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

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.

Содержание

1. Как устроены 3 цветные led диоды
2. Виды
3. Подключение
4. Управление
5. RGBW светодиоды
6. Применение
7. Где купить
8. Видео
9. Вывод

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.

Рис. 1

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.

Подключение

В качестве примера приведем схему подключения ргб диодов к универсальному блоку автоматики Arduino, созданному на базе микроконтроллера ATMEGA. На рис. 2 показана схема подключения rgb led с общим катодом.

Рис. 2

Ниже схема с общим анодом:

Рис. 3

Выводы RGB в обоих случаях подключаются к цифровым выходам (9, 10,12). Общий катод на Рис.2 соединен с минусом (GND), общий анод на Рис.3 – с плюсом питания (5V).

Arduino — простой контроллер для начинающих роботехников, позволяющий создавать на своей базы различные устройства, от обычной цветомузыки на светодиодах до интеллектуальных роботов.

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.

Рис. 4

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.

Рис. 5

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-h51-RF100 производства Luminus Devices Ink.

Рис. 6 RGBW светодиодный модуль фирмы Luminus

Раз от раза у нас спрашивают, где купить светодиод RGBW, поэтому, чтобы каждому не отвечать, мы решили написать об этом в статье.

Всю светодиодную продукцию мы покупаем в Китае через торговую площадку AliExpress, только у проверенных продавцов с быстрой доставкой, по самым низким ценам. Переходите по ссылке и убедитесь в этом сами — посмотреть светодиод RGBW на AliExpress.

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.

Где купить

Как мы и говорили выше, для покупки светодиодной продукции, в том числе и трехцветных RGB светодиодов, рекомендуем торговую площадку AliExpress, в последнее время на ней появилось много качественных товаров и проверенных продавцов по низким ценам.

Мы, как обычно, подготовили для вас самые лучшие товары, отвечающие основным требованиям: самая низкая цена, положительные отзывы, большое количество заказов, быстрая доставка и проверенный продавец. Переходим к нашей подборке:

1. Купить светодиод RGB 3528 фирмы CHANZON — самая популярная компания на рынке Китая, отличается хорошим качеством и низкими ценами на свою продукцию. Светодиод типа SMD.
2. Купить RGB светодиод поверхностного монтажа — фирма CHANZON, очень часто такие используют для работы со всем известным микроконтроллером Arduino.
3. Купить мощный RGB светодиод фирмы YINDING — также известная фирма, такие светодиоды еще называют «Звезда» из-за того, что расположены на печатной плате соответствующей формы, мощность 20 Вт, очень похож на светодиод CREE.

Если у вас возникли какие-то вопросы, то воспользуйтесь формой комментариев, расположенной сразу под этой статьей и оставьте свой вопрос, мы обязательно свяжемся с вами.

Видео

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?

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.

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, включив 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. Взгляните на несколько различных типов ниже, которые мы обычно используем:

1. Контроллеры светодиодной RGB-подсветки для одной зоны

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.

3. Контроллер DMX для RGB-светодиодов

Контроллер DMX дает вам неограниченные возможности 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.

Подключаемые светодиодные ленты RGB с контроллером — для большой длины, качество RGB

Новейшая версия RGB-подсветки, меняющей цвет… максимальная длина раньше составляла 32,8 фута, но эти полоски вырываются из воды и могут достигать 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.

Гибкие ленты RGB с боковым излучением

Эти уникальные светодиодные ленты в основном аналогичны гибким лентам RGB 12 В. 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.

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.

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.

Светодиод RGB 5 мм — общий катод (-)

Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript.
Для использования функций этого веб-сайта в вашем браузере должен быть включен JavaScript.

Описание

Светодиоды RGB диаметром 5 мм в классической версии со сквозными отверстиями и 4 контактами. Каждый из них представляет один цвет (+), а самый длинный штырь является общим катодом (общим отрицательным) для всех трех цветов.

• Напряжение: 3,4 В для синего и зеленого, 2,3 В для красного
• Ток: 20 мА на каждый цвет, всего — макс. 60mA
• Diode size: 5mm, diffused
• Light angle: 25 degrees

Tier Pricing

1,338

€0.12

€0.12

€0.11

Available in stock

50+ units

250+ шт.

500+ шт.

ДОСТАВКА И ВОЗВРАТ

Мы отправляем по всему миру почтой Хорватии или экспресс-службой GLS для Европы. GLS Express доставит вашу посылку в течение нескольких рабочих дней (зависит от местоположения) и предоставит вам номер для отслеживания. Доставка Почтой Хорватии не отслеживается и может занять до 14 рабочих дней для доставки в Европу и до 30 рабочих дней для остального мира (но обычно доставка занимает менее 3 недель).

Возврат возможен в течение 14 рабочих дней после покупки при условии, что товар находится в оригинальной неповрежденной упаковке.

Описание

Подробнее

5-мм RGB-светодиоды в классическом сквозном исполнении с 4 контактами. Каждый из них представляет один цвет (+), а самый длинный штырь является общим катодом (общим отрицательным) для всех трех цветов.

 

• Напряжение: 3,4 В для синего и зеленого, 2,3 В для красного
• Ток: 20 мА на каждый цвет, всего — макс. 60 мА
• Размер диода: 5 мм, рассеянный
• Угол свечения: 25 градусов

Дополнительная информация

Дополнительная информация

количество	за 1 шт. Top