Guida completa al cablaggio delle strisce luminose a LED

Le luci a striscia LED sono adatte a un'ampia gamma di scenari applicativi, che possono essere utilizzati per l'illuminazione ausiliaria, l'illuminazione decorativa, l'illuminazione di compito, l'illuminazione per la crescita delle piante, l'illuminazione LED a lunghezza d'onda speciale, ecc. La sicurezza, la morbidezza e la tagliabilità intrinseche delle luci a striscia LED ci permettono di utilizzare e sfruttare al meglio le luci a striscia LED.

Esistono vari tipi di strisce LED, come le strisce LED impermeabili, le strisce LED per esterni, le strisce LED per camere da letto e le strisce LED per ambienti. Indipendentemente dal numero di tipi e nomi che si evolvono, tutti si basano sui 6 tipi di strisce LED di base: monocromatiche, bianche dimmerabili, RGB, RGBW, RGBCCT e indirizzabili. Questo articolo fornisce una guida dettagliata e schemi di cablaggio per il cablaggio di questi 6 tipi di strisce LED.

Per capire meglio come cablarle, dobbiamo innanzitutto comprendere i tre fattori chiave associati alle strisce LED: la caduta di tensione, i collegamenti in serie e in parallelo e gli amplificatori LED.

Capire cos'è la caduta di tensione

Voltage drop è un fenomeno naturale nei sistemi di illuminazione a LED a bassa tensione. La tensione si abbassa gradualmente lungo il filo di alimentazione della lampada LED e varia a seconda del tipo e delle dimensioni dell'installazione della lampada LED. È legato alla lunghezza del filo, allo spessore del filo e alla quantità di energia o alla potenza totale utilizzata dalla luce LED.

La caduta di tensione diventa spiacevole solo quando si nota che un'area della striscia LED è significativamente diversa da un'altra. Il colore e la luminosità dei LED sono migliori quando la linea di alimentazione dall'alimentatore alla striscia o all'array di LED è il più vicino possibile alla tensione di 12V o 24V della striscia LED. Se la striscia LED è lunga, anche la striscia subirà una caduta di tensione.

Se la caduta di tensione sembra essere un problema, accorciate i fili dell'alimentatore o passate a un filo di spessore maggiore (numero AWG inferiore), oppure accorciate la lunghezza della striscia LED. Si può anche pensare di utilizzare un alimentatore supplementare da 24 o 12 volt per creare una seconda installazione separata.

Understanding the voltage drop will help you design a circuit that works efficiently. You can also use this tool to calculate the voltage drop across conductors: Voltage Drop Calculator.

Capire cosa sono i collegamenti in serie e in parallelo

Connessioni in serie

I collegamenti in serie si effettuano collegando il terminale positivo (+) della prima striscia LED al terminale negativo (-) della seconda striscia LED. Ripetere questo schema per le altre strisce LED, dal terminale negativo (-) della seconda striscia al terminale positivo (+) della terza striscia, e così via. Allo stesso tempo, collegare il negativo (-) della prima striscia LED al (+) della seconda striscia, quindi collegare il (-) della seconda striscia al (+) della terza striscia e così via.

Nel caso di un collegamento in serie di strisce LED, la corrente di stringa è pari alla corrente della prima striscia LED e la tensione è la somma delle tensioni di tutte le strisce LED (la tensione del primo LED moltiplicata per il numero di strisce LED).

Il cablaggio in serie è un metodo facile e veloce perché non richiede la creazione di un'altra linea di alimentazione separata. È sufficiente consentire il "salto" tra le due sezioni di strisce LED.

Lo svantaggio è che ciò può causare un'ulteriore caduta di tensione, con conseguente minore emissione di luce da parte del LED più lontano dall'alimentatore. Il motivo è che il collegamento in serie delle strisce LED consente il passaggio della corrente solo attraverso un percorso. Tutta la corrente per l'intera installazione della striscia LED deve passare attraverso i primi centimetri del percorso della striscia LED, che può diventare un collo di bottiglia per il flusso di corrente, riducendo la quantità di tensione e corrente che raggiunge la parte più lontana della striscia LED.

Connessioni in parallelo

Si applica un circuito parallelo collegando il terminale positivo (+) della prima striscia LED al terminale (+) della seconda striscia LED. Questo schema si ripete per le altre strisce LED, dal (+) della seconda striscia al (+) della terza striscia, e così via.

Allo stesso tempo, collegare il terminale negativo (-) della prima striscia LED al (-) della seconda striscia LED, quindi collegare il (-) della seconda striscia LED al (-) della terza striscia LED e così via.

In un circuito in parallelo di strisce LED, la corrente di stringa è la somma dei valori di corrente di tutte le strisce e la tensione è uguale alla tensione della prima striscia LED.

Il collegamento in parallelo riduce la quantità di corrente che deve fluire attraverso una determinata sezione di strisce LED, poiché queste sono collegate direttamente all'alimentazione. Ciò riduce notevolmente la possibilità di cadute di tensione.

Lo svantaggio principale di questo metodo è che richiede un maggiore lavoro di cablaggio. Il problema principale è che la maggior parte degli alimentatori ha solo un filo di uscita positivo e uno negativo, quindi per collegarli a più sezioni di strisce LED è necessario dividere l'uscita in più fili. A questo scopo si possono utilizzare terminali di sdoppiamento dei fili specializzati.

Un'altra difficoltà è rappresentata dal fatto che alcune sezioni di strisce LED possono essere situate lontano dall'alimentazione. In questi casi, non solo i cavi lunghi comportano un costo aggiuntivo, ma è necessario che siano di calibro sufficientemente grande. In caso contrario, la tensione del filo si abbasserà prima ancora di raggiungere la sezione della striscia LED.

Capire cos'è un amplificatore LED

Un Amplificatore LED è un amplificatore che potenzia il segnale indebolito in un circuito in modo che il colore e la luminosità della striscia LED dietro di essa siano uguali a quelli della striscia precedente. Con un amplificatore di segnale è possibile collegare più strisce LED in serie o in parallelo.

L'amplificatore di LED è montato dietro il regolatore di luce LED. Poiché l'amplificatore LED amplifica il segnale attenuato che passa attraverso la striscia LED, è inevitabile collegare le strisce. Tuttavia, senza un'alimentazione, l'amplificatore non funziona affatto, quindi è necessario collegare l'amplificatore LED all'alimentazione. In parole povere, l'amplificatore LED deve essere collegato al controller della luce LED, alla striscia LED e all'alimentatore LED.

La potenza dell'amplificatore LED è legata alla potenza della striscia LED a cui l'amplificatore è collegato. Se la striscia LED collegata all'amplificatore LED ha una potenza di 36 watt, anche la potenza dell'amplificatore deve essere di almeno 36 watt.

Per i progetti di strisce LED semplici, l'amplificatore non è necessario. L'amplificatore entra in gioco quando sono coinvolti più cablaggi di strisce LED o quando si nota che i LED si stanno oscurando a causa della degradazione del segnale. Quando un dimmer è sovraccarico, la potenza di tutte le strisce è superiore a quella del dimmer. In questo caso, è possibile utilizzare un amplificatore per dividere la striscia in due sezioni con un amplificatore al centro.

Scoprite cos'è un decoder DMX

Decoder DMX sono compatibili con i protocolli standard internazionali come il DMX512 e sono dispositivi che convertono i segnali digitali DMX512 in segnali utilizzabili per le strisce LED con alimentatori a tensione costante e uscite PWM. I decoder DMX sono utilizzati per strisce LED monocromatiche, CCT, RGB e RGBW a bassa tensione, barre e altri apparecchi di illuminazione a LED.

I decoder DMX possono essere controllati singolarmente o combinati per creare lo stesso colore ed effetto su luci controllate da più ricevitori. Questa configurazione è più adatta agli spazi pubblici e alle location commerciali, come bar e ristoranti. Per questi progetti di grandi dimensioni, i ricevitori DMX sono molto utili.

4 modi per cablare le strisce LED monocolore

Le strisce LED monocolore sono molto semplici da cablare. Le strisce LED monocolore hanno solo due fili, uno rosso e uno nero; il rosso rappresenta il polo positivo e il nero il polo negativo.

1. Cablaggio diretto delle luci a striscia LED monocolore

Per il cablaggio di strisce LED monocolore senza controllo della luminosità, è sufficiente collegare il filo positivo della striscia LED all'uscita positiva del driver LED e il filo negativo all'uscita negativa del driver LED. Si noti che la potenza totale della striscia LED non deve superare 80% della potenza dell'alimentatore, ovvero il principio di 80% della potenza dell'alimentatore. Poiché la striscia da 5 V ha una caduta di tensione a 5 metri, deve essere alimentata a entrambe le estremità quando viene collegata all'alimentatore per risolvere il degrado del colore e della luminosità causato dalla caduta di tensione, mentre le strisce da 12 V e da 24 V non hanno cadute di tensione a 5 metri, quindi possono essere alimentate a un'estremità.

2. Utilizzo del cablaggio dell'alimentazione con dimmerazione a LED per strisce luminose a LED monocolore

Per regolare la luminosità di una striscia LED monocolore, è necessario collegare la striscia a un alimentatore LED dimmerabile e a un dimmer corrispondente. I metodi di dimmerazione più comuni sono 0-10V, Triac e DALI.

• Striscia LED monocolore 0-10V dimmerabile Schemi di cablaggio

Per un sistema di dimmerazione 0-10V, è necessario collegare i cavi di alimentazione positivo e negativo direttamente alla striscia LED e collegare il filo del dimmer a un dimmer 0-10V compatibile. Questo sistema consente di regolare la luminosità da 0% a 100%.

• Diagrammi di cablaggio di dimmerazione a triac per strisce luminose a LED monocolore

I sistemi di dimmerazione a triac utilizzano dimmer a triac per regolare la tensione fornita alla striscia LED. Il cablaggio del dimmer alla tensione di alimentazione prima del driver LED assicura che tutti i componenti siano compatibili con i triac.

• Schema di cablaggio con dimmerazione DALI per strisce LED monocolore

Il sistema DALI fornisce una dimmerazione digitale tramite un protocollo di controllo a due fili. Collegare il driver LED DALI al controller DALI per garantire la corretta configurazione della rete DALI per una dimmerazione reattiva.

3. Cablaggio di strisce LED monocolore con regolatori LED

Inoltre, le strisce LED monocolore possono essere cablate ad un Controllore LED per regolare la luminosità.

• Non viene fornito con un amplificatore a LED

Quando si utilizza un controller LED per collegare un numero ridotto di strisce LED, non è necessario un amplificatore LED. Collegare la striscia LED direttamente al controller LED, assicurandosi che le polarità positive e negative siano corrette. Questa impostazione consente il controllo di base dell'accensione e dello spegnimento e la regolazione della luminosità tramite il telecomando.

• Con amplificatore a LED

Per i progetti di illuminazione di grandi dimensioni, sono necessarie molte strisce LED. Quando molte strisce LED sono collegate al controller, è necessario un amplificatore LED. Questa configurazione consente di mantenere la potenza del segnale e di evitare cadute di tensione su lunghe distanze.

4. Cablaggio di strisce LED monocolore con decoder DMX

Collegare l'ingresso di un decoder DMX512 a una console DMX e collegare l'uscita a una striscia LED. In questo modo i LED possono essere controllati da comandi DMX e sono adatti a configurazioni di illuminazione complesse.

5 modi per cablare le strisce LED bianche sintonizzabili

Le strisce luminose a LED bianche sintonizzabili, note anche come strisce luminose a LED CCT sintonizzabili, hanno in genere tre fili e due LED con temperature di colore diverse: rosso per il positivo, bianco per il negativo bianco e giallo per il negativo bianco caldo. È possibile regolare la luminosità di questi due diversi LED CCT per modificare il CCT misto.

1. Cablaggio delle strisce LED bianche sintonizzabili con il controller LED

Se si dispone di un numero ridotto di strisce LED bianche sintonizzabili, è possibile collegare le strisce direttamente a un controller LED compatibile. In questo modo è possibile regolare manualmente la temperatura di colore senza amplificazione. Se è necessario collegare un numero maggiore di strisce LED bianche sintonizzabili, è necessario un amplificatore LED.

• Schema di cablaggio dell'amplificatore senza LED

• Schema di cablaggio dell'amplificatore a LED

2. Utilizzare un alimentatore LED Dimmer per cablare strisce LED bianche sintonizzabili

Nella maggior parte dei casi, gli alimentatori dimmerabili possono essere utilizzati solo per regolare la luminosità di strisce LED monocolore. Tuttavia, DALI ha aggiunto il protocollo DT8 per supportare le strisce LED bianche, RGB, RGBW e RGBCCT dimmerabili. Collegate la striscia LED a un driver DALI DT8 e programmate il driver tramite la rete DALI per una transizione perfetta dai colori caldi a quelli freddi.

3. Cablaggio delle strisce LED bianche sintonizzabili con i decoder DMX

In genere, non esiste un decoder DMX512 dedicato (uscita a 2 canali) per le strisce LED a temperatura di colore regolabile. Tuttavia, è possibile utilizzare un decoder DMX512 con uscita a 3 o 4 canali per controllare la striscia LED a temperatura di colore regolabile. Collegare il decoder tra il controller DMX e la striscia LED per regolare con precisione la temperatura del colore tramite comandi DMX.

4. Utilizzo di strisce LED bianche sintonizzabili a doppio filo

La striscia LED bianca sintonizzabile a 2 fili appartiene al raro tipo di striscia LED che ha solo 2 fili; il LED bianco caldo e il LED bianco freddo di questa striscia LED hanno elettrodi opposti. I LED bianchi caldi e i LED bianchi freddi hanno elettrodi opposti. Le strisce LED bianche sintonizzabili a 2 fili richiedono l'uso di un controller LED specializzato.

5. Striscia luminosa a LED bianca sintonizzabile con interruttore a parete ON/OFF

Interruttore a parete ON/OFF La striscia LED bianca sintonizzabile non richiede un controller LED o un ricevitore per regolare la temperatura del colore; è sufficiente premere l'interruttore a parete per accendere/spegnere la striscia LED bianca sintonizzabile, che è facile da usare. Tuttavia, questa striscia LED è disponibile solo in tre temperature di colore (2700K, 4000K e 6500K), che cambiano a ogni ciclo di accensione/spegnimento e tornano al bianco caldo (2700K) dopo oltre 6 secondi di spegnimento.

3 modi per cablare le strisce LED RGB

Le strisce luminose a LED RGB hanno quattro fili: nero, rosso, verde e blu. Il filo nero rappresenta il polo positivo, mentre i fili rosso, verde e blu rappresentano il polo negativo e corrispondono, rispettivamente, ai chip LED R, G e B. Le strisce LED RGB sono utilizzate principalmente con i controller LED per ottenere effetti e miscelazioni di colori.

1. Cablaggio delle strisce LED RGB con il controller LED

Per le installazioni di strisce LED RGB più corte, dove la potenza del segnale non è un problema, è possibile ottenere la miscelazione e il controllo dei colori di base collegandosi direttamente a un controller LED RGB. Quando sono necessarie strisce RGB più lunghe o una maggiore luminosità, è necessario aggiungere un amplificatore LED per garantire colori e luminosità uniformi in tutta l'installazione.

• Schema di cablaggio dell'amplificatore senza LED

• Schema di cablaggio dell'amplificatore a LED

2. Cablaggio di strisce luminose a LED RGB con driver LED dimmerabili

Le strisce LED RGB possono essere utilizzate anche con i driver dimmerabili DALI DT8. È necessario collegare ciascun canale di colore della striscia RGB alla porta di uscita appropriata del driver. Questa configurazione consente il controllo digitale di ciascun canale di colore tramite il protocollo DALI.

3. Cablaggio di una striscia LED RGB con un decodificatore DMX

Integrate le strisce LED RGB nel vostro sistema di illuminazione DMX utilizzando i decoder DMX512 progettati per il controllo RGB, consentendo sofisticati effetti di illuminazione e il controllo della scena.

3 modi per cablare le strisce LED RGBW

Striscia luminosa LED RGBW hanno cinque fili: nero, rosso, verde, blu e bianco. Il filo nero rappresenta il polo positivo, mentre i fili rosso, verde, blu e bianco rappresentano il polo negativo e corrispondono rispettivamente ai chip LED R, G, B e W.

1. Cablaggio delle strisce LED RGBW con un controller LED

• Schema di cablaggio dell'amplificatore senza LED

• Schema di cablaggio dell'amplificatore a LED

2. Utilizzare il driver LED dimmerabile DALI DT8 per cablare la striscia LED RGBW

3. Utilizzare il decodificatore DMX per cablare la striscia luminosa LED RGBW

Utilizzate i decoder DMX512 per integrare le strisce LED RGBW nei sistemi di illuminazione DMX per ottenere sofisticati effetti luminosi e il controllo della scena, nonché un controllo preciso del colore e della luce bianca.

3 modi per cablare le strisce LED RGBCCT

Le strisce LED RGBCCT includono canali rossi, verdi, blu e doppio bianco (bianco freddo e bianco caldo). Ciò consente di ottenere uno spettro completo di colori e temperature di colore regolabili, fornendo colori vivaci e un'illuminazione bianca personalizzabile.Le strisce LED RGBCCT hanno un totale di sei fili: nero, rosso, verde, blu, bianco e giallo. Il filo nero rappresenta il terminale positivo, mentre i fili rosso, verde, blu, bianco e giallo rappresentano i terminali negativi, che corrispondono rispettivamente ai chip LED R, G, B, CW e WW.

1. Cablaggio delle strisce LED RGBCCT con un controller LED

• Schema di cablaggio dell'amplificatore senza LED

• Schema di cablaggio dell'amplificatore a LED

2. Utilizzare il driver LED dimmerabile DALI DT8 per cablare la striscia LED RGBCCT

3. Utilizzare il decodificatore DMX per cablare la striscia LED RGBCCT

3 modi per cablare le strisce LED indirizzabili SPI

Strisce LED indirizzabili singolarmenteLe strisce LED, note anche come strisce LED digitali, strisce LED Pixel, strisce LED magiche o strisce LED Fantasy Color, sono strisce LED dotate di un circuito integrato di controllo che consente di controllare singoli LED o gruppi di LED. È possibile controllare parti specifiche della striscia LED, motivo per cui viene definita "indirizzabile".

SPI (Serial Peripheral Interface) è una specifica di interfaccia di comunicazione seriale sincrona utilizzata principalmente per la comunicazione a corto raggio nei sistemi embedded. Il protocollo SPI è comunemente utilizzato per controllare le strisce LED con indirizzo SPI (o pixel). Una striscia LED con indirizzo SPI riceve direttamente i segnali SPI e modifica il colore e la luminosità della luce in base ai segnali. Poiché può trasmettere più di 512 valori, può controllare fino a 1000 singoli pixel LED RGB.

Per cablare la striscia LED indirizzabile SPI, è necessario innanzitutto identificare i cavi di dati, orologio, terra e alimentazione sulla striscia. Collegare il cavo di alimentazione all'alimentatore, il cavo di terra all'alimentatore e al controller, il cavo di clock all'uscita di clock del controller e, infine, il cavo di dati all'uscita di dati del controller. Una cosa da notare è che occorre seguire la direzione delle frecce sulla striscia LED SPI per garantire un flusso di dati corretto!

Tuttavia, uno dei problemi dell'SPI è che si tratta di un protocollo privo di standard internazionali. È quindi necessario assicurarsi di utilizzare un controller LED compatibile con il protocollo della striscia, come il WS2812B o l'APA102.

1. Cablaggio striscia LED indirizzabile SPI a singolo segnale dati

Le strisce indirizzabili SPI a singolo segnale dati possono funzionare con un solo segnale dati, dove un circuito integrato controlla un'area chiamata pixel. Se un pixel si guasta, gli altri pixel smettono di funzionare perché il collegamento consiste in un solo filo positivo, un filo negativo e un filo di dati.

2. Cablaggio della striscia LED indirizzabile SPI con canali di dati e di clock

Le strisce LED a doppio segnale con indirizzo SPI contengono un canale di clock oltre al segnale dati, che consente di impostare il tempo di illuminazione dei LED.

3. Cablaggio della striscia LED indirizzabile SPI con canali dati e dati di backup

La striscia LED indirizzabile SPI a doppio canale di dati, chiamata anche striscia LED indirizzabile ripetibile a punto di rottura, è la versione aggiornata della striscia LED indirizzabile a singolo segnale di dati. La striscia LED indirizzabile adotta un circuito di controllo a 4 canali a doppia linea dati, comprendente una linea dati e una linea dati di riserva. Quando la linea dati singola si guasta, la linea dati di riserva si avvia automaticamente per garantire la trasmissione ininterrotta del segnale.

Come cablare le strisce luminose LED indirizzabili DMX

Strisce luminose LED indirizzabili DMX sono un tipo di striscia luminosa a LED che riceve direttamente i segnali DMX512 senza decoder DMX e cambia il colore e la luminosità delle luci in base ai segnali.

Per collegare la striscia LED indirizzabile DMX512, collegare innanzitutto l'ingresso DMX della striscia all'uscita del controller DMX. Collegare il cavo di alimentazione della striscia all'alimentatore, verificando che le tensioni corrispondano. Collegare a terra la striscia e il controller. Impostare l'indirizzo DMX della striscia luminosa per definire la sua posizione iniziale nella catena di controllo DMX. Questa impostazione consente di controllare il colore e lo schema dei LED attraverso la console DMX per creare scene di illuminazione precise e complesse.

Conclusione

Il collegamento di una striscia LED, sia essa monocromatica, bianca dimmerabile, RGB, RGBW o indirizzabile, richiede la comprensione del ruolo di ciascun componente e garantisce la compatibilità dell'intero sistema di illuminazione. Seguendo queste linee guida, avete imparato a collegare diversi tipi di strisce LED.

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