Как самостоятельно поднять баню?

Как сделать ремонт фундамента бани?

Даже самые прочные бани могут со временем начать крениться, «радовать» трещинами на фундаменте или вовсе подгнивать снизу, как, например, в старых бревенчатых парных. Но сделать ремонт фундамента своими руками и без дополнительных немалых затрат на оплату труда строительной бригады вполне реально. Достаточно только знать как.

Даже самые прочные и крепкие строения имееют свойства крениться, «радовать» трещинами на фундаменте или вовсе подгнивать снизу.

1. Ремонт фундамента старого деревянного дома или бани
2. Типовые этапы ремонта фундамента
3. I этап. Подготовка бани к ремонту фундамента
4. II этап. Установка домкратов
5. III этап. Подъем бани с помощью домкратов
6. IV этап. Изготовление бетонной площадки и дополнительной арматуры
7. V этап.Изготовление ленты фундамента и изъятие домкратов
8. VI этап — дополнительный. Замена нижних венцов бани
9. Ремонт ленточного фундамента
10. Если в ленточном фундаменте есть трещина
11. Если в ленточном фундаменте несколько трещин
12. Если ленточный фундамент бани осыпается
13. Если цоколь нового ленточного фундамента похож на пластилин
14. Если фундамент стал расти вверх
15. Ремонт столбчатого фундамента
16. Если столбчатый фундамент начал оседать
17. Если начали крениться сами столбы

Ремонт фундамента старого деревянного дома или бани

Большинство деревянных дач и бань, которые были построены около 40 лет назад, оседают в грунт и уже требуют серьезного ремонта фундамента. А для этого, как минимум, нужно поднять дом над самим грунтом. Для этого можно нанять специальную строительную бригаду, но проверить качество ее работы на глаз довольно сложно. А вот ремонт фундамента своими руками – дело совсем несложное, да и проконтролировать все в таком случае будет намного легче. Тем более что поднять бревенчатую баню можно даже вдвоем, как и изготовить под ней новый фундамент, абсолютно не имея при этом никакого опыта.

Итак, в старой деревянной бане чаще всего страдает нижний венец, у которого бревна нередко лежат на остатках кирпичных столбиков и даже на забирке. Положение может немало усугубить торфянистый, влагонасыщенный грунт. Так, слои толя, которые раньше служили гидроизоляцией, через 30-40 лет уже могут истлеть, и нижние бревна попросту гниют, со временем превращаясь в труху. Поэтому очень важно чтобы гидроизоляция фундамента своими руками была сразу выполнена правильно и с помощью современных материалов.

Поэтому, ремонт фундамента старого деревянного дома должен решить две задачи – замена нижнего венца сруба и строительство нового монолитного фундамента, который должен будет поднять дом не менее чем на полметра. В завершении работы нужно будет выложить кирпичный цоколь.

Типовые этапы ремонта фундамента

I этап. Подготовка бани к ремонту фундамента

Для начала необходимо определиться, какой конструкции будет новый фундамент. Наиболее оптимальный вариант для старой бревенчатой бани – это монолитная железобетонная лента с сечением 20х20 см и армированием стальными прутьями по 12 мм. Новые брусья для нижнего венца важно отбирать ровные, с длиной не менее 6,4 м. Если же ваша баня стоит на уклоне, то лучшим вариантом будет винтовой фундамент.

В процессе работы однозначно приходится разбирать весь в пол в бане, но самую тяжелую мебель можно оставить прямо на грунте, чтобы не выносить ее под открытое небо и не искать, чем можно укрыть.

II этап. Установка домкратов

Подъем бани домкратами – самый ответственный момент. Баня должна обязательно подниматься равномерно, ведь в это время бревно нижней обвязки будет заметно прогибаться и брать на себя самую существенную часть веса всей постройки. Если подъем будет неравномерным, составные венцы могут разойтись и даже сломается нижнее бревно сруба. Поэтому для страховки лучше скрепить венцы обеих сторон двумя-тремя досками 5х15 см и внутри, и снаружи сруба, а бревно нижнего венца – стянуть стальным стрежнем в 20 мм. Также домкрат можно устанавливать только там, где древесина крепкая, а не пораженная гнилью, да и сама подкладка расположена горизонтально.

Итак, часть забирок по углам бани разобрана и ниши для установки домкратов готовы. Теперь, чтобы усилие от штока домкрата на бревно было передано правильно, необходимо сделать прокладки в виде стальных пластин толщиной 5 мм. А опорной площадкой для домкратов могут служить обыкновенные обрезки досок длиной около 50 см.

III этап. Подъем бани с помощью домкратов

Теперь стоит задача поднять домкратами стену на 5-6 см, вынуть полусгнившие надставки и опустить баню на временные опоры – обрезки крепких брусьев, которые поставленные на торец. Так поочередно нужно поднять все четыре стороны бани всего по 1,5 см, кладя подкладку с такой же толщиной и постепенно, таким образом, освобождая их от нижних бревен и устанавливая обработанные антисептиком брусья. Между самими бревнами и брусьями нужно прокладывать рулонную паклю, ширина которой равна двойной толщине бруса. Паклю тоже необходимо обрабатывать антисептиком.

Как только брус будет выставлен на фундаменте, можно снимать нагрузку с домкратов. Важно только, чтобы бревно сруба ложилось на брус точно, а для этого их не помешает скрепить парой скоб. Главное ремонт фундамента своими руками делать неторопливо, аккуратно, ведь во время поднятия одной стены старой бани смещается центр тяжести всей постройки, а это может быть чревато ее нежелательным поворотом. Как только сруб поднимется на 5-10 мм, нужно вставить в просвет между брусом и временной опорой прокладку из обрезок вагонки толщиной 1 см – это спасет положение в случае, если откажет домкрат.

IV этап. Изготовление бетонной площадки и дополнительной арматуры

Следующим шагом изготавливается бетонная площадка под каждым углом бани, размером 60х60 см. На каждой такой площадке нужно отлить по бетонном столбу с высотой, равной ленте нового фундамента, а на самих столбах заложить углы будущего цоколя высотой в 2 кирпича. Их и нужно поставить будет на сруб. Всего этого достаточно для того, чтобы вмонтировать арматуру, установить опалубку и залить все бетоном.

Прутья монтируются так, чтобы можно было их связать в каркас. Прочность фундамента обеспечат разнесенные друг от друга узлы перевязки. Под будущую ленту фундамента бани сыпется 10-ти сантиметровый слой гравия и кирпичного боя. Для нанесения меток высоты каждого столбика нужно пользоваться гидроуровнем.

V этап.Изготовление ленты фундамента и изъятие домкратов

Как только угловые столбики готовы и сруб опущен на застывшую кирпичную кладку, можно приступать к изготовлению ленты фундамента. Для этого поочередно пространство под каждой стеной бани расчищается, выставляется опалубка, а в это время три другие стены покоятся на новых и временных опорах.

Под конец всей работы важно в самом цоколе оставлять ниши под домкраты, чтобы потом без проблем можно было опустить баню. Как только она прочно станет на новый фундамент, ниши можно заложить кирпичом – и работа завершена.

VI этап — дополнительный. Замена нижних венцов бани

Возможно вам потребуется сделать замену базовых венцов бани — причины могут быть самые разные. Вот схема, как это сделать:

Замена нижних венцов сруба.

Ремонт ленточного фундамента

Первый признак того, что ленточный фундамент бани нуждается в ремонте – это появление на поверхности цоколя трещины. В этом случае нужно не спеша обойти всю конструкцию и внимательно посмотреть, нет ли и других трещин, даже совсем тонких.

Если в ленточном фундаменте есть трещина

Если трещина все же оказалась одна, возможно, именно в этом месте в баню подведена канализационная труба или силовой кабель. Ведь любые подкопы под фундамент всегда нежелательны – грунт в таком месте обязательно осядет, сам фундамент в какой-то мере окажется на весу и даже может треснуть.

Любые трещины опасны тем, что в них может попасть осенняя дождевая вода с ее замерзанием и оттаиванием. Поэтому ремонт фундамента в этом случае все же необходим. А для этого понадобятся 2 куба откопки, немного меньше, чем куб бетона и правильное армирование. Лучше всего подобные работы проводить с мая по ноябрь, в теплое время года. На саму работу уйдет 3-4 дня.

Если в ленточном фундаменте несколько трещин

Если же трещина оказалась не одна, значит, ленточный фундамент мог быть:

1. Поставлен на насыпной грунт, который в итоге просел.
2. Побран из одного ряда ФБС-блоков с кирпичом, но без заливки армопояса.
3. Построен с бетонной монолитной лентой без пространственного каркаса из арматуры. Или вместо нормальной арматуры были просто набросаны разные старые ржавые трубы.
4. Возведен с кирпичным цоколем, но без кладочной арматурной сетки.
5. Без закрытых вентиляционных отверстий.
6. Построен без рассчитанной нагрузки, а ширина цоколя была определена «на глаз». Кроме того, если кровля бани – из шифера, ондулина и мягкой черепицы, то на ней будет задерживаться снег, что дополнительно увеличит снеговую нагрузку.
7. Возведен на бетоне ручного замеса, а не с растворного узла. Такой бетон вольные каменщики легко продают на стороне, а на сам фундамент бани идет его недостаточное количество. Ко всему марка бетона для ленточного фундамента не должна быть ниже двухсотой.
8. Построен без правильно установленных водосливов для дождевой воды.
9. Возведен в непосредственной близости к дренажу.

В таком случае на трещины клеятся «маяки» – полоски из бумаги, и проверяется, не расширяются ли трещины. Если нет, их просто заделывают, если да – нужен более серьезный ремонт.

Если ленточный фундамент бани осыпается

Если стенки бетонного цоколя ленточного фундамента бани осыпаются, значит, сам фундамент бани:

1. Был залит зимой, либо поздней осенью без обязательных в таком случае противоморозных добавок. В итоге бетон не застыл, а просто замерз до весны.
2. Был залит слишком жидким бетоном из миксера, в котором, скорее всего, не менее куба было слито и заменено водой.
3. Был построен с использованием глины, в которой было много комков. В таком случае на фундаменте будут видны «лунные кратеры» – особые углубления со светло-коричневыми кусками глины в центре. Именно она набирает осенью влаги, замерзает зимой и, естественно, увеличивается в объеме, чем и «отстреливает» собой ближайший кусочек бетона.

Конечно, осыпающийся фундамент способен простоять несколько лет, но критический момент разрушения пропустить может быть опасно. Косметический ремонт в этом случае быть не может – его можно оштукатурить, но через год он снова отслоится. Поэтому однажды такой фундамент придется попросту вывезти на не асфальтированную дорогу в качестве гравия. А под баню – залить новый.

Если цоколь нового ленточного фундамента похож на пластилин

Если цоколь ленточного фундамента под баню стал похож на холодный пластилин и от него даже легко можно отщипнуть кусок (вообще это случается довольно редко), — в песке и глине, которую выдали за песок, слишком мало было цемента.

В этом случае за 2-3 недели можно провести либо демонтаж, либо вообще построить новый фундамент.

Если фундамент стал расти вверх

Если цоколь под всей баней приподнялся, и сама постройка дала крен в сторону – фундамент строился по принципу «все сваи на глубину промерзания». Но обычная небольшая баня слишком легка для того, чтобы собой осадить сваи после естественного зимнего пучения почвы. Для ремонта такого фундамента необходимо обрубить верх всех свай под ростверком и образовавшуюся пустоту утрамбовать до состояния материкового грунта. Если этого не сделать, ростверк может попросту лопнуть. Все это можно сделать буквально за 10 дней.

Ремонт столбчатого фундамента

В силу различных причин столбчатый фундамент бани может начать оседать. Виновниками этого могут быть как сами гидрологические изменения нижних слоев грунта, которые, таким образом, уменьшают его основную несущую способность, так и серьезные строительные работы, которые ведутся поблизости. Причем фундамент может осесть не только у новой построенной бани, но и у уже устоявшихся строений.

Иногда случается так, что сваи фундамента начинают «расти вверх» и перекашивать всю баню. Это происходит не так уж и редко. В этом случае сваи вместе с верхним слоем мерзлого грунта просто поднимаются вверх, но практически не осаживаются по весне. Даже когда такие сваи пытаются поверху связать бетонным ростверком или швеллерами – они все равно растут. Но способ качественного ремонта в данном случае будет зависеть от того, как много бетона в попытках спасти положение было залито под сваи.

Если столбчатый фундамент начал оседать

Сама просадка начинается обычно у основания так называемого постелистого камня столбчатого фундамента. Первый ее признак – трещины на отместке и лунки вокруг самого столба. Причем трещины со временем могут увеличиваться. Хотя само оседание, конечно, может быть временным – до тех пор, пока лежень основания не найдет для себя более устойчивое положение. Или же оседание продолжится, и разрушения увеличатся: расширятся стыки и швы на бревенчатых банях, станет выпадать конопатка и станут шире трещины на нижних венцах. Поэтому оседание фундамента нужно вовремя остановить.

Для этого на трещины ставятся маяки – гипсовые пластыри-ленты. Если они вскоре разрываются, тогда прямо со столбчатым фундаментом нужно вырыть наклонную под угол 35° яму, глубиной до плоскости основания того самого постелистого камня. В эту яму нужно вставить асбестоцементную трубу 20 см в диаметре и залить в нее цементный раствор до полного его насыщения. Как только налитый раствор перестанет убывать в течении двух часов (впитываться в грунт) – заполнение можно прекращать. Но уже через сутки или двое все нужно повторить – и так три раза. После чего нужно снова поставить маяки на трещины, и укрепить деревянную планку у начала цоколя и кромки верхней части отмостки.

Если оседание будет все-таки продолжаться, планка станет опускаться. Тогда нужно еще раз долить раствор. Но даже в этом случае оседание может продолжаться. Тогда вокруг столба вырывают кольцеобразную канаву 20х35 см, на дно которой укладывают деревянные доски и, как опалубку, по краям. К штырям, которые установлены между камнями и кирпичами, устанавливается металлическая сетка – это делается арматура. Для нее можно смело использовать разные обрезки металлических прутков.

После этого в обустроенную опалубку заливается бетон с достаточно мелкими наполнителями в виде гравия либо щебня. Так получается вокруг столба фундамента железобетонное кольцо, которое должно укрепить его несущую способность, распределить нагрузку осевшего угла бани по горизонтали и, таким образом, остановить начавшееся оседание. Если подобное кольцо пришлось делать еще и под соседним или противоположным углом, то под сами кольца лучше подложить еще железобетонную, металлическую или деревянную балку – она втрое увеличит несущую способность всего столбчатого фундамента бани.

Если начали крениться сами столбы

Действительно, хорошие, качественные бани могут стоять десятки лет на прочном столбчатом фундаменте, и вдруг начать крениться. Это часто происходит на сырых грунтах – какая бы ни была забетонированная широкая плита под столбами, сами они могут начать терять свое стойкое вертикальное положение. Но исправить это можно.

Замена опор столбчатого фундамента.

Для этого придется вывесить баню, подкопать столбы, силой их выровнять, подлить бетона, закопать и повторить процедуру через год – но гарантию на такую работу никто не даст. Поэтому сегодня все чаще опытные строители прибегают к такому варианту:

1. Баня поднимается и устанавливается на временные опоры. Причем выносить из нее ничего не нужно, ни двери, ни окна в демонтаже не нуждаются. Возможно, только несколько половых досок придется вскрыть на время.
2. Накренившиеся столбы демонтируются.
3. Под баней отрывается траншея и трамбуется песчаная подушка.
4. Заливается хорошо армированная лента толщиной 20 см.
5. На готовую ленту ставятся столбы.
6. Чтобы опереть половые лаги, монтируются стальные балки – двутавры.
7. Баня опускается на новый фундамент и регулируется ее положение – чтобы окна и двери хорошо открывались.

Главное в ремонте фундамента бани – своевременное его начало. Тогда сама баня исправно прослужит не один десяток лет.

Расчет, выбор и схема подключения контроллера для RGB-ленты

RGB-ленты предназначены для создания регулируемой подсветки. С помощью контроллера вы можете задавать оттенок, яркость свечения светодиодной ленты или выбирать программу динамической смены цветов. Давайте поговорим о том, как подобрать RGB-контроллер и как его подключить.

Виды RGB-контроллеров

Многоцветные светодиодные ленты состоят из светодиодов типа SMD 5050 в корпусе которых расположено три кристалла, каждый из которых светится определенным цветом:

В результате каждый светодиод может излучать почти неограниченное число оттенков.

Бывают RGB-ленты, которые состоят из одноцветных светодиодов других типов, например, SMD 3528 или других. В них каждый светодиод светит одним цветом. Их использование и контроллеры для них ничем в сущности не отличается от предыдущего вида.

Подключение питания осуществляется по 4 проводам (3 цвета и общий плюс). Можно подключать каждый из цветов напрямую (к R, G или B обычно подключается минусовой провод от источника питания), если вам не нужна регулировка и динамическая подсветка.

А вот с RGBW и RGBWW нужно быть внимательнее при выборе контроллеров, усилителей и коннекторов для подключения. Здесь кроме трёх цветов по отдельной линии питаются светодиоды белого свечения.

Отличия RGBW от RGBWW состоит в том, что в первом случае нам доступен один светодиод тёплого, нейтрального или холодного свечения, а во втором два светодиода – один «тёплый» и один «холодный». Поэтому управление осуществляется уже не по 4, а по 5 или 6 проводам. Более подробно о цветных светодиодах читайте здесь: Устройство и принцип работы RGB-светодиодов

ВСЕ РАСЧЕТЫ, РЕКОМЕНДАЦИИ И СХЕМЫ ПОДКЛЮЧЕНИЯ АНАЛОГИЧНЫЙ, КАК ДЛЯ RGB, ТАК И ДЛЯ RGBW, RGBWW-КОНТРОЛЛЕРОВ! ОТЛИЧИЯ ЗАКЛЮЧАЮТСЯ ЛИШЬ В КОЛИЧЕСТВЕ ПРОВОДОВ ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ!

Расчёт схемы питания

Прежде чем выбирать контроллер следует определиться с тем как вы будете питать светодиодную ленту. Подробно о видах блоков питания и схемах подключения мы писали в статье Как рассчитать и выбрать блок питания для светодиодной ленты

Если говорить кратко, то блок питания выбирают с запасом в 20-40% по току или мощности. Допустим вы купили 5-ти метровую бухту 12 вольтовой светодиодной ленты SMD 5050 60 шт/м. Она потребляет 14.4 ватта на метр погонный.

Общее потребление мощности будет:

Это потребление всей ленты при включенных на полную мощность всех цветах. Канала у нас три – красный, зелёный и синий, значит каждый канал потребляет по:

Что по току равняется:

Для чего нужно знать потребление каждого канала? Это нужно для подбора контроллера. Дело в том, что на контроллерах производитель иногда указывает общую мощность или силу тока, а иногда мощность или ток на канал. Чтобы не запутаться обращайте внимание на надписи типа:

2A per channel или 2A/ch или 3*2А

Это значит, что каждый к контроллеру можно подключить светодиодную ленту ток потребления которой не превышает 2 ампер на канал.

Ток контроллера также должен быть не меньше, чем потребляемый лентой ток, а лучше с запасом, как и для блоков питания.

При этом на рынке нашли широкое распространение комплекты RGB-лент с блоком питания и контроллером. Они удобны в использовании.

Виды контроллеров

Большая часть контроллеров для светодиодных лент подобна друг другу по функциям. Какими они бывают?

В первую очередь они могут отличаться по способу дистанционного управления:

Пульт с ИК-светодиодом;

Первый самый дешевый и распространенный вариант – это пульты дистанционного управления с инфракрасным светодиодом. Их особенностью является то, что при управлении вы должны направлять пульт в сторону приёмника, как на бытовой технике (телевизорах и т.д.). Что в некоторых случаях вызывает затруднения как с правильной установкой контроллера с приёмником, так и при эксплуатации в целом. Отличить такие контроллеры можно по приёмнику на тонком провод е .

Радиопульты в свою очередь не страдают этой проблемой – им неважно направление сигнала. Передача данных осуществляется по радиоканалам. Частота которых зависит от конкретного изделия, к слову встречаются RGB-контроллеры, которые работают по Wi-Fi и управляются через приложение на смартфоне. У радиоконтроллеров обычно в маркировке это указывается фразой типа «RF-controller» или «wireless».

Типовые функции у каждого контроллера приблизительно одинаковы:

Установка режима динамической смены цветов (мерцание, плавные переходы и другие виды т.н. «чейзинга»).

Установка статичного (неизменяющегося цвета) или т.н. «фиксинг» режим.

При покупке обращайте внимание и на класс пылевлагозащиты контроллера. Он должен соответствовать месту установки, для сухих помещений – любой, даже IP20, для улицы — IP65 и выше! «Уличные» контроллеры обычно выполняются в металлическом корпусе, части которого крепятся винтами с уплотняющими резинками на прилегающих поверхностях и местах вывода проводов.

Схемы подключения

Теперь поговорим о том, как подключить RGB-ленту к контроллеру.

Простейший вариант – подключение отрезка длиной до 5 метров к одному контроллеру подходящей мощности.

ДЛЯ МНОГОЦВЕТНЫХ ЛЕНТ НУЖНО ПРИДЕРЖИВАТЬСЯ ТОГО ЖЕ ПРАВИЛА, ЧТО И ДЛЯ ОДНОЦВЕТНЫХ – ДЛИНА ОДНОЙ ЛИНИИ НЕ ДОЛЖНА ПРЕВЫШАТЬ 5 МЕТРОВ, КАЖДЫЕ ПОСЛЕДУЮЩИЕ 5 МЕТРОВЫЕ ОТРЕЗКИ ИЛИ СБОРКИ ПОДКЛЮЧАЮТСЯ НАПРЯМУЮ ОТ КОНТРОЛЛЕРОВ, БЛОКОВ ПИТАНИЯ ИЛИ УСИЛИТЕЛЕЙ!

Если общая длина ленты более пяти метров, то нужно либо каждый отрезок подключать по приведенной выше схеме, либо каждый отрезок напрямую к контроллеру как показано ниже.

Если мощности контролера не хватает для всех отрезков ленты, а более мощного не получается найти в продаже, то у вас есть два варианта:

Каждый из отрезков подключать по первой схеме или от одного блока питании подключать несколько контроллеров. Вариант достаточно прост, но у него есть большой недостаток – каждый участок подсветки будет управляться отдельным пультом и изменение цвета, и динамические режимы не будут синхронизированными, что вряд ли вам понравится при организации подсветки потолка и других элементов интерьера комнаты.

Чтобы вся подсветка регулировалась синхронно используют RGB-усилители. Это такое устройство, у которого есть вход для подачи RGB-сигнала с задающего контроллера (на рис. ниже пунктирной линией) или с конца одного из отрезков ленты.

Вход РГБ-усилителя потребляет маленький ток. Кроме сигнала от задающего контроллера, к усилителю подключают питание от блока питания после чего уже запитывают от усилителя новые отрезки РГБ-лент. Схему такого решения вы видите на рисунке ниже.

Это три базовых схемы подключения RGB-светодиодных лент. Они достаточно просты, но у начинающих может возникнуть проблема с подключением усилителя, поэтому внимательно читайте что написано на его корпусе, на лицевой панели обычно приводится назначение клемм.

Подключение R G B светодиодных лент

Монохромные светодиодные ленты, светящиеся только красным – R , зеленым – G , синим – B или белым – CW цветом, как правило, подключаются непосредственно к источнику постоянного тока напряжением 12 В или 24 В. R G B светодиодную ленту, как и монохромные, тоже можно подключить к блоку питания постоянного тока, соединив выводы R , G и B между собой.

Но в таком случае будет упущена возможность реализации цветовых эффектов освещения, ради которых лента и была создана. Поэтому при установке цветных светодиодных лент, в разрыв цепи между блоком питания и лентой обычно устанавливают электронный контроллер. Он позволяет в автоматическом режиме изменять цвет и яркость свечения ленты в динамическом режиме по заданной с пульта дистанционного управления программе.

На фотографии изображена электрическая схема подключения R G B светодиодной ленты к сети 220 В. Блок питания (адаптер) преобразует переменное напряжение 220 В в напряжение постоянного тока 12 В, которое по двум проводам с соблюдением полярности подается на R G B контроллер. К контроллеру посредством четырех проводов в соответствии с маркировкой подключается светодиодная лента. Для удобства монтажа и ремонта светодиодного освещения узлы между собой соединяются с помощью разъемов.

Электрическая схема LED R G B светодиода SMD-5050

Для подключения, а тем более ремонта R G B светодиодной ленты на профессиональном уровне, необходимо представлять, как она устроена, и знать электрическую схему и распиновку применяемых в лентах светодиодов. На фотографии ниже представлен фрагмент R G B светодиодной ленты с нанесенной схемой распайки кристаллов светодиодов.

Как видно на схеме, кристаллы в светодиоде электрически не связаны между собой. Три разноцветных кристалла в одном корпусе светодиода образуют триаду. Благодаря такой конструкции, управляя яркостью свечения каждого кристалла индивидуально можно получить бесконечное количество цветов свечения светодиода. На таком принципе управления цветом построены дисплеи сотовых телефонов, навигаторов, фотоаппаратов, компьютерных мониторов, телевизоров и многих других изделий.

Технические характеристики светодиода SMD-5050 приведены на странице сайта «Справочник по SMD светодиодам».

Электрическая схема LED R G B ленты на светодиодах SMD-5050

Разобравшись с устройством светодиода легко разобраться и с устройством светодиодной ленты. В верхней части картинки фотография работоспособного отрезка LED R G B ленты, а в нижней его электрическая схема.

Как видно из схемы, одноименные контактные площадки светодиодной ленты, находящиеся с ее правой и левой стороны электрически соединены между собой напрямую. Таким образом, обеспечивается возможность подачи питающего напряжения на ленту с любого конца и на следующий отрезок ленты при ее наращивании.

Кристаллы светодиодов VD1, VD2 и VD3 одинакового цвета свечения соединены последовательно. Для ограничения тока в каждой из цветовых цепей установлены токоограничивающие резисторы. Два из них номиналом 150 Ом, а один 300 Ом, в цепи кристаллов красного цвета. Резистор большего номинала установлен для выравнивания яркости всех цветов с учетом интенсивности излучения кристаллом светодиода и не одинаковой цветовой чувствительности человеческого глаза к разным цветам.

Как разрезать светодиодную ленту на отрезки

Как Вы уже наверно поняли, R G B светодиодная лента любой длины (относиться и к монохромным лентам), состоит из коротких самостоятельных отрезков, представляющих собой законченное изделие. Достаточно подать на контактные площадки напряжение питания и лента будет излучать свет. Для получения отрезка ленты требуемой длины элементарные отрезки соединяют между собой в соответствии с буквенной маркировкой.

Обычно лента выпускается длиной пять метров. В случае необходимости ее можно укоротить, разрезав поперек по линии, нанесенной по центру контактных площадок между маркировкой, бывает, в этом месте дополнительно наносят символическое изображение ножниц. Иногда ленту приходится разрезать, чтобы установить под углом. В таком случае разрезанные одноименные контактные площадки соединяются между собой с помощью пайки отрезками провода.

Способы управления цветом свечения
R G B светодиодных лент

Есть два способа управления цветовым режимом работы R G B светодиодной ленты, с помощью трех выключателей или электронного устройства.

Принцип работы простейшего контроллера на выключателях

Рассмотрим принцип работы самого простого контроллера, на механических выключателях. В качестве выключателя для ручного управления свечением R G B ленты можно применить трех клавишный настенный выключатель, предназначенный для включения люстр и светильников в бытовую сеть 220 В. Электрическая схема подключения тогда будет иметь следующий вид.

Резисторы R1-R3 служат для ограничения тока и их можно устанавливать в любом месте цепи питания кристаллов одного цвета. По этой схеме можно подключать R G B ленты, рассчитанные на напряжение питания как 12 В, так и 24 В.

Как видно из схемы, плюсовой вывод блока питания подключается непосредственно к плюсовому выводу светодиодной ленты, который является общий для светодиодов всех цветов, а минусовой вывод подключается к R , G и B контактам ленты через выключатель. Коммутатором из трех выключателей можно получить семь цветов свечения ленты. Это самый простой, надежный и дешевый способ управления цветами свечения R G B ленты.

Принцип работы электронного контроллера

Для получения бесконечного количества цветов свечения R G B ленты и в автоматическом режиме динамическое изменение величины светового потока, вместо выключателей используют электрический блок, который называется R G B контроллер. Его включают в разрыв цепи между блоком питания и R G B лентой. Обычно в комплект контроллера входит пульт дистанционного управления, позволяющий на расстоянии управлять режимом его работы, и как следствие режимом свечения светодиодной ленты.

Так как для работы светодиодной ленты требуется, как правило, напряжение постоянного тока 12 В (реже 24 В), то для подключения ее к электросети переменного тока 220 В применяется блок питания или адаптер, преобразующий переменное напряжение в напряжение постоянного тока, которое через разъемное соединение подается на блок контроллера.

Рассмотрим принцип работы RGB контроллера на примере самого простого и широко применяемого контроллера модели LN-IR24. Он состоит из трех функциональных узлов – контроллера управления R G B , силовых ключей и микросхемы инфракрасного сенсора (ИК). Микросхема контроллера прошита на требуемый алгоритм работы светодиодной ленты. Управление микросхемой контроллера осуществляется сигналом, поступающим с микросхемы сенсора ИК. На ИК сенсор управляющий сигнал поступает при нажатии кнопок на пульте дистанционного управления.

Управление подачей питающего напряжения на светодиодную ленту осуществляется с помощью трех полевых транзисторов, работающих в ключевом режиме. При поступлении сигнала с микросхемы контроллера управления RGB на затвор транзистора, его переход сток-исток открывается, и через светодиоды начинает протекать ток, в результате чего они начинают излучать свет. Управление яркостью свечения светодиодов осуществляется за счет высокочастотного изменения ширины импульсов подаваемого питающего напряжения (широтно-импульсной модуляции).

Выбор блока питания и контроллера для R G B ленты

Блок питания для RGB светодиодной ленты, необходимо выбирать, исходя из напряжения ее питания и потребляемого тока. Наиболее популярны светодиодные ленты на напряжение постоянного тока 12 В. Ток потребления по цепям R, G и B можно узнать из этикетки или определить самостоятельно, воспользовавшись справочными данными на светодиоды, изложенными в таблице на странице сайта Справочная таблица параметров популярных SMD светодиодов. Принято мощность потребления ленты указывать на метр ее длины.

Рассмотрим на примере как определить мощность потребления RGB ленты неизвестного типа на напряжение питания 12 В. Например, нужно подобрать блок питания и контроллер для R G B ленты длиной 5 м. Первое что необходимо сделать, определить тип RGB светодиодов установленных на ленте. Для этого достаточно измерять размер боковых сторон светодиода. Допустим, получилось 5 мм×5 мм. По таблице определяем, что такой размер имеет светодиод типа LED-RGB-SMD5050. Далее нужно подсчитать количество корпусов светодиодов на метре длины. Допустим, получилось 30 штук.

Один кристалл светодиода потребляет ток 0,02 А, в одном корпусе размещено три кристалла, следовательно суммарный ток потребления одного светодиода составит 0,06 А. На одном метре длины 30 светодиодов, умножаем ток на количество 0,06 А×30=1,8 А. Но диоды включены по три последовательно, значит, реальный ток потребления метра ленты будет в три раза меньше, то есть 0,6 А. Длина нашей ленты пять метров, следовательно, суммарный ток потребления составит 0,6 А×5 м=3 А.

Расчеты показали, что для питания R G B ленты длиной пять метров нужен блок питания или сетевой адаптер с выходным напряжением постоянного тока 12 В и током нагрузки не менее 3 А. Блок питания должен иметь запас по току, поэтому был выбран, адаптер модели АРО12-5075UV, рассчитанный на ток нагрузки до 5 А. При выборе блока питания нужно учесть, что выходной его разъем должен подходить к разъему R G B контроллера.

При выборе контроллера надо учесть, что ток потребления по отдельно взятому каналу R , G или B будет в три раза меньше. Следовательно, для нашего случая нужно брать контроллер, рассчитанный на напряжение 12 В и максимально допустимым током нагрузки на канал не менее 3 А/3=1 А.

Этим требованиям соответствует, например, R G B контроллер LN-IR24B. Он рассчитан на ток нагрузки до 2 А (можно подключить до 10 метров RGB ленты). Позволяет включать и выключать ленту, выбирать 16 статических цветов и 6 динамических режимов дистанционно, с расстояния до восьми метров, с помощью элегантного пульта ДУ. Питающее напряжение на контроллер подается с блока питания или сетевого адаптера с помощью коаксиального DC Jack. R G B -контроллер LN-IR24B имеет малый вес и габаритные размеры.

Внешний вид подготовленного по результатам расчета комплекта для освещения светодиодной лентой показан на фотографии. В комплект входит блок питания модели АРО12-5075UV, R G B контроллер LN-IR24B с пультом дистанционного управления и R G B светодиодная лента.

Если потребуется подключить несколько пятиметровых R G B лент, то потребуется более мощный контроллер, например, CT305R, позволяющий выдавать ток до 5 А на светодиоды одного цвета. Этим контроллером можно управлять не только с помощью пульта дистанционного управления, но и по сети с компьютера, превратив тем самым R G B освещение в цветомузыкальное сопровождение при прослушивании музыки.

Соединять последовательно светодиодные ленты длиной более пяти метров недопустимо, так как токоведущие дорожки самой ленты имеют малое сечение. Такое подключение приведет к снижению светового потока на участке ленты, превышающего длину пять метров. Если нужно подключить несколько пятиметровых светодиодных лент, то проводники каждой из них подключаются непосредственно к контроллеру.

В мощных моделях контроллеров для подключения внешних устройств используются клеммные колодки, в которых провода зажимаются с помощью винта. Рядом с клеммами обязательно нанесена маркировка. INPUT (IN) означает вход, к этим клеммам подключается внешний блок питания, с которого подается питающее напряжение для самого контроллера и светодиодных лент. Полярность обозначена дополнительными знаками «+» и «-». Несоблюдение полярности при подключении блока питания может вывести контроллер из строя.

Группа клемм для подключения R G B ленты обозначена надписью OUTPUT (OUT) и означает выход. Цвета обозначены буквами R (красный), G (зеленый), B (синий) и V+ (это общий провод любого другого цвета). От ленты обычно идут тоже цветные провода и достаточно просто присоединить их цвет в цвет.

При подключении светодиодных лент нужно применять провода достаточного сечения. Выбору сечения провода посвящена отдельная статья сайта «Выбор сечения провода».

Замечу, что к любому R G B контроллеру, соответствующему по току, можно с успехом подключить монохромную светодиодную ленту. Тогда появится возможность с помощью пульта дистанционного управления менять режим ее свечения – включать, выключать, менять яркость, устанавливать динамический режим изменения яркости.

Задать вопрос автору статьи, оставить комментарий

Добрый день, Александр!
Мне нужно сделать RGB ленту длиной 25 метров от одного контроллера. Как лучше это сделать?
У меня пока один вариант, это параллельно подключить 2 ленты по 5 метров к контроллеру с блоком, а последующие 3 ленты по 5 метров присоединять последовательно к каждому из концов с применением усилителей RGB и подключенными к ним дополнительными блоками питания, но мне подсказали, что нужно устанавливать перед каждым новым отрезком (блоком питания) диод, что бы при выходе из строя одного из блоков другие не перегорели, приняв нагрузку на себя. Если этот вариант рабочий, то подскажите какой диод нужно ставить, просто я в этом не разбираюсь.
Лента 5050 30 светодиодов на метр.

Здравствуйте, Андрей!
Схема ваша рабочая, но я бы не стал подключать RGB усилители к концам лент, подключенных с контроллеру. При выходе из строя этих лент погаснут все к ним подключенные.
Целесообразнее усилители RGB подключать непосредственно к RGB выходу контроллера. Ток по этим проводам будет протекать меньше ампера и подойдут провода любого сечения.
Усилители можно запитать как от одного блока питания, так и от отдельного для каждого. Тут уже все зависит от расстояния между лентами, усилителями и контроллером.
Про диоды я не понял. Если выйдет из строя любой из блоков питания в системе, то это никоим образом не повлияет на другие блоки питания. Просто перестанет работать контроллер или усилитель RGB, запитанный от него и подключенная к нему лента перестанет светиться.
Вот если бы вы для надежности один контроллер или усилитель запитывали от двух блоков питания, соединив их выходы параллельно, то тогда действительно потребовались бы диоды для их развязки. Но все же светодиодная лента не военных объект и резервирование экономически не целесообразно. Тем более, что современная техника, при правильном монтаже и соблюдении правил ее эксплуатации, достаточно надежна.

Добрый день.
Могу ли я включить параллельно два выхода, например, R и G контроллера? Я хочу использовать только два цвета две монохромных ленты, чтобы не “гулял” третий выход контроллера? Не сгорят ли транзисторы? Или может нужна развязка этих двух выходов перед соединением?
Спасибо.

Здравствуйте, Игорь.
Для исключения влияния параллельного подключения монохромных лент на выходные ключи контроллера нужно к отрицательному выводу ленты подключить два простых диода стрелкой от ленты и их выводы уже подключить к выводам, например, R и G контроллера. Вторую ленту можно подключить таким же образом к выводам контроллера R и B, или в любом другом сочетании.
Желательно использовать диоды Шоттки (у них падение напряжения маленькое и поэтому меньше греются). Диоды должны быть рассчитаны на больший ток, чем потребляет лента. Напомню, что у RGB контроллеров общий провод является положительным.

Как подключить цветную светодиодную ленту с пультом

Существует не только светодиодная лента стандартного свечения белым цветом, но и многоцветная RGB лента. Если вам хочется добавить ярких красок в оформлении своего интерьера, периодически сменяя цвета и оттенки, то читайте далее, как подключить цветную светодиодную ленту с пультом.

Для начала раскроем преимущества и недостатки подключения RGB ленты, чтобы вам было проще сделать выбор в его пользу и продумать все детали монтажа.

Преимущества и недостатки RGB ленты

Если вы уже убедились, что для вашего интерьера не хватает многоцветного освещения, то самое время поговорить о плюсах и минусах подключения RGB светодиодной ленты.

Из преимуществ можно выделить:

• Простота монтажа.
• Срок службы в сравнении с привычными лампами накаливания намного дольше. Он может достигать около 30–50 тыс. часов бесперебойной работы.
• Удобство использования, компактность.
• Возможность осуществления любых, даже самых необычных дизайнерских решений за счет гибкости и применения световых эффектов: мерцание, смена цветов и оттенков, регулировка яркости и т. д.
• Безопасность, которая достигается за счет низкого потребляемого напряжения.

К недостаткам подключения РГБ ленты относятся:

• Невысокая влагостойкость, но ее можно существенно повысить, если приобрести светодиодную ленту с силиконовой оболочкой.
• Отсутствие защиты от механических повреждений.
• Сниженное качество цветопередачи по сравнению с белым светодиодом, так как применяемые светодиоды имеют относительно невысокий индекс цветопередачи.

Характеристики впечатляют, недостатки можно регулировать, адаптируя под свои условия и требования. Например, если вам важно, чтобы светодиоды были хорошо защищены от воздействия внешних факторов, то применяйте для монтажа алюминиевый профиль. Если комната, в которой предполагается установка светодиодной ленты имеет повышенную влажность, то подбирайте ее, учитывая влагостойкость осветительного прибора. В общем, перед покупкой продумайте все детали.

Что нам потребуется для подключения RGB ленты

На фото изображены все составляющие цепочки для правильной работы диодной ленты. Разберемся для чего нужен каждый из них и какую они несут функцию.

1. RGB лента, которую важно тщательно выбирать. Это первый элемент, с чьими характеристиками вам нужно определиться заранее. Все зависит от того, где и в каких условиях она будет размещена. При покупке учитывайте влагостойкость и защищенность от внешних воздействий.
2. Контроллер – дополнительное звено, которое необходимо для осуществления работы цветных диодов. Подключение контроллера к RGB светодиодной ленте позволяет выполнять функцию выбора и регулирования цвета. При его помощи вы можете составить собственный оттенок подсветки. Заглавные буквы RGB расшифровываются как:
   R – red, в переводе с английского красный цвет, G – green (зеленый цвет), B – blue (синий).

При помощи пульта для управления контроллером дистанционно, вы также можете регулировать яркость свечения, устанавливать фиксированный оттенок, включать и выключать светодиодную ленту.

Чтобы выбрать контроллер, необходимо рассчитать требуемую мощность. Это легко сделать, применив следующую формулу:

Потребляемая мощность одного метра умножить на длину светодиодной ленты. Итоговый цифровой показатель и будет являться мощностью контроллера (Вт).

1. Трансформатор (блок питания) – это еще одна важная деталь для работы всей цепи. Выбирать его следует индивидуально, определив условия помещения и правильно рассчитав требуемую мощность для бесперебойной работы светодиодной подсветки.

Подготовьте место для монтажа трансформатора заранее, где воздух циркулирует свободно, чтобы избежать перегрева прибора. При этом не располагайте его вблизи с легковоспламеняющимися предметами. Рассчитайте требуемую мощность.

Важно! Она должна быть на 20–30% выше суммарной мощности всех светодиодных лент. Этот запас мощности блока питания необходим для того, чтобы снабдить стабильным током всю конструкцию без перебоев и скачков напряжения.

Если избежать этого правила, вы рискуете тем, что светодиоды быстро выйдут из строя или будут недостаточно хорошо работать. Как выполнить расчеты мощности, а также еще больше дельных советов по выбору трансформатора, вы можете найти здесь.

Усилитель применяется по желанию и когда этого требует отдельный случай. Его стоит использовать для диодной ленты, длина которой более 5 м, если вся конструкция получает питание от одного трансформатора.

Особенно рекомендуется использовать RGB-усилитель при последовательном подключении нескольких светодиодных отрезков. Таким образом он реализует подачу тока непосредственно от трансформатора к каждой отдельной составной части.

Усилитель благоприятно влияет на работу блока питания и контроллера. Он снижает нагрузку, снабжая стабильным питанием без перепадов напряжения.

Также, если вы решили создать сложную осветительную конструкцию из RGB-ленты, вам в этом очень поможет усилитель.

1. Пульт дистанционного управления. Единственное примечание относительно него – проверьте присутствие батареек внутри.
2. Алюминиевый профиль можно использовать по желанию. Большинство светодиодных лент уже защищены от внешних факторов при помощи силиконового покрытия, поэтому в профиле нет особой необходимости. Но если ваша светодиодная лента относится к моделям с высоким электропотреблением, то такой профиль необходим. Он будет играть роль радиатора охлаждения.

Как выполнить подключение RGB ленты через контроллер

Как подключить RGB ленту к контроллеру стоит разобрать отдельно, так как есть некоторые особенности.

На фото ниже изображена схема подключения РГБ ленты к контроллеру, соединяющаяся при помощи четырех проводов: 3 из них цветные и 1 соединительный для подачи тока от блока питания. Контроллер должен строго устанавливаться между трансформатором и диодным отрезком.

1. Первое, что нужно сделать – с одной стороны где только два провода «+» и «-», соединить контроллер с трансформатором, соблюдая полярность проводов.

1. Далее, с другой стороны, нужно подключить отрезок светодиодной ленты с контроллером, как это сделать смотрите подробно на картинке выше. Соедините четыре провода, 3 из них с соблюдением цветной маркировки, а четвертый провод прикрепите на оставшееся место (он обычно белого или черного цвета).

На деле, если выполнить подключение правильно, процесс оказывается совсем не сложным. Если с первого раза не получилось выполнить соединение верно, то не волнуйтесь – током не ударит. Просто поменяйте провода местами.

Основные схемы подключения RGB-ленты

Когда разобрались с подключением контроллера к RGB-ленте, ваш следующий шаг – соединить все оставшиеся детали в общую цепь. Рассмотрим несколько схем подключения, когда требуется соединить один и более отрезок, а также в каком случае необходим усилитель.

1. Простой вариант установки всех элементов между собой. Эта схема будет полезна для тех, кто собирается подключить только одну диодную ленту, длиной не более, чем 5 метров. При этом способе достаточно применить один блок питания и RGB контроллер. Если требуемая мощность блока рассчитана правильно, то усилитель не понадобится. Ниже представлена наглядная схема подключения.

1. Способ для подключения двух светодиодных отрезков, каждый длиной не более 5 м. Этот метод подключения RGB ленты также прост, но требует некоторых условий для его реализации:

• мощности блока питания и контроллера должно быть достаточно для обслуживания током нескольких диодных отрезков, у которых суммарная длина не более 10 м.
• потребуются дополнительные провода. Как показано на схеме ниже, это можно выполнить путем присоединения к соответствующим выходам контроллера по два провода, которые идут на две разные ленты, соединяя их параллельно друг другу. То есть к одному контакту контроллера присоединяются сразу два провода.

Насколько эффективен этот способ остается только гадать. Ведь мощности одного блока питания может не хватить на долгое время обслуживания двух отрезков лент, а если вы допустили ошибки в расчетах, то конструкция может вовсе не работать.

Для подключения двух отрезков диодных лент существуют более надежные способы. Подразумевается два основных метода соединения всей цепи, длиной свыше 5 м: при помощи дополнительного блока питания и при помощи усилителя.

1. Рассмотрим схему подключения РГБ ленты к двум источникам питания, которая представлена ниже. Эта цепь гораздо лучше подходит для обслуживания более длинных участков лент, так как мощность распределяется равномерно на оба отрезка в необходимом объеме. Недостаток этого способа кроется в том, что трансформатор стоит дороже, чем усилитель.

1. Следующий метод соединения заключается в добавлении нового элемента – усилителя. При его выборе не требуется рассчитывать мощность всей ленты, а только отдельного отрезка, к которому он присоединяется. Его удобнее использовать, так как трансформатор выглядит более громоздким и тяжелым. К тому же не каждый контроллер выдерживает такое напряжение тока. Здесь на помощь приходит использование RGB усилителей сигнала. В итоге оба отрезка будут синхронно работать. Чтобы было понятнее, взгляните на схему.

1. Способ подключения, который позволяет создать более сложную конструкцию из светодиодов любой длины и сложности. Для этого потребуется несколько блоков питания и усилителей, в соответствии с количеством светодиодных лент. Нужно ли добавлять дополнительный трансформатор зависит от мощности освещения. Ниже следует схема того, как вы сможете постепенно наращивать длину подсветки, добавляя через каждые 5 метров по одному усилителю.

Вот еще одна возможная схема подключения сложных конструкций, схожая с предыдущими. Как ее выполнить смотрите ниже.

Вот такое существует разнообразие вариаций подключения, и это не предел, дальше все зависит от вашей фантазии. Главное, найти место для размещения всего этого оборудования.

Основные ошибки при подключении

Советуем ознакомиться с этими небольшими подсказками при монтировании светодиодной ленты, чтобы избежать самых распространенных ошибок. Это существенно упростит вам все этапы работы с декоративным осветительным прибором.

• Нарушение последовательности в подключении RGB ленты. Если не соблюдать требуемую очередность, то светодиодная лента не будет светить, а может и вовсе перегореть. Представленные выше схемы наглядно объясняют, как правильно соединить все элементы.
• Неверное последовательное соединение отрезков ленты, длиной более 5 м. Важно при подключении таких длинных лент дополнять цепь усилителем или дополнительным блоком питания, чтобы мощности хватало на всю протяженность диодной ленты, и нагрузка была распределена равномерно.
• Мощность трансформатора обязательно должна быть больше суммарной мощности всех светодиодных отрезков. В противном случае конструкция может прослужить недолго.
• Соединение между собой нескольких отрезков светодиодных лент может выполняться только двумя возможными способами: при помощи специальных коннекторов или методом спайки. Ни в коем случае не пытайтесь соединить их посредством скручивания.
• Светодиодные ленты повышенной мощности должны монтироваться в алюминиевый профиль для теплоотвода, чтобы избежать перегрева и возгорания. Профиль может также защитить от воздействия внешних факторов.
• Разрезать диодную ленту следует в специально предназначенных для этого местах, где нарисована пунктирная линия с ножницами, иначе она потеряет свою работоспособность.
• Иногда возникает путаница с проводами контроллера, как правильно его подключить к RGB светодиодной ленте смотрите по рисункам и рекомендациям выше.

Лучше учиться на ошибках других людей и изначально установить светодиодное освещение правильно, применяя все правила и советы.

Надеюсь, что из всех перечисленных методов установки RGB ленты, вы нашли самый подходящий для себя. Соблюдайте все вышеупомянутые правила, для создания качественного освещения и для безопасного использования в дальнейшем.

Светодиодный контроллер своими руками

ОБНОВЛЕНИЯ

• 30.05.19 Версия 1.0: первоначальная, вроде бы стабильная версия
• 05.06.2019 Версия 1.1:
– Добавлена настройка MIN_PWM
– Добавлена коррекция гаммы, настройка GAMMA_BRIGHT
• 10.06.2019 Версия 1.2: Добавлено управление кнопкой
• 12.07.2019 Версия 1.5 + приложение v1.2: добавлен белый канал света. Приложение работает только на 1.5 и выше!
• 27.07.2019 Версия 1.6: исправлены ошибки компиляции и баги с кнопкой
• 01.09.2019: исправлена плата Gerber_GyverRGB_DIP, подробности смотрите ниже
• 27.09.2019 Версия 1.7: исправлено запоминание настроек при управлении по BT

ОПИСАНИЕ

Захотелось мне сделать RGB свет для видео из китайских компонентов. RGB – значит нужен ШИМ контроллер, значит нужно его сделать! Вот и сделал: GyverRGB – контроллер для RGB светодиодных лент со множеством режимов и настроек, модульной структурой и различными способами управления.

Железо

Используется обыкновенная RGB светодиодная лента с общим анодом (контакты 12V G R B). Я использовал два ряда ленты с плотностью 120 диодов на метр, чтобы иметь хороший запас по яркости даже на одном цвете.

В проекте используется Arduino NANO (микроконтроллер ATmega328p). В качестве 100% совместимого аналога можно использовать Arduino UNO/Pro Mini.

Я рассматривал два варианта драйвера для светодиодной ленты: китайский RGB LED amplifier и самодельный драйвер из трёх МОСФЕТ (полевых) транзисторов. LED amplifier очень удобен в подключении, но имеет жуткий недостаток: на высоких частотах у него поднимается нижний порог яркости, что приводит к трате оттенков и вообще некорректной работе режимов.

Вывод: если контроллер не планируется использовать для видео света, то можно поставить LED amplifier и в настройках контроллера поставить низкую частоту (490 Гц), глаз такую частоту не заметит, но снятое на камеру видео будет «стробить». Если планируется использовать контроллер для создания видео света, то в обязательном порядке нужно делать свой драйвер. Также свой драйвер позволит работать с большими отрезками ленты, т.к. транзисторы можно поставить очень мощные.

Полевой транзистор подойдёт практически любой (99%), наковырять можно из материнской платы. Список популярных МОСФЕТов в корпусе to-220: IRF3205, IRF3704ZPBF, IRLB8743PBF, IRL2203NPBF, IRLB8748PBF, IRL8113PBF, IRL3803PBF, IRLB3813PBF (в порядке роста стоимости). Список популярных МОСФЕТов в корпусе D-pak: STD17NF03LT4, IRLR024NPBF, IRLR024NPBF, IRLR8726PBF, IRFR1205PBF, IRFR4105PBF, IRLR7807ZPBF, IRFR024NPBF, IRLR7821TRPBF, STD60N3LH5, IRLR3103TRPBF, IRLR8113TRPBF, IRLR8256PBF, IRLR2905ZPBF, IRLR2905PBF (в порядке роста стоимости).

Управление контроллером предусмотрено тремя способами:

• Энкодер – китайский модуль в двух вариантах
• ИК пульт – продаётся вместе с приёмником-модулем, но удобнее монтировать отдельный приёмник
• Кнопка – обычная нормально-разомкнутая тактовая кнопка
• Bluetooth – управление с приложения GyverRGB для Android

Питается система от 12V, от блока питания или батареи из трёх литиевых аккумуляторов. При питании от аккумуляторов предусмотрен «вольтметр» – делитель напряжения на резисторах, позволяющий измерить напряжение на батарее для вывода его на дисплей.

Софтовые фишки

• Автоматическое отключение дисплея по таймауту неактивности
• Несколько вариантов частоты ШИМ для драйвера:
  • 490 Гц – для дешёвых LED усилителей
  • 8 кГц – слышно, как пищит
  • 4 кГц – работает только на самодельном драйвере
  • Настраиваемая до герца
• Настраиваемое направление работы ШИМ (для готовых и самодельных усилителей)
• Автоматическое ограничение тока потребления на основе количества светодиодов и яркости каналов цвета
• Вывод напряжения питания на дисплей в вольтах или процентах
• Режим поддержания яркости при разрядке аккумулятора (при полном заряде чуть занижает яркость)
• Коррекция яркости по CRT гамме
• Матрица коррекции LUT
• 10 настраиваемых профилей
• 11 настраиваемых режимов работы для каждого профиля, из них 5 статических и 6 динамических
• Настройки хранятся в EEPROM и не сбрасываются при перезагрузке

1. RGB– цвет в пространстве RGB

• • BR – яркость (0-255)
  • R – красный (0-255)
  • G – зелёный (0-255)
  • B – синий (0-255)

1. HSV– цвет в пространстве HSV

• • HUE – цвет (0-255)
  • SAT – насыщенность (0-255)
  • VAL – яркость (0-255)

1. Color– яркий цвет

• • BR – яркость (0-255)
  • COL – номер цвета (0-1530)

1. ColorSet– предустановленные цвета

• • BR – яркость (0-255)
  • COL – цвет
    • WHITE
    • SILVER
    • GRAY
    • BLACK
    • RED
    • MAROON
    • YELLOW
    • OLIVE
    • LIME
    • GREEN
    • AQUA
    • TEAL
    • BLUE
    • NAVY
    • PINK
    • PURPLE

1. Kelvin– установка цветовой температуры

• • BR – яркость (0-255)
  • TEMP – цветовая температура, К (1000-10000)

1. ColorW– плавная смена цвета

• • BR – яркость (0-255)
  • SPD – скорость (0-1000)
  • STP – шаг (0-500)

1. Fire– стандартный огонь

• • BR – яркость (0-255)
  • SPD – скорость (0-1000)
  • STP – шаг (0-500)

1. FireM– ручной огонь

• • BR – макс. яркость (0-255)
  • COL – цвет (0-255)
  • SPD – скорость (0-1000)
  • MIN – мин. яркость (0-255)

1. Strobe– стробоскоп

• • HUE – цвет (0-255)
  • SAT – насыщенность (0-255)
  • VAL – яркость (0-255)
  • SPD – скорость (0-1000)

1. StrobeR– стробоскоп со случайным периодом

• • HUE – цвет (0-255)
  • SAT – насыщенность (0-255)
  • VAL – яркость (0-255)
  • SPD – скорость (0-1000)

1. Police– мигалки

• • BR – яркость (0-255)
  • SPD – скорость (0-1000)

Энкодер

• Кнопка удержана около секунды – вкл/выкл светодиоды
• Кнопка клик – навигация: выбор профиля -> выбор режима -> выбор настройки
• Смена профиля – поворот рукоятки
• Смена режима – поворот рукоятки
• Смена настройки – поворот рукоятки
• Выбор настройки – нажатие, удержание и поворот рукоятки

ИК пульт

• Кнопки –9 – быстрый переход к профилю с номером
• Кнопки * и # – вкл и выкл систему
• Кнопка ОК – навигация: профиль -> режим -> настройка
• Кнопки вправо/влево – смена профиля/меню/настройки
• Кнопки вверх/вниз – изменение выбранной настройки

Bluetooth

Загрузить приложение GyverRGB (для Android) и наслаждаться!

Кнопка (с версии 1.2)

• Клик: включить/выключить ленту
• Двойной клик: следующий пресет
• Тройной клик: предыдущий пресет
• Удержание: смена яркости

Кнопка вариант 2 (с версии 1.3)

• Клик: включить/выключить ленту
• Двойной клик: следующий цвет (12 цветов по кругу Иттена)
• Тройной клик: предыдущий цвет
• Удержание: смена яркости

ВИДЕО

КОМПОНЕНТЫ

Каталоги ссылок на Алиэкспресс на этом сайте:

Стараюсь оставлять ссылки только на проверенные крупные магазины, из которых заказываю сам. Также по первые ссылки ведут по возможности на минимальное количество магазинов, чтобы минимально платить за доставку. Если какие-то ссылки не работают, можно поискать аналогичную железку в каталоге Ардуино модулей . Также проект можно попробовать собрать из компонентов моего набора GyverKIT .

• RGB LED amplifier https://ali.ski/6WgkJh
• MOSFET IRF3205 (10 шт) https://ali.ski/EHBIK
• Резисторы (100R и 10k) https://ali.ski/obyBuq

• Блоки питания aliexpress, aliexpress, искать
• Гнездо 5.5×2.1 aliexpress, aliexpress, искать
• Выключатель круглый aliexpress, aliexpress, искать
• Адаптер 12V 2A купить в РФ
• Адаптер 12V 6A купить в РФ

• Аккумуляторы 18650, зарядники, бат. отсеки, индикация перейти
• Вольтметр – резисторы 10k и 4.7k https://ali.ski/NDwcqy

Для версии на печатной плате!

СХЕМЫ

ПЛАТЫ

Плата DIP

Плата SMD

Плата TA6586

Драйвер

Лицевая панель

СБОРКА И НАСТРОЙКА

• Установить необходимые программы и драйверы https://alexgyver.ru/arduino-first/
• Установить библиотеки из архива проекта (смотри инструкцию)
• Определиться с драйвером ленты (LED amplifier для декора/подсветки, самодельный драйвер для фото/видео света)
• Установить частоту для драйвера в настройке HIGH_FREQUENCY, значение 0 – частота 490 Гц, для обычных применений ленты. Значение 2 – частота 31.4 кГц, для самодельного драйвера и видео-света
• Установить направление работы ШИМ в DRIVER_DIRECTION, 0 для самодельного драйвера, 1 для готового
• Дисплей можно «развернуть» на 180 градусов, настройка ROTATE_DISP
• Если нужно отображение заряда батареи:
  • Подключить по схеме делитель напряжения (два резистора)
  • Измерить их точное сопротивление и указать в настройках R1 и R2
  • Не забыть включить настройку VOLTMETER
  • Включить питание от 12V, измерить напряжение на пине 5V платы Arduino, указать его в настройке VREF в Вольтах
• Если нужен режим ограничения тока или поддержания яркости:
  • Убедиться, что лента из диодов 5050
  • Настроить вольтметр как написано выше
  • Указать количество светодиодов в настройке NUM_LEDS
• Выбрать органы управления контроллером, настройки USE_IR, USE_ENC и USE_BT
• Прошиться

• LCD_BACKL – автоотключение подсветки дисплея по таймауту неактивности, 0 выкл, 1 вкл
• BACKL_TOUT – таймаут неактивности отключения дисплея, секунды
• CONTRAST – контрастность (яркость) дисплея, 0-255
• ROTATE_DISP – повернуть дисплей на 180 градусов, 0 выкл, 1 вкл
• I2C_ADDRESS – адрес дисплея. Если дисплей не работает, нужно определить его адрес (см. ниже).
• HIGH_FREQUENCY – частота ШИМ для драйвреа: 0 – 490 Гц, 1 – 7.8 кГц, 2 – 31.4 кГц, 3 – ручная настройка
• PWM_FREQUENCY – частота ШИМ на настройке №3, Герц
• DRIVER_DIRECTION – 0 – обычный (мосфеты), 1 – реверс (LED amplifier)
• MAX_CURRENT – автоматическое ограничение тока, при значении 0 ток не ограничивается, мА
• NUM_LEDS – кол-во светодиодов для расчёта ограничения тока (только для диодов 5050), штук
• USE_BT – использовать Bluetooth, 0 выкл, 1 вкл
• USE_IR – использовать ИК пульт, 0 выкл, 1 вкл
• IR_STEP – шаг изменения настроек с пульта
• USE_ENC – использовать энкодер, 0 выкл, 1 вкл
• ENC_REVERSE – инвертировать направление энкодера, 0 выкл, 1 вкл
• ENC_TYPE – тип энкодера, 0 или 1
• USE_BTN – использовать кнопку, 0 выкл, 1 вкл
• VOLTMETER – вольтметр (делитель напряжения в пин А0), 0 выкл, 1 вкл
• CHARGE_VAL – вывод напряжения: 0 – в процентах, 1 – в вольтах
• CONSTANT_BRIGHT – поддержание яркости при разрядке АКБ (только для диодов 5050), 0 выкл, 1 вкл
• VREF 5.1 – напряжение на пине 5V на плате при питании от 12V (по схеме)
• R1 10010 – точное значение сопротивления резистора 10 кОм, Ом
• R2 4700 – точное значение сопротивления резистора 4.7 кОм, Ом
• MIN_PWM – минимальный ШИМ сигнал на драйвер (например для работы с дешёвым драйвером на высокой частоте)
• GAMMA_BRIGHT – гамма-коррекция яркости (CRT), 0 выкл, 1 вкл
• LUT_R, LUT_G, LUT_B – матрица коррекции LUT для каждого цвета

Схемы подключения RGB усилителя светодиодной ленты.

RGB усилитель это устройство, повторяющее или усиливающее сигнал, поступающий с диммера или контроллера.

Дело в том, что самые популярные контроллеры рассчитаны как правило, на подключение 5-10 метров светодиодной ленты, не более.

Если же вам нужно сделать подсветку протяженностью 15, 20, 25 метров и так далее, то здесь вам и понадобится этот самый усилитель. На его вход подается сигнал с контроллера, после чего с выхода мы получаем точно такой же сигнал, но гораздо большей мощности.

То есть, вам не придется увеличивать мощность контроллера и менять его на другой, достаточно подключить после него еще один дополнительный блочок.

Увеличивая количество усилителей в одной схеме, можно подключить любую мощность светодиодной ленты, без оглядки на мощность самого контроллера. Правда при наличии соответствующего блока питания.

Все кто впервые сталкивался с вопросом, как правильно подключить светодиодную ленту, обязательно натыкался на главное ограничение: нельзя подключать последовательно более 5 метров ленты.

Так вот, благодаря одной маленькой коробочке, это правило можно некоторым образом обойти. Вот схема того, как вы сможете последовательно наращивать метраж своей подсветки, добавляя через каждые 5 метров по одному усилителю.

Монтировать такое количество блоков питания вовсе не обязательно, при условии что у вас есть один более мощный и все усилители будут запитаны от него.

Конечно никто не мешает вам установить дополнительный контроллер для каждого отрезка. Но в этом случае вам понадобятся несколько независимых пультов управления. И здесь встает вопрос — как вы будете их синхронизировать по цветам?

Есть вариант с установкой многозонных контроллеров, однако это выйдет в разы дороже.

С простыми девайсами получится такая картина, когда одна половина освещения будет гореть одним цветом, а вторая другим. При этом смена цветов будет происходить с запаздыванием и визуально различимой задержкой.

Толку от таких контроллеров будет мало. Всю полную информацию по этим устройствам можете найти в статье ниже. Узнаете для себя много нового.

Включив же в схему усилитель, вы без лишних затрат сможете синхронно управлять подключенной подсветкой на всей протяженности. При этом без каких-либо потерь яркости.

Один из главных вопросов — как определить нужную мощность усилителя? Тут все достаточно просто и напоминает расчет при выборе блока питания.

Итак, чтобы узнать, какой RGB усилитель вам нужен, мощность одного метра ленты умножаете на всю ее длину и на коэффициент запаса (K=1,2).

Этот коэффициент необходим, чтобы устройство не перегружалось и исправно проработало весь заявленный срок службы.

Рассмотрим все на конкретном примере. Допустим вам нужно подключить 20 метров Led ленты RGBW SMD 5050/60 диодов на метр.

Мощность одного метра такого изделия составляет 14,4Вт/м.

В данном случае усилитель нужно выбирать по формуле:

Если вы обратите внимание, то на коробочках этих девайсов обычно указывается ампераж и входное напряжение, но никак не мощность в ваттах. Что же делать?

Тут все еще проще. Чтобы получить заветную расчетную цифру, воспользуемся формулой, известной из школьного курса физики: I=P/U

В выше рассмотренном примере имеем:

Получается, что в данном случае вам нужен RGB усилитель на 30А.

Если вам требуется подключить не RGB, а монохромную одноцветную ленту, оптимальным вариантом будет использование только одной «минусовой» клеммы — R или G или B. Выбирайте любую на свой вкус, разницы здесь нет никакой.

И именно с такой мощностью и подбирать монохромную светодиодную ленту.

Усилители могут подключаться последовательно и параллельно. Параллельное подключение предпочтительнее, так как оно уменьшает вероятность падения уровня сигнала на светодиодной ленте и позволяет получить точную цветопередачу и яркость.

В этих коробочках есть три разъема для подключения проводов:

разъем питания 12/24В

и выходной разъем на Led ленту

При подключении блоков питания и RGB лент, необходимо строго соблюдать полярность. Помните, что запас мощности самих блоков питания, относительно всей длины подсветки, должен составлять не менее 20%

Иначе будут проблемы как с уровнем яркости, так и со сроком службы всего освещения.

Сечение провода от контроллера к усилителю и от усилителя к ленте, должно рассчитываться исходя из мощности нагрузки и длины проводов. В этом вам поможет следующая таблица:

Вот стандартные провода, которые применяют в большинстве случаев:

если от блока питания до контроллера 5м – ПВС 2*1,5мм2

более 5м – ПВС 2*2,5мм2

от контроллера до ленты 5м – ПВС 4*0,5мм2

более 5м – ПВС 4*1,5мм2

Напряжение 12/24В разрешается подавать как от дополнительного блока питания, так и от общего, если позволяет его мощность.

При этом следует помнить, что устройства мощнее 250Вт обычно идут с кулером и шумят во время работы, что не совсем комфортно в жилых помещениях. В особенности в спальне.

Поэтому при недостатке мощности, профессионалы советуют ставить именно два блока.

Вот наиболее применяемые схемы подключения RGB усилителей. Светодиодная подсветка длиной 20 метров:

Как видите, в этой схеме два блока питания. Один из них идет на RGB контроллер и первые 10 метров Led ленты.

Второй блок подключен непосредственно к усилителю и уже от него запитаны оставшиеся 10 метров ленты. При этом все участки по 5 метров подключены параллельно.

При использовании одного мощного источника питания, схема будет выглядеть уже следующим образом:

А вот схема, которая содержит в себе диммер, а не контроллер.

Только не подключайте усилители от диммеров на 220В. Здесь должны использоваться устройства только на 12/24В, запитываемые от блоков питания.

Диммер ставится после блока, а уже от него идет параллельное подключение отрезка подсветки в 5 метров и RGB усилителя. Далее присоединяется еще один кусок Led ленты.

Заметьте, что входной сигнал для усилителя можно брать как с начала светодиодной ленты.

Так и с ее конца.

Главное соблюсти полярность и последовательность: блок питания – контроллер – лента №1 – усилитель – лента №2 – усилитель – лента №3 и т.д.

Давайте конкретно рассмотрим типичную ситуацию, когда вам нужно подключить 20 метров светодиодной ленты. Для этого вам понадобятся следующие материалы:

Схема подключения RGB светодиодной ленты к RGB-контроллеру и усилителю

Как подключить RGB ленту самостоятельно? Как подключать RGB контроллер и RGB усилитель? Как удлинить светодиодную ленту? Что из себя представляет многоцветная светодиодная RGB-лента, мы рассказывали здесь.

Готовые наборы для подсветки потолков

Соберем подсветку персонально под ваш потолок. Качественно!

Доставим до двери в любой город России.

Чтобы управлять цветом RGB ленты нужно установить контроллер, который устанавливается между блоком питания и RGB лентой. Также в отличие от одноцветной ленты RGB лента имеет вместо двух проводов коммутации, четыре провода.

Три провода необходимы для управления яркостью красного, зеленого и синего цвета, плюс общий четвертый провод питания. Контроллеры бывают разные по внешнему виду, они могут отличаться по мощности, размеру, способу управления ими (пульт дистанционного управления, кнопки, мобильный телефон, другой контроллер).

Нужно понимать, что у разных контроллеров и разные возможности, одни простые и имеют небольшой набор функций (в большинстве случаев их хватает для интерьерной подсветки), а другие имеют “навороченные функции”, в которых есть потребность разве что в шоу бизнесе, для подсветки сцен. Например, в некоторых контроллерах есть функция дежурной подсветки типа “ночник”, а в некоторых нет такой функции.

Схема подключения RGB-контроллера для светодиодной ленты

Какой бы контроллер вы не выбрали для подсветки, он всегда подключается по одной и той же схеме. Питание контроллера осуществляется через разъем “V+” и “V-”.

На блоке питание тоже есть обозначения “V+” и “V-”. Для подключения контроллера к блоку питания Вам нужно соединить проводом “V+” контроллера с “V+” блока питания и “V-” контроллера с “V-” блока питания. RGB ленту подключают к разъемам контроллера, которые обозначены следующим образом:

1. R (red)-управление красным цветом
2. G (green)-управление зеленым цветом
3. B (blue)-управление синим цветом
4. “V+” общий провод. Будьте внимательно не перепутайте , цвета RGB ленты и цвета RGB контроллера.

Если вы перепутаете, то контроллер будет неправильно работать , например, вы нажмете на пульте дистанционного управления кнопку, чтобы зажечь красный цвет, а зажжется, например, зеленый.

Пульт управления RGB-лентой: Цвет кнопки обозначает, каким цветом будет светиться RGB лента

Как подключить более 5 метров ленты?

Готовые наборы для подсветки потолков

Соберем подсветку персонально под ваш потолок. Качественно!

Доставим до двери в любой город России.

Это делать категорически запрещено! В случае такого подключения светодиодная лента будет работать в неправильном режиме, через первый 5-ти метровой отрезок будет идти большой ток и разогревать ее, что приведет к деградации светодиодов и их выходу из строя, а второй кусок ленты, подключенный в конец первого, будет недополучать ток и слабее светить. Такая конструкция работает, но не долго. Есть два способа удлинить RGB-ленту.

Схема подключения RGB-лент с одним блоком питания

Для этой схемы требуется Вам потребуется четырех жильный провод сечение 0.75мм2 и длиной 5м или 2 двухжильных провода. Также важно учитывать, что мощность выходов контроллера должен быть больше суммарной мощности подключаемым к этим выходам лент, иначе выходы RGB контроллера выйдут из строя.

Наш опыт показывает, что превышение мощности должно быть в 1.5 раза. Также и мощность блока питания должна быть больше суммарной мощности подключенных RGB лент в 1.5раза. Увеличение мощности контроллера и блока питания влечет увеличение их габаритов, а это в свою очередь трудности при установки их в потолочные ниши.

Поскольку, нужно предусмотреть специальное место для них еще на этапе ремонта, это не очень удобно. Но есть другой способ, это не увеличение габаритов блока питания и контроллера, а увеличение их количества при неизменных компактных размерах, и использования RGB усилителя.

Схема соединения светодиодных RGB-лент с помощью RGB-усилителя

В этой схеме для подключения дополнительного отрезка 5-ти метровой ленты используется дополнительный блок питания и RGB усилитель. С выхода первого отрезка RGB светодиодной ленты сигнал мы заводим через 4 провода на вход RGB усилителя, а выход RGB усилителя подключаем к входу второго 5-ти метрового отрезка тоже через 4 провода.

Также к RGB усилителю подключаем второй блок питания. Тут главное не перепутать провода, отвечающие за управления цветом RGB ленты. На ленте , например, провод отвечающий за красный цвет обозначен буквой “R” его нужно подключить к разъему RGB усилителя, обозначенного тоже буквой “R”. С оставшимися проводами поступить также.

Подключение RGB-усилителя

Мы советуем использовать вторую схему подключения, по сравнению с первой, у ней есть три преимущества

1. Блоки питания значительно меньше и чтобы их спрятать нужно меньше места.
2. С этой схемой можно использовать все контроллеры, которые есть в продаже, не надо искать контроллеры с мощными выходами.
3. Можно подключать любое количество метража ленты. Чтобы было нагляднее ниже приведена картинка, подключения двух отрезков лент по 5 метров.

Еще раз. Если подключаем один отрезок ленты длиной 5 метров , то используем RGB контроллер и блок питания, на дополнительные 5м нужно брать еще один усилитель и блок питания.

Подключение двух RGB-лент

Если у вас нет времени заниматься выбором ленты, контроллеров, усилителей, расчетом их мощности, состыковкой их друг с другом, поездками за ними, разбирательством что куда подсоединять и пайкой проводов, их изоляцией, коммутацией.

Вы можете выбрать один из наших наборов, где мы всю эту работу уже проделали. Вы осталось только приклеить ленту в нужное место и включить вилку в розетку. Какой бы вариант вы не выбрали, сами сделать подсветку или купить готовый комплект, мы рады, если смогли помочь вам разобраться с подключением ленты.

Готовые наборы для подсветки потолков

Соберем подсветку персонально под ваш потолок. Качественно!

Доставим до двери в любой город России.

Советую вам также почитать:

• Светодиодная лента для подсветки потолка
• Как установить светодиодную ленту? Подробная инструкция
• Как сделать так, чтобы потолок светился разным цветом?
• Выбор блока питания для подсветки потолка

Соберем персонально под ваш потолок. Доставим до двери в любой город России.