Управление большим количеством RGB лент

Nikel097
Nikel097 аватар
Offline
Зарегистрирован: 14.04.2017

Добрый день!

Задумка следующая, нужно управлять светодиодными лентами с помощью arduino.

Параметры следующие: светодиоды RGB 5050, 60 шт./метр, 2 5-ти метровые 12-ти вольтные ленты. Итого потребляемый ток будет составлять около 12А.

Итак главные вопрос состоит в том, как можно удобным способом управлять ШИМ-сигналами с ардуинки лентами, т.е. регулировать яркость, цвета и многое-другое?

В интернете находил, что самый простой способ - это управлять с помощью драйвера для двигателей L298N. Однако, у него максимальный ток достигает лишь 2А на канал.

На просторах интернета нашел вот такой достаточно простой контроллер.

С помощью него, как я понял, как раз очень удобно преобразовывать ШИМ-сигнал с arduino в сигнал большей мощности для светодиодных лент.

Есть ли способ еще проще и дешевле? Или лучше не заморачиваться и взять его?

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Nikel097 пишет:

Есть ли способ еще проще и дешевле? Или лучше не заморачиваться и взять его?

Есть. Потребуется:

- 1 (один) полевой транзистор на нужный ток (лучше с двух- пяти- кратным запасом) на радиаторе
- 1 (один) силовой резистор (ватт на 50) на 0.1 ома или около того
      (ну, или токовый шунт, но это намного дороже,
      можно попробовать недорогой датчик тока на эффекте холла, но я не пробовал
)
- 1 (один) операционный усилитель заточенный под работу с однополярным питанием
    (например, копеечный LM358 по два рубля за штуку)
- 1 (один) многооборотный подстроечный резистор килоом на 20
- 1 (один) резситор на 4,7К
- 1 (один) конденсатор на 100мкФ

Собственно всё-про-всё рублей сто - двести, смотря как покупать будете. Взамен - кайф сделать хорошее устройство на любой, какой Вам нужен, ток, причём с настройкой тока. Устройство может быть использовано как источник тока для светодиодов, для зарядки аккумуляторов и т.д., а также как электронная нагрузка, если вдруг понадобится.

А тот устройство, что Вы дали, я не понял даже как там ток регулировать. Если никак (просто "не более 24, а там как получится") то это не источник тока, а источник напряжения и тогда он не для светодиодов, а скорее для обычных ламп. Светодиодам стабильный ток нужен. Вот если нужно скажем 12 ампер, то надо подавать именно 12 ампер, а напряжение - как выйдет. Понимаете разницу?

Если захотите делать свой источник тока, обращайтесь, могу дать работающую модель в протеусе и все необходимые пояснения.

Nikel097
Nikel097 аватар
Offline
Зарегистрирован: 14.04.2017

Спасибо, если возможно то приложите схемы, для общего развития будет ползено изучить.

По поводу устройства - управляется он следующим образом, как я понял:

На вход подаются 4 сигнала: 5В - на V+; и 3 управляющих ШИМ сигнала - R, G и B.

С другой стороны на POWER подается источник питания ленты, то есть 12В.

На выходе V+ - питание ленты и 3 преобразовынных ШИМ сигнала со входа, только энергия для них берется не с ардуинки, а с подоваемых 12В.

Сам блок по сути просто регулирует, как вы правильно заметили - напряжение.

По поводу тока у меня немного другие впечатления всегда были. Разве ток в цепи не зависит от потребителя? То есть разве его значение не формируется как бы "автоматически", а не источником питания? Если взять блок питания любого прибора и на нем написано "OUTPUT 9V, 1A" это ведь не означает, что блок питания всегда выдает 1А, а означает, что он может выдавать максимум 1А и всегда 9В. То бишь - понадобится потребителю всего половина 500 мА, то блок выдаст именно столько, а не 1А.

Разве тут не таким же образом все? То есть на блок подается питание и он распределяет "вольтаж", а "ампераж" зависит от того, сколько потребуется потребителю, в данном случае светодиодной ленте. 24А означает также, что устройство с токами до этого значения будет работать стабильно, а выше - будет греться либо вовсе сгорит.

Буду рад, если меня подправите, возможно где-то ошибся.

Если нужно, могу приложить ссылку на сам прибор.

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Nikel097 пишет:

Сам блок по сути просто регулирует, как вы правильно заметили - напряжение.

Если так, то это плохо для светодиодов. Таким источником можно "кормить", например, лампы накаливания. Светодиодам нужен стабильный ток. Напряжение им до лампочки.

Nikel097 пишет:

Разве ток в цепи не зависит от потребителя? То есть разве его значение не формируется как бы "автоматически", а не источником питания? Если взять блок питания любого прибора и на нем написано "OUTPUT 9V, 1A" это ведь не означает, что блок питания всегда выдает 1А, а означает, что он может выдавать максимум 1А и всегда 9В. То бишь - понадобится потребителю всего половина 500 мА, то блок выдаст именно столько, а не 1А.

Бывают разные потребители. Например, лампа накаливания или там тэн больше тока, чем им нужно не возьмут. Поэтому им дают нужное напряжение и они работают.

Светодиоды же будут кушать ток пока не лопнут (если источник позволяет). Поэтому им нужно стабилизировать именно ток. То же самое, например, разряженный аккумулятор. Если подключить его к правильному напряжению, он начнёт заряжаться и при этом сожрёт гораздо больше тока, чем ему положено и ему от этого поплохеет.

Истоники питания делятся на источники напряжения и источники тока. Первые поддерживают на своём выходе постоянное напряжение, а ток при этом гуляет в некоторых пределах. Вторые поддерживают постоянным ток, а напряжение опять же гуляет в некоторых пределах. Лампу накаливания кормят от истоника напряжения, а светодиод от источника тока. Зарядное устройство аккумулятора - тоже регулируемый истоник тока.

Знаете, я как-то подробно и пространно объяснял это другом коллеге - почитайте там, что сто раз одно и тоже переписывать.

Так вот правильное питание светодиодов - стабилизированный источник тока. А уж какое там напряжение получится - дело десятое.
 
В том посте, что я дал ссылку есть схема простейшего источника тока, но она больше для объяснения идеи. Для практики она неудобна. Но если надо, могу дать и более практическую схему тоже в виде работающего протеус-проекта.

 

Nikel097
Nikel097 аватар
Offline
Зарегистрирован: 14.04.2017

Благодарю за столь понятный и конструктивный ответ!

Можно еще один вопрос "новичка". А разве резисторы, подключаемые в цепи питания светодиода - не являляются "отсекателями" лишней энергии и "ампеража", тем самым устанавливая необходимую для потребления силу тока? 

Short Circuit
Short Circuit аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.05.2015

Nikel097 пишет:

Благодарю за столь понятный и конструктивный ответ!

Можно еще один вопрос "новичка". А разве резисторы, подключаемые в цепи питания светодиода - не являляются "отсекателями" лишней энергии и "ампеража", тем самым устанавливая необходимую для потребления силу тока? 

Этот и другие подобные вопросы изучают еще в школе вместе с законом Ома на уроках физики.

странно слышать подобные вопросы здесь.

ЕвгенийП
ЕвгенийП аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.05.2015

Nikel097 пишет:

А разве резисторы, подключаемые в цепи питания светодиода - не являляются "отсекателями" лишней энергии и "ампеража", тем самым устанавливая необходимую для потребления силу тока? 

Резистор хорош, если у Вас точно фиксированное напряжение. Т.е. Когда Вы ставите резистор в цепь нагрузки источника напряжения, Вы получаете простейший стабилизатор тока. Недостаток в том, что в случае если напряжение источника (или сопротивление нагрузки) начнёт гулять, вместе с ним будет гулять и ток. 

Например, если Вы поставите резистор в цепь двуного RG светодиода, он (всетодиод) будет светиться с разной яркостью в красном и зелёном режимах, т.к. напряжение они жрут разное, а резистор один и тот же. Если же Вы тот же самый светодиод запитаете от источника тока, то светиться он будет одиинаково в любом режиме, т.к. ток будет одинаковый, а разницу в напряжениях источник тока отработает.