Крім білих світлодіодних стрічок випускаються також стрічки з кольоровими світлодіодами. В даний час це всього 4 кольори: червоний, синій, зелений і жовтий. Корпусу світлодіодів ті ж, що і в стрічках білого світіння. Застосовуються кольорові стрічки в основному для декоративного освітлення, моддінгу комп'ютерних корпусів і автомобілів, а також на дискотеках та інших розважальних заходах.
Триколірні світлодіодні стрічки
Зазвичай їх називають RGB-стрічками. Кожен світлодіод такої стрічки являє собою збірку з червоного, синього і зеленого світлодіодів. RGB-стрічка має 4 виводу. Один висновок загальний і три окремих виводу для кожного кольору. З'єднання RGB стрічки показано на малюнку 1.
Згідно законам фізики з цих кольорів можна отримати всю гаму відтінків. Саме так виходять кольори на екрані телевізора. Природно, що для управління такою стрічкою знадобиться керуючий пристрій – контролер. І такі контролери випускаються промисловим чином.
За допомогою контролера можна змінювати швидкість і чергування різних кольорів, встановити який-небудь фіксований відтінок, а той, який сподобався, можна зберегти в пам'яті контролера і в майбутньому викликати натисненням однієї кнопки. При бажанні можна отримати просто біле освітлення.
Більш просунуті моделі мають вбудований Wi-Fi, що дозволяє управляти освітленням за допомогою смартфона з встановленим програмним забезпеченням. Управління контролером також можливе з допомогою доданого до контролера ПДП.
Малюнок 1. З'єднання RGB-стрічки
RGB-стрічки виготовляються на напруги живлення 12в і 24В. Тому при виборі блоку живлення і контролера на цей параметр потрібно звернути особливу увагу. Власне контролер може бути розрахований на роботу з декількома напругою, а от напруга блоку живлення повинне строго відповідати напрузі застосовуваної стрічки.
Герметичні світлодіодні стрічки
Такі стрічки мають кілька назв: герметичні, вологозахищені, а то і зовсім водонепроникні, хоча по суті це одне і те ж. В якості прикладу можна навести стрічку «Вологозахищена світлодіодна стрічка 3528 120LED-24V IP65».
Як можна зрозуміти з маркування, стрічка зроблена на базі світлодіодів SMD3528 з кількістю світлодіодів 120 на метр. Напруга живлення стрічки 24В, клас захисту IP65. Герметичність стрічки забезпечується завдяки покриттю силіконовою оболонкою з боку деталей. Зовнішній вигляд стрічки показаний на малюнку 2.
Малюнок 2. Вологозахищена світлодіодна стрічка
Така стрічка може працювати на відкритому повітрі і навіть у воді. Її можна застосовувати для освітлення акваріумів або басейнів. Подібну маркування із зазначенням напруги живлення, кількості світлодіодів на метр і типу світлодіодів мають всі світлодіодні стрічки, а не тільки водонепроникні. Орієнтуючись на маркування можна досить точно підібрати бажану стрічку при покупці.
Розрахунок потужності світлодіодної стрічки
Виявляється, що такий розрахунок виробляти зовсім і не треба. Нижче наведено два рядки, в яких вказані всі параметри світлодіодної стрічки довжиною 5м Ця запис була взята в тому вигляді, як є, з замовлення світлодіодної стрічки в китайському магазині з безкоштовною доставкою. Саме таку стрічку довелося замовляти автору статті для ремонту монітора. 5m-48w-120x3528smd-1800-2400lm-6000-7000k-cool-white light-led strip light-dc12v
З маркування можна зрозуміти, що перед нами стрічка з 120-ю світлодіодами на метр типу 3528SMD. Довжина відрізка стрічки 5М, сила світла 1800-2400LM (люмен), напруга живлення 12В постійного струму. Колір світіння стрічки холодний білий, про що говорить зазначена колірна температура 6000-7000K.
Тут же зазначена потужність 5-ти метрового відрізка стрічки, ні багато ні мало цілих 48Вт. При цьому струм, споживаний таким відрізком, складе I=P/U=48/12=4 ампера. Тому блок живлення для такої стрічки повинен бути розрахований на струм не менше 5А. Повинен же бути якийсь запас потужності! Але все ж дозвольте поки доказати про безкоштовну доставку.
Єдине, що недобре в безкоштовній доставці, прислали тільки через місяць після замовлення. Зовнішній вигляд стрічки показаний на малюнку 3.
Малюнок 3. Світлодіодна стрічка 5m-48w-120x3528smd
Але все-таки потужність можна розрахувати. Один метр такої стрічки споживає потужність 48/5=9,6 Вт. Відомо, що відрізок довжиною в три світлодіода, мінімальний, який можна відрізати ножицями, споживає струм 20мА. При напрузі живлення 12В потужність такого відрізка складе P=U*I=12*20=240мВт або 0,24 вата.
При частоті 120 світлодіодів/м в кожному метрі міститься 120/3=40 тріад. Поки, здається, помилок у нескладних розрахунках немає. Продовжимо далі.
Якщо одна тріада споживає потужність 0,24 вата, сорок тріад, з яких складається кожен метр стрічки, зажадають від блоку живлення 40*0,24=9,6 Вт, що повністю збігається з наведеними вище розрахунками. Ось така своєрідна перевірка. Подібним чином можна розрахувати потужність світлодіодних стрічок інших типів.
Блоки живлення для світлодіодних стрічок
Відповідний блок живлення для розглянутої вище світлодіодної стрічки також можливо придбати в магазинах з безкоштовною доставкою. Ось один з можливих варіантів.
«AC 110-240В для DC 12V 5а перетворювач живлення». Так написано в магазині. за зовнішнім виглядом нагадує блок живлення звичайного ноутбука. Зовнішній вигляд приладу показаний на малюнку 4.
Малюнок 4. Блок живлення DC 12V 5а
Це, звичайно, не єдиний варіант. Пропонуються найрізноманітніші джерела, а також контролери RGB-стрічок. При цьому блоки живлення мають саму різноманітну конструкцію. Це можуть бути просто зібрані друковані плати без корпусу, вологозахищені джерела, джерела малогабаритні, які легко приховати від стороннього ока.
Але в принципі, можна і нічого не купувати. У багатьох радіоаматорів, напевно, збереглися блоки живлення від старих комп'ютерів. Вони мають напругу 12В, причому сила струму може досягати до 8А. Просто готове рішення проблеми!
Можна живити світлодіодну стрічку від освітлювальної мережі
Але якщо не хочеться займатися з блоком живлення, підбирати по потужності, ховати його в нішах стіни або в столі, то для декоративного освітлення випускаються світлодіодні стрічки з живленням від мережі. Характеристики однієї з таких стрічок показано нижче
9.6 W 480lm 120-SMD 3528 LED Warm White Light Decoration Strip (220V / 2-Flat-Pin Plug / 2m), а зовнішній вигляд стрічки показаний на рисунку 5.
Малюнок 5. Світлодіодна стрічка з живленням від мережі
Що знаходиться в коробочці, розташованої між мережевий виделкою і стрічкою, залишається тільки здогадуватися, але навряд чи там знаходиться простий гасить конденсатор з выпрямительным мостом: гальванічна розв'язка від мережі, вона ж електробезпека користувача – насамперед. При сучасному розвитку імпульсних блоків живлення, заховати в такому обсязі джерело потужністю 10...12Вт не складає ніяких труднощів. Так що гальванічна розв'язка забезпечена.
Світлодіодні стрічки в аматорських конструкціях
Що ще можна зробити на основі світлодіодних стрічок? Якщо це стрічки кольорові, то безумовно, що з цих стрічок можна зробити різні автомати світлових ефектів і різні гірлянди. На основі RGB-стрічок радіоаматорами створюються контролери, що дозволяють отримати різні світлові ефекти, а на основі стрічок білого кольору розробляються різні світильники.
По частині світильників розробки йдуть у напрямку, як змусити працювати світлодіодну стрічку безпосередньо від освітлювальної мережі. Одна з таких схем розроблено радіоаматором К. Морозом з міста Белебей, Башкортостан.
Ідея розробки така: світлодіодна стрічка розрізається на тріади, які з'єднуються послідовно. Таке з'єднання дозволяє збільшити напругу живлення. Якщо послідовним чином з'єднати всього дві тріади, то вийде стрічка з напругою 24В. Якщо збільшити кількість відрізків до десятка, напруга живлення підскочить до 120В! На 310В, саме стільки виходить після випрямлення напруги, знадобиться 310/12=25,833, округлити до 26, тріад світлодіодної стрічки.
Автору розробки вдалося обійтися всього 18 відрізками, з'єднавши їх за схемою, показаною на рисунку 6.
Малюнок 6. Світлодіодна стрічка в настільній лампі
Можливо, ось тут хтось скаже: «Ага, а де ж гальванічна розв'язка, де електробезпека?». Заперечити на це особливо нічого, але де ви бачили настільну лампу з гальванічною розв'язкою? Тут головне не електробезпеку, а просте і красиве рішення проблеми.
Авторська стаття опублікована в журналі «Радіо» №6, 2014 під назвою «Світлодіодна стрічка в настільній лампі». Автор статті докладно розповідає, що спонукало його зайнятися такою розробкою, наведено докладний опис і фотографії конструкції.
Невелике зауваження до схеми. Число використовуваних тріад може бути при необхідності змінено, при цьому доведеться змінювати і ємність конденсатора C1, оскільки саме він гасить зайве напруга мережі.
