаются в том числе под разное напряжение. Более прочих распространены 12-вольтные; 24- и 220-вольтные применяются реже.

Профессиональные модели могут выделяться дополнительными особенностями. Вот некоторые из них:

• Функция White-MIX пригождается тогда, когда хочется поменять оттенок цветовой температуры с нейтрального на теплый или холодный.
• Светодиодные ленты типа «Бегущий огонь» создают всевозможные визуальные эффекты, за счет чего удается придумать неповторимый дизайн.
• Pixel Light DMX открывает пользователю доступ к управлению каждым LED по отдельности с помощью контроллера или компьютера.

Не упускайте из виду такой важный нюанс, как наличие герметичного влаго-, пылезащитного корпуса, если подбираете модель для влажного помещения или открытой территории.

Итоги

Чтобы решить, какие светодиоды подойдут под конкретный запрос — 5050 или 3528, стоит сперва разобраться с задачами. Когда поймете, требуется ли вам акцентная подсветка или основное освещение, предпочитаете вы один цвет или многоцветность, насколько принципиальна высокая яркость свечения, сразу определитесь с моделью. Приобрести продукцию на базе SMD 3528 и SMD 5050 можно в интернет-магазине Novolampa.

Всегда существует вероятность купить модель либо слишком мощную, либо недостаточно мощную. Избежать промаха и лишних расходов позволят предварительный расчет и консультация экспертов Novolampa. Закажите обратный звонок прямо сейчас.

Итак, Вы дочитали статью до конца, значит точно можете воспользоваться приятным презентом: промокод на скидку 10%!

 Введите кодовое слово «Bpearl» в корзине при оформлении заказа и получите:

выгоду  — 10%, доставку по СПб  — бесплатно ,  и самый короткий срок исполнения заказа !

Источник: https://novolampa.ru/baza-znaniy/otlichie-svetodiodov-3528-i-5050/

Применение RGB-светодиодов для создания многоцветных электронных табло и вывесок

Заказать этот номер

2009№2

В статье рассматриваются современные подходы к созданию светодиодных сборок из RGB-светодиодов для применения в полноцветных дисплеях большого размера, предназначенных для монтажа в помещениях и на открытом воздухе, а также приводятся технические рекомендации, полезные при проектировании подобных устройств.

SMT-компоненты для применения в полноцветных светодиодных дисплеях

В настоящее время существует целый ряд различных светодиодов, которые можно использовать для создания видеоэкранов с применением технологии поверхностного монтажа. Например, светодиоды PLCC-2 могут применяться в монохромных или полноцветных дисплеях, где один пиксель будет состоять из нескольких светодиодов. С другой стороны, ввиду большого размера светодиодов PLCC-2, шаг пикселя в таком экране может быть довольно велик.

Это допустимо, если расчетное расстояние от зрителя до экрана составляет как минимум 10–15 метров. Когда же зритель находится ближе к экрану (например, в помещении торгового центра), предпочтительно более высокое разрешение. Светодиоды RGB «3 в 1» позволяют располагать пиксели с меньшим шагом. В основе наиболее популярных RGB-светодиодов «3 в 1» лежит платформа PLCC-4 или PLCC-6. Компания Avago Technologies выпускает RGBсветодиод «3 в 1» в корпусе PLCC-4 (ASMTQTB0).

Этот светодиод имеет корпус из белого материала с высокой отражающей способностью, что обеспечивает высокий световой поток (рис. 1). Верхняя поверхность светодиода для получения высокой контрастности имеет черный цвет. Эта черная поверхность должна быть неотражающей, чтобы поглощать как можно большую долю падающего на экран света от других источников — например, местного освещения или закатного солнца.

При использовании вышеупомянутого светодиода в корпусе PLCC-4 шаг пикселя в видеоэкранах может быть понижен до 8 мм (рис. 2).

Светодиоды PLCC-4 с полностью черным корпусом дают еще большую контрастность, улучшая характеристики отображения и внешний вид монтируемых в помещении цветных экранов (рис. 3). Например, на базе светодиодов Avago Technologies ASMT-QTC0 можно создавать экраны, внешне похожие на жидкокристаллические, но гораздо большего размера.

Рис. 1. Светодиод ASMT-QTB0 в корпусе PLCC-4

Рис. 2. Шаг пикселя в видеоэкранах при использовании ASMT-QTB0

Еще один популярный корпус для построения полноцветных видеоэкранов — PLCC-6. Светодиоды этого типа (например, ASMTYTB0 Avago Technologies) имеют 6 выводов — от анода и катода каждого из кристаллов (рис. 4).

Корпус белого цвета с высокой отражающей способностью обеспечивает хорошее смешивание цветов и высокую яркость, что делает такие светодиоды пригодными для использования в конструкциях, монтируемых на открытом воздухе.

Поверхность черного цвета позволяет достичь высокой контрастности во внутренних и наружных видеоэкранах, а компактная конструкция корпуса позволяет уменьшить шаг пикселя до 8 мм (рис. 5). Тем не менее для достижения оптимальных характеристик рекомендуется устанавливать шаг пикселя равным 10 мм.

Рис. 3. Светодиод ASMT-QTC0 в полностью черном корпусе PLCC-4

Рис. 4. Светодиод ASMT-YTB0 в корпусе PLCC-6

Рис. 5. Шаг пикселя в видеоэкранах при использовании ASMT-YTB0

Регулирование температурных режимов светодиодов

Повышение яркости — один из простых способов улучшить характеристики отображения полноцветных дисплеев. Например, у ASMTQTB0 и ASMT-YTB0 типичное значение полной яркости каждого кристалла составляет 2,1 кд при токе 20 мА, а у полностью черного корпуса ASMT-QTC0 — 925 мкд при том же токе. Светодиодные кристаллы изготавливаются из двух полупроводниковых материалов — AlInGaP и InGaN.

Эти материалы обычно весьма чувствительны к температуре. В случае светодиодных кристаллов на базе AlInGaP и InGaN рост температуры приводит к значительному увеличению яркости. Например, при температуре 125oC световой выход зеленого InGaNкристалла возрастает практически до 40% по сравнению со значением данного параметра при температуре 25oC.

В связи с этим первостепенную важность приобретает эффективный отвод тепла от светодиодного кристалла на печатную плату или радиатор.

Тепловое сопротивление между p-n-переходом кристалла и выводом компонента составляет около 280 К/Вт в обычном светодиоде PLCC-2 и около 140 К/Вт — в монохромном светодиоде PLCC-4. Эти значения довольно велики, особенно в случае «3 в 1», с тремя нагревающимися кристаллами.

В этой связи при проектировании корпуса многоцветного светодиода необходимо обеспечивать как можно более низкое тепловое сопротивление. Например, у светодиодов ASMT-QTB0 и ASMT-QTC0 на платформе PLCC-4 типичное расчетное тепловое сопротивление между p-n-переходом и выводом R.-JP составляет менее 95oC/Вт.

RGB-экраны используются для показа футбольных матчей, рок-концертов и множества других мероприятий, причем работают они не только по ночам. В дневное время дисплей нагревается от светодиодов и солнечного света.

Сохранить хорошую видимость можно, либо повысив контрастность — путем использования заливочного компаунда с малой отражающей способностью, либо путем увеличения прямого тока. Первое из этих решений дорогостоящее, поэтому более привлекательной представляется работа светодиодов на повышенном токе.

Малое тепловое сопротивление позволяет увеличить прямой рабочий ток светодиодов в условиях повышенной температуры окружающей среды. Например, для ASMT-QTB0 максимальный ток питания составляет 50 мА для красного кристалла и 30 мА для зеленого и синего кристаллов при температуре окружающего воздуха 70oC.

Обычный RGB-светодиод PLCC-4 при тех же условиях окружающей среды допускает ток не выше 25 мА для красного кристалла и 13 мА для зеленого и синего. Если температура окружающего воздуха возрастает до 85oC, максимальный ток для красного кристалла составит 35 мА, а для зеленого и синего — 22 мА.

Для сравнения, обычные RGBсветодиоды PLCC-4 допускают при таких высоких температурах ток не выше 15 мА и 8 мА соответственно. Это означает, что при использовании светодиодов с малым тепловым сопротивлением яркость изображения на дисплее будет оставаться достаточно высокой даже при увеличении температуры.

Тем самым обеспечивается также хорошая читаемость при солнечном свете или местном освещении, направленном на дисплей.

Стабильность

Корпуса светодиодов, используемых в табло и вывесках, предназначенных для монтажа на открытом воздухе, должны изготавливаться из надежных материалов. Например, эпоксидная смола, используемая для герметизации, более чувствительна к ультрафиолетовому излучению.

Более того, синий свет от кристалла со временем обесцвечивает эпоксидную смолу, уменьшая тем самым световой выход. Гораздо более подходящим материалом для герметизации является силикон. Сильная силоксановая связь, присутствующая в силиконе, обеспечивает превосходную устойчивость к теплу и ультрафиолетовому излучению.

Тем самым обеспечивается длительный срок службы многоцветных или ярких светодиодов с незначительным уменьшением интенсивности излучаемого света. Кроме того, изменяя состав силикона, можно придавать ему различные прочностные характеристики.

Например, силикон, используемый в светодиодах для полноцветных табло и вывесок, следует делать эластичным — для поглощения термических напряжений, которые могут возникать в готовом изделии. Это также помогает продлить ожидаемый срок службы светодиодов.

Рамка с выводами отводит большую часть тепла от светодиодного кристалла на печатную плату. Поэтому материал выводов должен иметь высокую теплопроводность. В идеальном случае рамка с выводами изготавливается из меди, имеющей самый высокий коэффициент теплопроводности (минимум 350 Вт/м·К). Дополнительное серебряное покрытие облегчает пайку светодиодов.

Цвета и их смешивание

В полноцветном дисплее важно обеспечить насыщенную цветопередачу. Этого можно достичь только в случае высокой насыщенности основных цветов — красного, зеленого и синего. Например, очень насыщенный синий цвет (преобладающая длина волны около 465 нм) хорошо смешивается с зеленым и красным.

Это дает чрезвычайно отчетливые, хорошо смешивающиеся цвета с великолепной насыщенностью. Разумеется, тот же подход справедлив для красного (преобладающая длина волны около 621 нм) и зеленого (преобладающая длина волны около 528 нм) цветов.

Для достижения точки белого цвета D65 соотношение между красным, зеленым и синим цветами должно быть приблизительно 3,5:8:1 для длин волн 621, 528 и 470 нм. При других длинах волн соотношение будет иным.

Это значит, например, что если имеется синий кристалл с яркостью 200 мкд, то для получения нейтрального белого света в многоцветном светодиоде понадобятся красный кристалл с яркостью 700 мкд и зеленый с яркостью 1600 мкд. Сотрудничая, производители светодиодов и производители дисплеев подбирают кристаллы с надлежащей длиной волны и интенсивностью для использования в светодиодах.

В зависимости от способа монтажа и размера дисплея важно выбрать правильное внутреннее расположение кристаллов. На рынке предлагаются сборки с двумя способами расположения — треугольник («звезда») и «линия».

Расположение кристаллов по схеме «звезда» (рис. 6) особенно желательно в центрированных экранах с соотношением сторон 4:3 или 16:9. В этом случае обеспечивается великолепное смешивание цветов и высокая однородность цвета в широком диапазоне углов обзора. Зрители, смотрящие на экран под углом 120o стоя или в движении, будут воспринимать его как весьма однородный. Расположение кристаллов по схеме «звезда» делает экран пригодным также и для вертикального просмотра.

Линейное расположение кристаллов (рис. 7) рекомендуется для таких экранов, как U-TV, которые устанавливаются на футбольных стадионах по всему миру. Соотношение сторон у них больше, чем у обычных.

Поскольку у этих дисплеев очень велик горизонтальный размер и относительно мал вертикальный, углы, под которыми на них смотрят зрители, могут превышать 120o.

Линейное расположение светодиодов помогает обеспечить зрительную однородность дисплея и хорошее смешивание цветов при больших горизонтальных углах зрения.

Рис. 6. Расположение кристаллов по схеме «звезда»

Рис. 7. Линейное расположение кристаллов

Сборка экрана и пайка светодиодных компонентов

Конструкторам экранов большого размера при использовании светодиодных компонентов для поверхностного монтажа (SMT) рекомендуется следовать указаниям JEDEC. Производителям, которые привыкли устанавливать светодиоды в сквозные отверстия до перехода на технологию поверхностного монтажа, необходимо быть особенно внимательными, поскольку SMT-компоненты чувствительны к влаге.

Уровень чувствительности к влаге (moisture sensitivity level, MSL) показывает, как долго можно держать светодиоды в контролируемой заводской среде до пайки без риска проникновения влаги вовнутрь. Влага, проникшая в светодиод, будет немедленно испаряться при пайке оплавлением. Это может вызвать подъем кристалла или стежкового сварного шва относительно рамки с выводами, что приведет к нарушению механического или электрического соединения.

Этот эффект называется расслоением и может приводить к эксплуатационным отказам светодиодных дисплеев.

Например, светодиод Avago Technologies ASMT-YTB0 (PLCC-6) имеет уровень чувствительности к влаге, равный 2a. Это означает возможность хранения светодиодов в течение 4 недель при температуре ниже 30oC и относительной влажности ниже 60%. Как указано в JEDEC J-STD-033B, срок хранения SMT-компонентов толщиной менее 2,1 мм сокращается с 4 недель до 1 дня, если относительная влажность увеличивается всего на 10% (до 70%) при температуре 30oC.

Поэтому важно тщательно контролировать условия окружающей среды на производственной линии в дневное и ночное время, чтобы избежать отказов в дисплее. Если светодиод подвергался действию неизвестных условий окружающей среды, рекомендуется выдержать его на бобине в течение 20 ч при температуре 60±5oC. Тем самым будет удалена вся влага изнутри светодиода и обеспечена возможность использования рекомендуемого профиля пайки при его монтаже.

Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке

Если Вы заметили какие-либо неточности в статье (отсутствующие рисунки, таблицы, недостоверную информацию и т.п.), просьба сообщить нам об этом. Пожалуйста укажите ссылку на страницу и описание проблемы.

Источник: https://www.led-e.ru/articles/led-application/2009_2_54.php

RGB и RGB+W подсветка

Все знают, что светодиодные ленты RGB могут светить белым светом, но не все знают, что это свет очень сильно отличается от того, которым светят монохромные белые ленты. В белых светодиодных лентах используется вещество люминофор — вещество, способное преобразовывать поглощаемую им энергию в световое излучение (люминесцировать). Поэтому свет получается мягкий и приятный.В RGB многоцветных лентах, белый свет достигается путем смешения красного, синего и зеленого (RGB).

Так как даже в самых качественных лентах мощность и глубина каждого из цветов может незначительно отличаться, белый получается не совсем белым. Если вы все еще не определились хотите ли вы белую подсветку или многоцветную, хотим вас познакомить с вариантам 2в1 это RGB+W.

На рынке представлено много вариантов RGBW светодиодных лент где совмещены RGB и белые кристалы. Специально разработанные контроллеры позволяют с одного пульта управлять сразу всеми цветами.

Регулировать их яркость и оттенок.

Зачастую RGB+W LED лента производится двухрядной. Один ряд имеет многоцветные диоды, второй одноцветные.Лично мы предпочитаем использовать две отдельные ленты взамен одной однорядной. Практически всегда это значительно выгоднее, так как производить двухрядную ленту несколько сложней, а от двух параллельно наклеенных лент ее отличает только маркетинг.

Плюсы использования двух разных лент взамен одной двухрядной очевидны и мы их уже рассматривали (см. Мы против двухрядных LED лент)

Как же это работает RGBW подсветка

Любая RGB+W светодиодная лента имеет 6 выводов (4 на RGB и два на W). Все 6 проводов подключаются в специальный контроллер (мозг вашего освещения). Контроллер управляется по радиоканалу через пульт либо через смартфон. У вас появляется возможность управлять как отдельно белым светом, так и отдельно разноцветным. Так же вы можете добавляя синий либо желтый свет в основной белый получать оттенки от холодного до теплого света, что иногда очень актуально.

Что лучше купить?

— По нашему опыту практически любая одноцветная монохромная лента перебивает RGB, поэтому мы рекомендуем устанавливать RGB ленту минимальной мощность 7.2Вт/м и дополнять ее белой лентой уже исходя из ваших пожеланий: если это основной свет, то >17Вт/м если это дополнительное освещение, то ~9Вт/м.

RGB ленты минимальной мощность вполне достаточно, чтобы менять оттенок, а если вы отключите белую ленту и оставить только многоцветную, то даже 7.2Вт/м способны залить вашу комнату красочным светом. — Если у вас белая лента довольно мощная ~19Вт/м, то RGB стоит всетаки взять SMD5050 60 диодов на метр 14.4Вт, в противном случае есть вероятность, что при одновременном включении ее видно вообще не будет.

— Белую ленту лучше всегда брать нейтрального или дневного белого цвета. Играясь с оттенками вы всегда сможете сделать теплее или холоднее.

Источник: https://ulight.ru/blog/rgb-rgbw-lighting

Как подключить RGB светодиод к Arduino

RGB светодиод – это три светодиода разных цветов (Red – красный, Green – зелёный, Blue – синий), заключённые в одном корпусе. Давайте посмотрим, как подключить RGB светодиод к Arduino.

Нам понадобится:

1 Отличие RGB светодиодов с общим анодом и с общим катодом

RGB светодиоды бывают двух типов: с общим анодом («плюсом») и общим катодом («минусом») . На рисунке приведены принципиальные схемы эти двух типов светодиодов.

Длинная ножка светодиода – это всегда общий вывод питания. Отдельно расположен вывод красного светодиода (R), зелёный (G) и синий (B) располагаются по другую сторону от общего вывода, как показано на рисунке.

В данной статье мы рассмотрим подключение RGB светодиода как с общим анодом, так и с общим катодом.

RGB светодиоды с общим анодом и с общим катодом

2 Подключение RGB светодиода с общим анодомк Arduino

Схема подключения RGB светодиода с общим анодом показана на рисунке. Анод подключаем к «+5 В» на плате Arduino, три другие вывода – к произвольным цифровым пинам.

Схема подключения RGB светодиода с общим анодом к Arduino

Обратите внимание, что мы подключаем каждый из светодиодов через свой резистор, а не используем один общий. Желательно делать именно так, потому что каждый из светодиодов имеет свой КПД. И если подключить их все через один резистор, светодиоды будут светиться с разной яркостью.

Для быстрого расчёта номинала резистора, подходящего к выбранному вами светодиоду, можно воспользоваться онлайн-калькулятором расчёта светодиодов.

3Управление RGB светодиодами с помощью Arduino

Перепишем классический скетч blink. Будем включать и отключать по очереди каждый из трёх цветов. Обратите внимание, что светодиод загорается, когда мы подаём низкий уровень (LOW) на соответствующий вывод Arduino.

// задаём номера выводов: const int pinR = 12; const int pinG = 10; const int pinB = 9; void setup() { // задаём назначение выводов: pinMode(pinR, OUTPUT); pinMode(pinG, OUTPUT); pinMode(pinB, OUTPUT); }void loop() { digitalWrite(pinR, LOW); //зажигаем канал Red delay(100); digitalWrite(pinR, HIGH); //выключаем Red delay(200); digitalWrite(pinG, LOW); //зажигаем канал Green delay(100); digitalWrite(pinG, HIGH); //выключаем Green delay(200); digitalWrite(pinB, LOW); //зажигаем канал Blue delay(100); digitalWrite(pinB, HIGH); //выключаем Blue delay(200); }

4 Собрать схемуна макетной плате

Посмотрим в действии на мигание RGB светодиодом. Светодиод по очереди зажигается красным, зелёным и синим цветами. Каждый цвет горит 0,1 секунду, а затем гаснет на 0,2 секунды, и включается следующий. Можно зажигать каждый канал отдельно, можно все одновременно, тогда цвет свечения будет меняться.

RGB светодиод подключён к Arduino. Схема собрана на макетной плате

5Подключение RGB светодиода с общим катодомк Arduino

Если вы используете RGB светодиод с общим катодом, то подключите длинный вывод светодиода к GND платы Arduino, а каналы R, G и B – к цифровым портам Arduino. При этом нужно помнить, что светодиоды загораются при подаче на каналы R, G, B высокого уровня (HIGH), в отличие от светодиода с общим анодом.

Схема подключения RGB светодиода с общим катодом к Arduino

Если не менять вышеприведённый скетч, то каждый цвет светодиода в этом случае будет гореть 0,2 секунды, а пауза между ними составит 0,1 секунду.

Полезный совет

Если вы хотите управлять яркостью светодиода, то подключайте RGB светодиод к цифровым выводам Arduino, которые имеют функцию ШИМ (PWM). Такие выводы на плате Arduino обычно помечены знаком тильда (волнистая линия), звёздочкой или обведены кружочками.

Источник: https://soltau.ru/index.php/arduino/item/347-kak-podklyuchit-rgb-svetodiod-k-arduino

RGB светодиод — принцип работы и виды цветных LED. Многоцветные RGBW

В основе идеи создания трехцветного светодиода лежит оптический эффект получения разнообразных оттенков путем смешивания 3-х базовых цветов. В качестве базовых цветов обычно используются красный (R), зеленый (G) и синий (B). Поэтому был создан именно rgb светодиод.

Как устроены 3 цветные led диоды

Конструктивно трехцветный светодиод представляет собой 3 цветных светодиода, смонтированных в общем корпусе, а если быть более точным, 3 кристалла, интегрированных на одной матрице. На рис.1 представлена микрофотография интегрального rgb светодиода. Цветные квадраты на фото – это кристаллы основных цветов.

Виды

Для адаптации к разным вариантам схемы управления, ргб диоды производятся в нескольких модификациях:

• Исполнение с общим катодом
• Исполнение с общим анодом
• Без общего анода или катода, с шестью выводами

В первом случае светодиод управляется сигналами положительной полярности, поступающими на аноды, во втором – отрицательными импульсами, подаваемыми на катоды. Третья модификация исполнения допускает любые варианты коммутации и выпускается обычно в виде SMD компонента.

Управление

Включение светодиода происходит при прохождении прямого тока, когда анод подключен к плюсу, катод к минусу. Многоцветный спектр излучения можно получить, изменяя интенсивность свечения каналов (RGB). Результирующий оттенок определяется соотношением яркостей отдельных цветов. Если все 3 цвета одинаковы по интенсивности свечения, результирующий цвет получается белым.

На цифровых выходах платы Arduino формируются периодические прямоугольные импульсы напряжения, как на рисунке 4., с изменяемой скважностью.

Для тех, кто забыл. Скважностью называется отношение длительности периода следования импульсов к длительности импульса.

Чем ниже скважность импульсов канала, тем ярче свечение соответствующего led диода. Программа управления скважностью импульсов цветовых каналов зашита в микросхеме контроллера. Такое изменение скважности импульсов, осуществляемое в целях управления процессом, называется ШИМ (широтно – импульсной модуляцией).

На Рис.4 приведены примеры диаграмм прямоугольных импульсов различной скважности.

Управление цветом и интенсивностью свечения rgb диода может осуществляться и без ШИМ. На приведенной ниже схеме применено аналоговое управление трехцветными светодиодами. Суть его заключается в регулировании постоянного тока диодов определенного цвета.

На схеме (Рис.5) rgb диоды (led1- led10) имеют общий анод. Катоды одного цвета всех диодов объединены, и через резисторы R4.1, R4.2, R4.3 соединяются с эмиттером соответствующего транзистора. Таким образом, все светодиоды красного цвета подключены к транзистору VT1.1, зеленые светодиоды – к VT1.2, синие – к VT1.3.

При перемещении движков потенциометров R1.1, R1.2, R1.3 изменяется ток базы соответствующего транзистора. Величина тока базы определяет степень открытия перехода «эмиттер – коллектор», и, в конечном счете, яркость свечения соответствующего цвета.

Перед подключением нужно правильно определить полярность светодиода, иначе он не будет светиться.

Применение цифровых программируемых контроллеров предоставляет практически безграничные возможности управления цветом. В тех же случаях, когда не требуется создание цветовых динамических образов, может быть применен аналоговый способ управления. Это могут быть наружные или интерьерные светильники для статической подсветки с выбором цвета.

Кстати. Применение такого регулирования в системах подсветки панелей приборов транспортных средств позволяет водителю выбирать любой оттенок и яркость.

RGBW светодиоды

Для того чтобы получить чисто белый цвет, используя разноцветный rgb светодиод, необходима точная балансировка яркости свечения по кристаллу каждого цвета. На практике это бывает затруднительно.

Поэтому, для воспроизведения белого цвета и увеличения разнообразия цветовых эффектов, rgb диод стали дополнять четвертым кристаллом белого свечения. Чаще всего, RGBW светодиоды используются в светодиодных лентах RGBW SMD.

Для питания таких светодиодных лент созданы специальные RGBW контроллеры, как правило, управляемые пультами дистанционного управления на инфракрасных лучах.

На фотографии представлен мощный четырехцветный светодиодный модуль SBM-160-RGBW-H41-RF100 производства Luminus Devices Ink.

Применение

Основной сферой применения rgb светодиодов является создание световых эффектов для рекламы, сценическое оформление концертных площадок, развлекательных мероприятий, праздничное декорирование зданий, подсветка фонтанов, мостов, памятников.

  Интересные результаты получаются при использовании rgb led диодов для дизайнерского светового оформления интерьеров.

Для этих целей налажен выпуск разнообразной светотехники на основе rgb и rgbw – диодной технологии, номенклатура которой продолжает расширяться и завоевывать новые области применения.

Для закрепления рассмотренного материала рекомендуем посмотреть видео, автор которого очень доходчиво и интересно рассказывает про многоцветные RGB светодиоды.

Вывод

Многоцветный RGB светодиод — это разновидность обычного LED. Его конструктивная особенность позволяет получить любой спектр излучаемого цвета радуги. Это одновременно увеличивает его стоимость и усложняет схему подключения. Поэтому перед выбором, задайтесь вопросом, действительно ли Вам нужен RGB светодиод или достаточно воспользоваться обычным LED нужного цвета?

Источник: http://ledno.ru/svetodiody/trexcvetnye-rgb.html

RGB светодиод-устройство и применение RGB светодиодов

Диффузный 5-миллиметровый трехцветный светодиодный индикатор с отдельными красными, зелеными и синими светодиодами внутри — RGB светодиод ! Хороший индикатор и удовольствие от цветного завихрения. Угол обзора 60 градусов. Нам нравятся диффузные светодиоды RGB, потому что они смешиваются внутри, вместо того, чтобы появляться как 3 различных светодиода.

Это тип Common-Anode, который означает, что вы подключаете один штырь к 5V или около того, а затем привязываете остальные три ноги к земле через резистор. Мы несете и используем CA больше, чем CC, потому что микросхемы драйвера с несколькими светодиодами (например, TLC5940 / TLC5941) часто предназначены исключительно для CA и не могут использоваться с Common-Cathode.

RGB светодиод

• Диаметр 5 мм
• Красный: длина волны 630 нм, зеленый: 525 нм, синий: 430 нм
• Красный: 2.1-2.5V Прямое напряжение, при токе 20 мА, зеленый: 3,8-4,5 В, синий: 3,8-4,5 В
• Красный: типичная яркость 500 мс, зеленый: 600 мкдд, синий: 300 мдд

С RGB светодиодом вы можете получить практически любой цвет. Как это возможно только с одним светодиодом?

Как работают светодиоды RGB?

Фактически, RGB светодиод представляет собой комбинацию из 3 светодиодов только в одном пакете:

• 1x  R Ed LED
• 1x  G reen LED
• Светодиодный индикатор 1x  B

Цвет, создаваемый светодиодом RGB, представляет собой комбинацию цветов каждого из этих трех светодиодов. RGB светодиод выглядит так:

Два типа светодиодов RGB

Существуют общие анодные RGB светодиоды и обычный RGB светодиод с катодом. См. Рисунок ниже:

Как вы можете видеть, 3 светодиода могут делиться катодом или анодом. Это приводит к появлению RGB светодиода, который имеет 4 контакта, по одному для каждого светодиода и один общий катод или один общий анод. Обычный анодный RGB светодиод является самым популярным типом.

Как создать разные цвета?

Вы можете создать один из трех цветов — красный , зеленый или синий — путем активации всего одного светодиода. Например, если вы хотите произвести синий цвет, вы активируете синий светодиод и выключаете два других.

Смешивание цветов. RGB светодиод

Чтобы создавать другие цвета, вы можете комбинировать три цвета в разных интенсивностях. Для генерации разных цветов вы можете использовать PWM для регулировки яркости каждого светодиода.

Поскольку светодиоды очень близки друг к другу, мы можем видеть только конечный результат цвета, а не три цвета по отдельности. Чтобы получить представление о том, как объединить цвета, взгляните на следующую диаграмму.

 Это самая простая диаграмма смешивания цветов, в Интернете есть более сложные цветные диаграммы.

Светодиодные штыри (контакты) RGB светодиод

RGB светодиод имеет 4 контакта, которые можно различить по их длине. Самый длинный из них — земля (-) или напряжение (+) в зависимости от общего катода или общего анодного светодиода. Остальные три ноги соответствуют красным, зеленым и синим, как вы можете видеть на рисунке ниже:

Пример. Управление светодиодом RGB с помощью Arduino

В этом примере вы будете использовать три потенциометра для управления каждым выводом светодиода RGB для получения любого цвета, который вы хотите.

Требуемые детали

Для этого примера вам понадобятся следующие части (щелкните приведенные ниже ссылки, чтобы найти лучшую цену у  советника-разработчика ):

• Arduino UNO  — читать  лучшие наборы для начинающих Arduino
• 1 × RGB светодиод общий анод
• 3 × 1  кОм тримпот
• 1 × макет
• Резистор 3 × 220 Ом
• Перемычки

Вы можете использовать предыдущие ссылки или перейти непосредственно чтобы найти все детали для своих проектов по лучшей цене!

Schematics

Следуйте этим схемам, чтобы завершить проект:

Важно: если вы используете общий катод RGB светодиод, вам необходимо подключить более длинный провод к GND.

Код

Загрузите следующий эскиз на свою плату Arduino:

/ *    Все ресурсы для этого проекта:  http://randomnerdtutorials.com/   * / int redPin = 3 ; // Красный вывод RGB -> D3 int greenPin = 5 ; // Зеленый вывод RGB -> D5 int bluePin = 6 ; // Синий вывод RGB -> D6 int potRed = A0 ; // Потенциометр управления Красный контакт -> A0 int potGreen = A1 ; // Потенциометр контролирует зеленый контакт -> A1 int potBlue = A2 ;                    // Потенциометр контролирует синий контакт -> A2 void setup () {   pinMode ( redPin , OUTPUT );   pinMode ( bluePin , OUTPUT );   pinMode ( greenPin , OUTPUT );   pinMode ( potRed , INPUT );   pinMode ( potGreen , INPUT );   pinMode ( potBlue , INPUT ); } void loop () {     // Считывает текущую позицию потенциометра и преобразует // в значение от 0 до 255 для управления соответствующим выводом RGB с PWM // RGB LED COMMON ANODE   analogWrite ( redPin , ( 255. / 1023. ) * analogRead ( potRed ) );   analogWrite ( greenPin , ( 255. / 1023. ) * analogRead ( potGreen ));   analogWrite ( bluePin , ( 255. / 1023. ) * analogRead ( potBlue ));       // Uncomment для RGB LED COMMON CATHODE / *   analogWrite (redPin, 255- (255./1023.) * AnalogRead (potRed));   analogWrite (greenPin, 255- (255./1023) * analogRead (potGreen).);   analogWrite (bluePin, 255- (255./1023) * analogRead (potBlue).);   * /   delay ( 10 ); }    

Важно: если вы используете общий катод RGB светодиод, вам нужно прокомментировать и раскомментировать какой-либо код в функции loop (), как описано в комментариях эскиза.

Демонстрация

Посмотрите эту демонстрацию быстрого видео, чтобы увидеть этот проект в действии:

Надеюсь, вы нашли это руководство полезным. Если хотите узнать еще больше.

Цветомузыка своими руками

Светодиодная лента Ардуино

Поделитесь этим сообщением с другом, который также любит электронику!

Вы можете связаться со мной, оставив . Если вам нравится этот пост, возможно, вам понравятся мои следующие. Спасибо за прочтение.

Вам могут быть интересны эти статьи.

Светодиодная лента RGBW

Подсветка кухни светодиодной лентой

Источник: https://lightru.pro/rgb-svetodiod/

RGB светодиод и Arduino

В этой статье рассмотрены основы использования RGB (Red Green Blue (красный, зеленый, синий)) светодиода с Arduino.

Мы используем функцию analogWrite для управления цветом RGB светодиода.

На первый взгляд, RGB светодиоды выглядят так же, как и обычные светодиоды, но на самом деле у них внутри установлено три светодиода: один красный, один зеленый и да, один синий. Управляя яркостью каждого из них, вы можете управлять цветом светодиода.

То есть, мы будем регулировать яркость каждого светодиода и получать нужный цвет на выходе, как будто это палитра художника или словно вы настраиваете частоты на своем плеере. Для этого можно использовать переменные резисторы. Но в результате схема будет достаточно сложной. К счастью, Arduino предлагает нам функцию analogWrite. Если задействовать на плате контакты, отмеченные символом «~», мы можем регулировать напряжение, которое подается на соответствующий светодиод.

Необходимые узлы

Для того, чтобы реализовать наш небольшой проект, нам понадобятся:

1 RGB светодиод 10 мм

3 резистора на 270 Ω (красная, фиолетовая, коричневая полоски). Вы можете использовать резистор с сопротивлением до 1 кОм, но не забывайте, что с повышением сопротивления, светодиод начинает светить не так ярко.

1 Breadboard

1 плата Arduino Uno R3 или ее аналог

Коннекторы

Схема подключения

У RGB светодиода четыре ноги. По одному позитивному контакты на каждый светодиод и один общий контакт, к которому подключаются все отрицательные полюса светодиодов (аноды).

Общий анод на RGB светодиоде – это второй по счету, самый длинный контакт. Этот контакт мы подключим к земле (gnd).

Для каждого светодиода нужен собственный резистор на 270 Ом, чтобы предотвратить возможность протекания чересчур больших токов. Эти резисторы устанавливаются в цепь между катодами (красный, зеленый и синий) и управляющими пинами на нашем Arduino.

Если вы используете RGB светодиодиод с общим анодом, вместо общего катода, самый длинный контакт на светодиоде подключается к пину +5 V вместо пина gnd.

Цвета

Немного теории: мы можем смешивать три основных цвета и видеть новые оттенки, так как в наших глазах три типа рецепторов (для красного, зеленого и синего цветов). В результате ваш глаз и мозг обрабатывает информацию о насыщенности этих трех цветов и преобразовывает их в другие оттенки спектра.

То есть, используя одновременно три светодиода, мы словно обманываем наши глаза. Эта же идея используется в телевизорах, где жидкокристаллический дисплей состоит из маленьких точек красного, зеленого и синего цветов, которые расположены очень близко друг к другу и формируют отдельные пиксели.

Если мы настроим одинаковую яркость всех светодиодов, мы он будет светиться белым. Если мы отключим синий светодиод и будут гореть с одинаковой яркостью только красный и зеленый, мы получим желтый свет.

Мы можем управлять яркостью каждого светодиода отдельно, смешивая цвета как нам заблагорассудится.

Так как черный цвет не что иное, как отсутствие света, получить его не получится. Ближайший оттенок черного – это полностью выключенные светодиоды.

Скетч Arduino

Скетч, который приведен ниже, будет перебирать цвета в цикле: красный, зеленый, синий и аквамарин. В общем, стандартный набор цветов.

/*

Adafruit Arduino — RGB светодиод подробная инструкция на сайте:

arduino-diy.com

*/

int redPin = 11;

int greenPin = 10;

int bluePin = 9;

//уберите тег комментария со строки ниже, если вы используете светодиод с общим анодом

//#define COMMON_ANODE

void setup()

{

pinMode(redPin, OUTPUT);

pinMode(greenPin, OUTPUT);

pinMode(bluePin, OUTPUT);

}

void loop()

{

setColor(255, 0, 0); // красный

delay(1000);

setColor(0, 255, 0); // зеленый

delay(1000);

setColor(0, 0, 255); // синий

delay(1000);

setColor(255, 255, 0); // желтый

delay(1000);

setColor(80, 0, 80); // фиолетовый

delay(1000);

setColor(0, 255, 255); // аквамарин

delay(1000);

}

void setColor(int red, int green, int blue)

{

#ifdef COMMON_ANODE

red = 255 — red;

green = 255 — green;

blue = 255 — blue;

#endif

analogWrite(redPin, red);

analogWrite(greenPin, green);

analogWrite(bluePin, blue);

}

Попробуйте запустить этот скетч. Особенности скетча раскрыты ниже

Скетч начинается с указания пинов, которые используются для каждого отдельного цвета:

int redPin = 11;

int greenPin = 10;

int bluePin = 9;

Источник: http://arduino-diy.com/arduino-rgb-svetodiod

Что такое светодиод. Краткое описание

В двух словах, светодиод (LED) представляет собой полупроводниковое устройство, излучающее свет при прохождении через него электрического тока. Свет возникает, когда частицы, несущие ток (известные как электроны и дырки) объединяются в полупроводниковом материале в зоне p-n перехода.

Поскольку свет генерируется в твердом полупроводниковом материале, светодиоды описываются как твердотельные устройства. Термин твердотельное освещение, которое также включает в себя органические светодиоды (OLED), отличает эту технологию освещения от других источников света, таких как лампы накаливания, галогенные лампы, флуоресцентные лампы.

Различные цвета светодиодов

Внутри полупроводникового материала светодиода электроны и дырки находятся в энергетических зонах. Ширина запрещенной зоны определяет энергию фотонов (частиц света), излучаемых светодиодом.

Энергия фотона определяет длину волны испускаемого света и, следовательно, его цвет. Различные полупроводниковые материалы с различными запрещенными зонами создают разные цвета света. Точная длина волны (цвет) могут быть настроены путем изменения состава светоизлучающей или активной области.

Светодиоды состоят из соединений полупроводниковых элементов из III и V группы периодической таблицы химических элементов Менделеева. Примерами таких материалов, которые обычно используются в производстве светодиодов, являются арсенид галлия (GaAs) и фосфид галлия (GaP).

До середины 90-х годов светодиоды имели ограниченный диапазон цветов, в частности, коммерческие синие и белые светодиоды не существовали. Разработка светодиодов на основе нитрида галлия (GaN) завершила палитру цветов и открыла множество новых устройств.

Основные материалы, используемые при изготовлении светодиодов

Основными полупроводниковыми материалами, используемыми для производства светодиодов, являются:

• InGaN: синие, зеленые и ультрафиолетовые светодиоды высокой яркости
• AlGaInP: желтые, оранжевые и красные светодиоды высокой яркости
• AlGaAs: красные и инфракрасные светодиоды
• GaP: желтые и зеленые светодиоды

Подключение светодиодов

Как уже было сказано выше, светодиоды имеют различные цвета и рабочие напряжения. Важной характеристикой светодиода является его номинальный ток. В зависимости от рабочего напряжения нам необходимо рассчитать резистор для светодиода, чтобы избежать повреждения светодиода большим током.

В электронных устройствах с напряжением питания 5 вольт для большинства маломощных светодиодов, как правило, резистора сопротивлением около 220 Ом вполне достаточно.

Светодиоды имеют полярность. Поэтому, чтобы светодиод светился, его анод должен быть соединен с плюсом источника питания, а катод с минусом. Обычно у светодиода ножка анода длиннее, чем ножка катода. К тому же, со стороны катода корпус светодиода скошен.

Не следует беспокоиться при ошибке в полярности подключения. Со светодиодом ничего не случиться, просто он не будет светиться. За исключением особого случая, когда вы подали очень большое напряжение.

Помимо простых светодиодов, существуют также RGB-светодиоды, которые могут отображать любой цвет, основанный на системе RGB. Светодиод RGB можно представить в виде отдельных трех светодиодов в одном корпусе: красный (R), зеленый (G), синий (B). Изменяя интенсивность свечения каждого из них, мы можем получить любой цвет.

У RGB светодиодов есть четыре вывода для подключения — по одному для каждого цвета (три вывода) и один для плюса (общий анод) или минуса (общий катод) питания.

Если у вас RGB светодиод с общим катодом, то схема подключения будет следующей:

Здесь мы видим, что три вывода подключаются через резисторы к источнику питания или к микроконтроллеру (например, Arduino), а четвертый вывод к минусу питания.

Если же у вас RGB светодиод с общим анодом, то схема подключения будет следующей:

Следует обратить внимание, что нужно подключать сопротивления к каждому цвету, поскольку светодиоды работают с меньшим напряжением, чем выход микроконтроллера. Обычно для светодиода красного цвета достаточно резистора сопротивлением 150-180 Ом и 75-100 Ом для зеленого и синего цвета.

Если у вас нет именно этих сопротивлений, то используйте большее сопротивление (это верно во всех случаях, когда сопротивление используется для защиты от перенапряжения — мы выбираем меньше напряжения, в пользу сохранения светодиода).

Источник: http://www.joyta.ru/10462-chto-takoe-svetodiod/

Устройство, виды и подключение RGB светодиодов

Обычные светодиоды уверенно заняли свою нишу и серьезнопотеснили традиционные осветительные приборы. Параллельно с этим, расширяютсферу деятельности многоцветные, или RGB светодиоды. Они способны работать группамии создавать различные виды управляемой подсветки. Например, с микроконтроллеромони могут образовать движущиеся изображения. Возможности РГБ диодов велики и еще нераскрыты полностью. Рассмотрим их внимательнее.

Как устроены 3 цветные LED диоды

С точки зрения конструкции, RGB LED — это три цветных светодиода, установленные в один корпус, или, как говорят специалисты, на одной матрице. Обычные виды мощных осветительных приборов содержат три чипа одного цвета. У многоцветных используются красный, зеленый и синий кристаллы (английское Red Green Blue образует аббревиатуру, обозначающую трехцветные светодиоды).

Каждый из них имеет самостоятельное подключение к источнику питания, поэтому вместо обычных двух выводов у них как минимум 4 контакта — по одному на каждый кристалл и один общий.

Это позволяет задействовать один из трех чипов, создавать различные сочетания, менять и смешивать цвета в группе. Если режим подключения отдельных кристаллов упорядочить с помощью микроконтроллера, можно получить массу интересных световых эффектов.

Подобные технологии известны давно и используются в цветной печати, в устройстве цветных телевизоров и т.п.

Виды

Существует несколько разновидностей RGB светодиодов:

• элементы с общим катодом, которые управляютсяположительными сигналами, подаваемыми на аноды чипов. Такие элементымаркируются буквами CA;
• с общим анодом. Команды на изменение режимаработы идут на катоды элементов. Маркировка CC;
•  собственной парой контактов для каждогокристалла (6 выводов).

Такое разнообразие вариантов создавалосьдля облегчения процессов управления группами устройств. Наибольшуюсамостоятельность демонстрирует третья группа — с 6 выводами. Единыйстандарт на распиновкутак и не принят, поэтому в каждом случае необходимо определять тип полярности RGB светодиодов.

Каждый чип может получать питаниеот собственного источника. Однако, такая система требует большого количествапроводов или токопроводящих дорожек, поэтому подобные компоненты выпускаются вформате элементов SMD. Помимоэтого, РГБ компоненты выпускаются в корпусах:

• стандартный круглый вид, оснащенный линзой (дляприборов малой мощности);
• корпус «Emitter» для мощных устройств, требующих самостоятельного режимаработы для каждого чипа;
• Элементы типа «Пиранья», не нуждающиеся вустановке теплоотводов.

Важно! Управление многоцветными светодиодами представляет собой сложную задачу, поэтому в дополнение к внешним контроллерам, в корпуса некоторых моделей вставляют микросхемы.

Подключение

Самым простым способом присоединения RGB светодиодов к источнику питания считается подключение к микроконтроллеру Arduino. Общий вывод (обычно он самый длинный) припаивается к контакту «Gnd», а остальные присоединяют к соответствующим точкам, отмеченным как D12, D10 и D9. Напрямую паять контакты нельзя, 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 подключение с общим катодом, используется плюсовой контакт «Gnd» с противоположного ряда.

Применение            

Все RGB светодиоды применяются для декорирования и оформления объектов. Они выполняют разные задачи:

• создают подсветку рекламы;
• световые эффекты на концертных площадках;
• оформление развлекательных мероприятий;
• украшение и парадная подсветка зданий;
• декорирование фонтанов, памятников, мостов ит.д.

Интересно! Кроме этого, входит в моду световое оформление интерьеров помещений, в котором активно используются дизайнерские многоцветные решения. При изменении оттенка свечения визуально меняется цвет мебели, помещение получает новый, непривычный облик.

Основные выводы

Использование RGB светодиодов постоянно расширяется. Они выполняют различные задачи:

• создание динамичных световых эффектов;
• украшение зданий, сооружений, интерьеров;
• подсветка и акцентирование рекламныхконструкций;
• оформление массовых мероприятий, концертов,представлений.

Область использования RGB светодиодов увеличивается иактивно развивается. Возникают новые варианты подсветки. Разрабатываютсяпрограммные пакеты для использования в микроконтроллерах. Свои способыиспользования RGB светодиодов излагайте в комментариях.

ПредыдущаяСледующая

Источник: https://svetilnik.info/svetodiody/rgb-svetodiod.html

RGB-светодиоды: адресуемая светодиодная лента

В данной статье мы расскажем о цветных светодиодах, отличии простого RGB-светодиода от адресуемого.

Также мы дополним материал информацией о сферах применения, о том, как они работают, каким образом осуществляется управление со схематическими картинками подключения светодиодов.

1. Вводная информация о светодиодах

Светодиоды – электронный компонент, способный излучать свет. Сегодня они массово применяются в различной электронной технике: в фонариках, компьютерах, бытовой технике, машинах, телефонах и т.д. Многие проекты с микроконтроллерами так или иначе используют светодиоды.

Основных назначений у них два:

• демонстрация работы оборудования или оповещение о каком-либо событии;
• применение в декоративных целях (подсветка и визуализация).

Внутри светодиод состоит из красного (red), зеленого (green) и синего (blue) кристаллов, собранных в одном корпусе. Отсюда такое название – RGB.

2. С помощью микроконтроллеров

С помощью него можно получить множество различных оттенков света. Управление RGB-светодиодом осуществляется с помощью микроконтроллера (MK), например, Arduino.

Конечно, можно обойтись простым блоком питания на 5 вольт, резисторами в 100-200 Ом для ограничения тока и тремя переключателями, но тогда управлять свечением и цветом придется вручную. В таком случае добиться желаемого оттенка света не получится.

Скетч Arduino для управления трехцветным светодиодом написать несложно, можно найти множество примеров в интернете с полным описанием подключения. Мы уже делали такую программу для Wemos — посмотрите здесь, и для Arduino — здесь.

Проблема появляется тогда, когда нужно подсоединить к микроконтроллеру сотню цветных светодиодов. Количество выводов у контроллера ограничено, а каждому светодиоду нужно питание по четырем выводам, три из которых отвечают за цветность, а четвертый контакт является общим: в зависимости от типа светодиода он может быть анодом или катодом.

3. Контроллер для управление RGB

Для разгрузки выводов МК применяются специальные контроллеры WS2801 (5 вольт) или WS2812B (12 вольт).

С применением отдельного контроллера нет необходимости занимать несколько выходов MK, можно ограничиться лишь одним сигнальным выводом. МК подает сигнал на вход «Data» управляющего контроллера светодиода WS2801.

В таком сигнале содержится 24-битная информация о яркости цвета (3 канала по 8 бит на каждый цвет), а также информация для внутреннего сдвигового регистра. Именно сдвиговый регистр позволяет определять, к какому светодиоду информация адресовывается. Таким образом можно соединять несколько светодиодов последовательно, при этом использовать все так же один вывод микроконтроллера.

4. Адресуемый светодиод

Это RGB-светодиод, только с интегрированным контроллером WS2801 непосредственно на кристалле. Корпус светодиода выполнен в виде SMD компонента для поверхностного монтажа. Такой подход позволяет расположить светодиоды максимально близко друг другу, делая свечение более детализированным.

В интернет-магазинах можно встретить адресные светодиодные ленты, когда в одном метре умещается до 144 штук.

Стоит учесть, что один светодиод потребляет при полной яркости всего 60-70 мА, при подключении ленты, например, на 90 светодиодов, потребуется мощный блок питания с током не менее 5 ампер. Ни в коем случае не питайте светодиодную ленту через контроллер, иначе он перегреется и сгорит от нагрузки. Используйте внешние источники питания.

5. Недостаток адресуемых светодиодов

Адресуемая светодиодная лента не может работать при слишком низких температурах: при -15 контроллер начинает подглючивать, на более сильном морозе велик риск его выхода из строя.

Второй недостаток в том, что если выйдет из строя один светодиод, следом по цепочке откажутся работать и все остальные: внутренний сдвиговый регистр не сможет передать информацию дальше.

6. Применение адресуемых светодиодных лент

Адресуемые светодиодные ленты можно применять для декоративной подсветки машины, аквариума, фоторамок и картин, в дизайне помещений, в качестве новогодних украшений и т.д.

Получается интересное решение, если светодиодную ленту использовать в качестве фоновой подсветки Ambilight для монитора компьютера.

Если вы будете использовать микроконтроллеры на базе Arduino, вам понадобится библиотека FastLed для упрощения работы со светодиодной лентой (скачать здесь).

Источник: https://arduinoplus.ru/rgb-svetodiodi/