Контроллеры для светодиодов своими руками

Схема RGB контроллера для светодиодной ленты на PIC16F628 своими руками

Существует множество контроллеров, которые являются компактными устройствами, позволяющие изменять свечение RGB светодиодной ленты по своему желанию. При помощи подобных контроллеров можно создавать различные цветовые композиции подсветки интерьера, тем самым сделать комфортную обстановку в квартире, которая поможет расслабиться и приятно отдохнуть.

В данной статье приведена схема RGB контроллера светодиодов или ленты, который можно собрать своими руками .

Схема собрана на популярном микроконтроллере PIC16F628 . Изменение и переключение яркости реализовано при помощи ШИМ. Контроллер позволяет управлять RGB светодиодами либо RGB светодиодной лентой по схеме подключения с общим анодом, суммарным током 10А и напряжением до 35 вольт.

Управление контроллером осуществляется двумя блоками переключателей SA и SB. Первый из них (SA) отвечает за переключение скорости изменения эффектов свечения, а при помощи второго (SB) можно выбрать одну из шести схем работы контроллера:

Описание работы устройства

Схема обеспечивает плавное переливание всех трех цветов с градацией 256 по каждому цвету, что в общей сложности получается более 16 миллионов оттенков.Питание контроллера светодиодов осуществляется стабилизатором DA1. На вход DA1 подается напряжение соответствующее напряжению питания светодиодов. Необходимо отметить, что в схеме отсутствует драйвер для светодиодов, который ограничивает ток.

Для светодиодов малой мощности ток потребления можно ограничить путем подключения соответствующего сопротивления. В светодиодных RGB лентах эти резисторы уже включены возле каждого светодиода, и ленту можно подключить напрямую к контроллеру, не забыв выбрать необходимое напряжение для данной ленты. Для более мощных светодиодов потребуется специальный стабилизатор, который можно сделать самостоятельно своими руками.

Управляющие сигналы с выходов микроконтроллера поступают на силовые ключи, в роли которых выступают мощные MOSFET транзисторы, рассчитанные на нагрузку до 10А.

Источник

Как сделать RGB контроллер для ленты своими руками

Как сделать RGB контроллер самостоятельно в домашних условиях

Выделенные цветовые зоны в гостиной или спальне – это всегда красиво и даже эстетично. Естественно, что для того, чтобы правильно произвести все работы по установке потолка, монтаже светодиодной ленты и всего иного сопутствующего оборудования, требуется немало трудиться.

Но зато конечный результат будет приводить в восторг очень долго при правильном исполнении. Ассортимент светодиодных цветовых лент достаточно обширный и их правильный подбор – дело достаточно сложное.

И все-таки, какими бы они ни были хорошими, для их правильного функционирования требуется блок питания на 12 В (куда реже 24 В), и, естественно, блок управления с параметрами, которые подходят именно под подобранную полосу света. Но что это такое, какие он выполняет функции? И если так он нужен, есть ли возможность сделать RGВ контроллер в домашних условиях?

Принцип действия

По своей сути такой тип контроллера – это является мозгом домашней подсветки. Все команды, которые подаются с пульта ДУ, обрабатываются им, а далее требуемый сигнал будет подан на светодиодную ленту, зажигая один из возможных цветов. Контроллеры могут отличаться и по степени мощности, и по количеству выходов, а именно подключаемых кинему полос света. Есть также устройство с пультом, а есть и без пульта дистанционного регулирования.

Еще есть отличия и по сигналу, который будет поступать на ленту, потому что полоса может быть или аналоговой, или цифровой. Отличие между ними довольно ощутимое, а вот сходство единое. Все они могут работать лишь с блоком питания (то есть трансформатором), так как светодиодная полоса обладает номинальным напряжением в 12 В, а не 220, как считают неграмотные люди.

Все дело заключается в том, что аналоговая светодиодная лента при полученном сигнале с устройства для управления загорается тем или другим, но единым цветом по общей длине. У цифровой есть возможность подключения каждого светового диода отдельным цветов. Именно по этой причине контроллер для световой цифровой полосы более высокотехнологичный и его стоимость намного больше.

Вариации подключения

Естественно, что наиболее простым методом подключения прибора для регулирования RGВ будет вариант, при котором подключена лишь одна полоса светодиодного типа или даже ее отрезок. Но этот метод не самый практичный, хотя он и не будет требовать включения в электрическую цепь каких-то других приборов.

Все дело заключается в том, что на одну линию подобного устройства возможно подключение не больше 6 метров полосы светового типа, что для комнатной подсветки будет точно недостаточным. Если же длина отрезка получится больше, то на светодиоды, которые ближе всего находятся к контроллеру, нагрузка возрастает, и в результате этого она просто перегорят.

Есть и другая проблема при подключении светодиодных длинных полос – большая по мощности нагрузка на самые тонкие провода светодиодной ленты. При их нагревании основание из пластика начнет плавиться, и в конечном итоге жилы останутся без изоляции или просто перегорят. А по этой причине, при необходимости освещать более длинные отрезки, используют следующие методы и схемы подключения.

Две ленты светодиодного типа

При подобном подключении к контроллеру для RGВ полосы света потребуется пару устройств питания и усилитель. Особенность такого типа подключения заключается в том, что ленточные отрезки должны подключаться параллельным методом. Хоть у них и одно, а именно общее устройство электронного типа для управления, питание должно быть подано на каждую по отдельности. Усилитель применяется для более четкого и ясного света диодов. Другими словами, напряжение будет поступать на 2 блока питания, а далее с одного из них будет идти на усилитель и дальше на полосу света.

Со второго блока питание начнет поступать на электронный управляемый блок. Между собой прибор для управления и усилитель связаны дополнительной лентой светодиодного типа. Схематически это подключение представлено на фото, представленной выше.

Лента в 20 метров, которая разделена на 4 отрезка

Стоит поговорить и о подключении RGВ контроллеров. При этом подключении желательно использовать тоже по два блока питания, но если они будут иметь огромный выход мощности, то можно использовать и один. Четыре отрезка с длиной в 5 метров подключается, опять-таки, параллельно. Пара полосок подключена к контроллеру напрямую, а вторая тоже подключена к нему, но уже через сигнальный усилитель.

При подсоединении дополнительного блока питания напряжение от него будет идти напрямую на усилитель. Выглядит такой тип подключения приблизительно как на фото выше. Разобравшись со способами подключения контроллеров и их разновидностями, можно попробовать сделать этот прибор собственноручно в домашних условиях. Требуется лишь помнить о том, что требуется соизмерять мощность прибора и его напряжение выходного типа с длиной и потреблением электрической энергии светодиодной ленты.

Изготовление контроллера собственноручно

Схема такого устройства не сложная, и единственный недостаток заключается в том, что у сделанного собственноручно контроллера будет весьма малое количество каналов, хотя для применения в домашних условиях этого вполне хватает. Наверняка в квартире у каждого есть неисправная китайская гирлянда с небольшой по размеру коробочкой 0 блоком для управления устройства. Так вот, главные детали как раз берут именно из нее. Именно внутри такого блока для управления гирляндой можно увидеть 3 выхода тиристорного типа. Это и будут направления В, G и R.

Как раз к ним и требуется подключать светодиодную полосу. Никакого охлаждения посредством тиристоров не требуется, а отсутствие блока питания легко решаемо. Не будет большой проблемы найти нерабочий системный блок от ПК. Так вот, трансформатор от него прекрасно подойдет для этой цели.

И в конечном итоге получится сэкономить не просто на приобретении контроллера, а еще и на покупке блока питания, при этом блок может стоить куда больше, нежели само устройство управления лентой светодиодного типа. Естественно, что никакого пульта дистанционного управления не будет, но все-таки можно подключать светодиодную ленту к выключателю трехклавишного типа, не потратив на приобретение дополнительных устройств ни копейки.

Будет ли стоить игра свеч?

Если же рассмотреть все с точки зрения логики простого человека, который не увлечен радиотехникой, то, естественно, приобрести дешевый контроллер будет не дороже. Кроме того, не будет потеряно время на создание своими руками. Но для истинного радиолюбителя, а иногда и просто человека увлеченного, собрать такое устройство самостоятельно куда приятнее, чем покупать где-то в магазине. А вот попробовать сделать контроллер собственноручно все же стоит, потому что удовольствие от проделанной работы (и к тому же удачной) ничто не сможет заменить.

Источник

Схема диммера для светодиодных ламп на 220В

Регулировать яркость освещения в комнате, где установлена люстра с несколькими лампами накаливания, не представляет труда. Берем выключатель на несколько кнопок и при необходимости включаем либо выключаем часть ламп.

Даже если люстра рассчитана на одну лампу, ее яркость можно изменять в широких пределах увеличивая либо уменьшая подаваемое напряжение. Светодиод работает в очень узком диапазоне напряжения и при его снижении просто гаснет.

Для изменения яркости светодиодных ламп используют диммер, представляющий собой ШИМ-контроллер (контроллер с широтно-импульсной модуляцией мощности).

Принцип широтно-полюсной модуляции (ШИМ)

Изменения мощности питающего напряжения при применении шим-контроллера обеспечивается благодаря подаче на коммутирующий элемент (в случае со светодиодами – полевой транзистор, симистор либо динистор) сигналов с изменяющейся скважностью.

S=T/T1, где Т – период импульсов, Т1 – период положительного фронта.

В ШИМ-контроллере импульсы следуют с постоянной частотой, изменяется лишь длительность пауз.

Ниже представлена принципиальная схема ШИМ-контроллера:

Увеличение ширины импульса увеличивает время поступления тока через транзистор к нагрузке, следовательно, и пропускаемый ток. Частота следования импульса значительно выше той, которую способен уловить глаз, обычно 100-200Гц, потому мерцания светодиодов мы не ощущаем. Преимущество регуляторов нагрузки на основе ШИМ-контроллеров, значительно более высокий КПД сравнительно с резистивными, поскольку избыточная нагрузка гасится, а не потребляется.

Подключение диммера в схему питания светодиодной лампы

Существует два варианта подключения:

1. Схема подключения перед драйвером питания, когда диммируется переменное напряжение;
2. Подключение после драйвера питания, с ШИМ-регуляцией постоянного напряжения.

Промышленные варианты диммеров для светодиодных ламп

Тип управления диммером:

Диммер, монтируемый вместо выключателя, с пультом дистанционного управления. Обычно устанавливаются при переоборудовании обыкновенного освещения лампами накаливания на светодиодные ленты.

Диммер, устанавливаемый перед драйвером питания светодиодов на дистанционном управлении с инфракрасным управлением.

Образец с управлением через радиоканал. В отличие от инфракрасного передатчика, такой пульт способен включить освещение даже с улицы.

Выпускают образцы с механическим либо сенсорным управлением. Есть даже модели, позволяющие управлять освещением с помощью смартфона через WiFi.

Основной недостаток всех устройств – достаточно высокая цена.

Если у вас нет желания переплачивать за ненужные функции, изготовить диммер для светодиодных ламп 220в своими руками совсем не сложно.

Собираем диммер своими руками

Схема на симисторах:

В этой схеме задающий генератор построен на двух симисторах, триаке VS1 и диаке VS2. После включения схемы конденсаторы начинают заряжаться через резисторную цепочку. Когда напряжение на конденсаторе достигает напряжения открытия симистора, через них начинает течь ток, а конденсатор разряжается. Чем меньше сопротивление резистора, тем быстрее заряжается конденсатор, тем меньше скважнось импульсов.

Изменение сопротивления переменного резистора регулирует глубину стробирования в широком диапазоне. Такую схему можно использовать не только для светодиодов, но и для любой сетевой нагрузки.

Подключение диммера в качестве выключателя

Схема подключения к сети переменного тока:

Диммер на микросхеме N555

Микросхема N555 представляет собой аналогово-цифровой таймер. Важнейшее ее преимущество – способность работать в большом диапазоне питающего напряжения. Обыкновенные микросхемы с TTL логикой работают от 5В, а логическая единица у них – 2,4В. КМОП серии более высоковольтные.

Но схема генератора с возможностью изменения скважности получается достаточно громоздкая. Так же у микросхем со стандартной логикой повышение частоты уменьшает напряжение выходного сигнала, что не даёт возможность коммутировать мощные полевые транзисторы и подходит лишь для небольших по мощности нагрузок.

Таймер на микросхеме N555 идеально подходит для шим-контроллеров, поскольку одновременно позволяет регулировать и частоту, и скважность импульсов. Напряжение на выходе составляет около 70% напряжения питания, за счёт чего ей можно управлять даже мосфетовскими полевыми транзисторами с током до 9А. При крайне низкой стоимости используемых деталей затраты на сборку составят 40-50 рублей.

А эта схема позволит управлять нагрузкой на 220В с мощностью до 30 Вт:

Микросхему ICEA2A после небольшой доработки можно безболезненно заменить менее дефицитной N555. Затруднение может вызвать необходимость самостоятельной намотки трансформатора. Мотать обмотки можно на обычном Ш-образном каркасе от старого перегоревшего трансформатора на 50-100Вт. Первая обмотка — 100 витков эмалированного провода диаметр 0.224мм. Вторая обмотка — 34 витка проводом 0.75мм (площадь сечения допустимо уменьшить до 0.5мм), третья обмотка – 8 витков проводом 0.224 – 0.3мм.

Диммер на тиристорах и динисторах

Светодиодный диммер 220В с нагрузкой до 2А:

Это двухмостовая полуволновая схема состоит их двух зеркальных каскадов. Каждая полуволна напряжения проходит через свою цепочку тиристор-динистор. Глубина скважности регулируется переменным резистором и конденсатором.

При достижении определённого заряда на конденсаторе он открывает динистор, через который течёт ток на управляющий тиристор. При смене полярности полуволны процесс повторяется во второй цепочке.

Диммер для светодиодной ленты

Схема диммера для светодиодной ленты на интегральном стабилизаторе серии КРЕН.

В классической схеме подключения стабилизатора напряжения, значение стабилизации задается резистором, подключённым к управляющему входу. Добавление в схему конденсатора С2 и переменного резистора превращает стабилизатор в некое подобие компаратора.

Преимущество схемы в том, что она совмещает сразу и драйвер питания и диммер, поэтому подключение не требует дополнительных цепей. Недостаток – при большом количестве светодиодов на стабилизаторе будет значительное тепловыделение, что требует установки мощного радиатора.

Как подключить диммер к светодиодной ленте зависит от задач диммирования. Подключение перед драйвером питания светодиодов позволит регулировать только общую освещённость, а если собрать несколько диммеров для светодиода своими руками и установить их на каждый участок светодиодной ленты уже после блока питания, появится возможность регулировать зональное освещение.

«Диммер» с фиксированным уровнем яркости

Номинал резисторов 100-500 кОм, мощность 1-2 Вт.

Это даже не димер, поскольку ШИМ контроллера тут и близко нет. Но идеально подойдет для тех, кто взял первый раз в руки паяльник.

Источник