Programmeerbare verlichting met LED strips van iPixel
Programmeerbare verlichting met LED strips van iPixelDatum van publicatie: 23-11-2021 🕒 8 min leestijd
- Enkelkleurige LED strips – witte kleuren
- “Neon” type strips
- Strips gemaakt met LED COB-technologie
- RGB, RGBW en programmeerbare LED-strips
LED strips hebben aan populariteit gewonnen als een flexibele en energie-efficiënte bron van verlichting. Met de ontwikkeling van de lichtemitterende diodetechnologie zijn zij een levensvatbaar alternatief geworden voor vele oplossingen, waaronder LED-lampen. Bovendien zijn er steeds meer RGB- en RGBW-strips op de markt, die licht uitstralen in een instelbare kleur. TME biedt dergelijke producten, evenals vele andere oplossingen op het gebied van ergonomische verlichting. Hieronder presenteren wij het aanbod van een van de toonaangevende fabrikanten van LED strip assortiment – iPixel. De producten van dit merk zijn nu rechtstreeks uit onze magazijnen leverbaar. Zij worden gekenmerkt door uiteenlopende parameters en compatibiliteit met de meest gangbare besturingsmethoden.
Enkelkleurige LED strips – witte kleuren
Enkelkleurige LED strips worden gebruikt voor een breed scala aan toepassingen – van ruimteverlichting tot accentlichtbronnen of achtergrondverlichting voor grote oppervlakken. In het geval van iPixel-producten gaat het om producten die zijn uitgerust met diodes met een lichtemissiehoek van 120°, geplaatst op 8mm of 10mm brede strip met een dichtheid van 30, 60 of 120 eenheden per meter. Modellen zijn verkrijgbaar in 5V, 12V of 24V met vermogens van 7,2W/m tot 24W/m. Benadrukt moet worden dat het aanbod varianten omvat met kleurtemperaturen van 2800K (zeer warm) tot 10000K (de zogenaamde "koude" kleur, waarmee effecten kunnen worden verkregen die lijken op daglicht). Onder de aangeboden modellen bevinden zich strips waarvan de circuit- en elektronische elementen zijn ingebed in een flexibele gel of zijn beschermd met een omhulsel, waardoor de artikelen de beschermingsklasse IP64 en IP65 hebben verkregen – waardoor zij kunnen worden gebruikt in moeilijke omgevings- (en atmosferische) omstandigheden, die worden gekenmerkt door een verhoogde vochtigheid. De toelaatbare omgevingstemperatuur voor alle producten varieert van -40°C tot 50°C.
De strips hebben duidelijk gemarkeerde segmentatie
"Neon" type strips
Flexibele siliconen beschermen de strip tegen vocht en andere schadelijke factoren.
Het iPixel-assortiment omvat ook "neon"-strips. In tegenstelling tot de hierboven beschreven modellen kunnen deze producten strak worden gebogen rond een as die evenwijdig is aan de verlichtingshoek, waardoor gebogen lijnen en vormen kunnen worden gecreëerd die doen denken aan klassieke neon (vandaar de naam) – waarmee een verscheidenheid van vormen, reclameverlichting, bewegwijzering, enz. kan worden gecreëerd. Ze zijn ook zeer goed bestand tegen omgevingsfactoren (IP65- en IP67-classificatie) en bieden alle voordelen van op LED's gebaseerde verlichting: een laag stroomverbruik (van 8W/m tot 19,2W/m), verschillende breedtes (6mm, 10mm, 12mm, 13mm en 15mm) en een relatief hoge helderheid in wit (tot 215lm/m). Hun bijkomend voordeel is de gelijkmatige verspreiding van het licht – dankzij hun structuur creëren zij een homogene lijn, zelfs bij minder frequente plaatsing van LED-modules. Een bijkomend voordeel van lichtverspreidende siliconen is hun mechanische, UV- en corrosiebestendigheid. Neonstrips zijn verkrijgbaar in wit (2500K tot 9000K), rood, violet, blauw (inclusief het zogenaamde ice blue), roze, groen en goud. Programmeerbare varianten, hieronder beschreven, zijn ook beschikbaar.
Strips gemaakt met LED COB-technologie
COB, of chip on board, is een methode om LED's (en andere elektronische componenten) rechtstreeks op het substraat (in een schakeling) te monteren, zonder ze eerst in een SMD-behuizing te plaatsen. LED-structuren worden op het oppervlak van de strip geplaatst (dicht op elkaar) en overspoeld met een strook fluorescerende fosfor. De LED-structuren zenden blauwe straling uit, die de fosfor stimuleert om in het hele volume wit licht te produceren, waardoor ongewenste contrasten tussen heldere delen en donkere delen worden weggenomen. Deze productietechnologie maakt een zeer dichte verdeling van LED's mogelijk (480 stuks/m in het geval van enkelkleurige strips), en dus een hoge helderheid (1100lm/m), een brede verlichtingshoek (volledig 180°) met behoud van compacte afmetingen en een grote flexibiliteit. Dergelijke strips uit de iPixel-reeks vereisen een stroomvoorziening van 24 V en bereiken 10 W of 16 W per meter. Dankzij hun parameters kunnen zij gloei- en fluorescentielampen vervangen als primaire verlichtingsbron in interieurs, maar ook worden gebruikt om unieke lampen en kroonluchters te maken. Zoals de meeste van de voorgestelde strips hebben ook deze modellen een zelfklevende strip voor eenvoudige bevestiging van de verlichting in behuizingen (profielen) of op andere gladde oppervlakken. De installatielocatie moet goed geventileerd zijn of voorzien zijn van (bijv. aluminium profiel) efficiënte warmteafvoer – door hun constructie en lichtintensiteit warmen COB-gebaseerde strips gemakkelijker op dan andere modellen.
Dichte LED montage met COB-technologie zorgt voor hoge helderheid.
RGB, RGBW en programmeerbare LED-strips
Een aparte tak van producten zijn strips waarvan de kleur kan worden gestuurd door specifieke signalen. Hier kunnen drie soorten oplossingen worden onderscheiden.
Meerkleurige strips
De close-up toont individuele LED's gevat in SMD-behuizing
Voor zogenaamde "effectverlichting" of signalering worden LED's in RGB-configuratie (rood, groen, blauw) gebruikt. De gewenste kleur wordt verkregen door de verhouding van de helderheid van de afzonderlijke elementen van de set aan te passen (gewoonlijk door afzonderlijke kleurkanalen te voeden met pulsen van verschillende breedte, d.w.z. met behulp van de PWM-methode). De RGB-strips hebben vier pinnen (inclusief GND), waardoor het mogelijk is de kleur van de hele keten nauwkeurig in te stellen, evenals de vloeiende of plotselinge verandering ervan. Helaas zijn RGB LED-producten door hun beperkingen niet geschikt voor het creëren van basisverlichting. Hun verbeterde versie zijn de RGBW LED-strips, die naast drie kleurenstralers een diode bevatten die wit licht produceert. Met deze configuratie is het mogelijk een mensvriendelijke installatie te bouwen die een breed scala van kleur- (en intensiteits-) aanpassingen mogelijk maakt.
Programmeerbare RGB- en RGBW-strips
In het geval van de hierboven beschreven oplossing nemen alle LED's (die tot een bepaald kanaal behoren) over de hele lengte van de strip dezelfde kleur aan. De kleur die wordt uitgezonden is rechtstreeks afhankelijk van de voeding (pulsbreedte) die aan de ingangspennen wordt gegeven. Met programmeerbare strips kunnen afzonderlijke LED's of LED-packs afzonderlijk worden ingesteld. Dit is mogelijk omdat elke module op de strip bestaat uit een geïntegreerde schakeling (driver en PWM-signaalgenerator) en lichtuitstralende structuren. Dergelijke producten maken niet alleen de constructie mogelijk van spectaculaire verlichting, ter ondersteuning van home cinema-systemen (zogenaamde ambient lighting), maar ook van beeldschermen en professionele foto- en filmverlichting (in het geval van artikelen met hoogfrequent PWM-signaal). Een voorbeeld van het gebruik ervan is te zien in de video hieronder.
De zwarte kleur van de strip verbetert de esthetiek van het installeren van de strip in de sleuven.
RGB- en RGBW-strips zijn verkrijgbaar in breedtes van 4 mm tot 20 mm en vereisen 5 V, 12 V of 24 V (afhankelijk van het model). De stroom kan afkomstig zijn van een bron die onafhankelijk is van de controller. Net als de "normale" LED-strip hebben ook deze producten segmentatie, die kan worden ingekort of achteraf aangebracht om de lengte van de ketting aan te passen (let wel op het maximale vermogen van de voeding). In bepaalde varianten zijn de LED's geplaatst met een dichtheid tot 144 pcs/m, wat de illusie geeft van vloeiende bewegingen tussen de pixels.
De verlichting wordt aangestuurd via synchrone of asynchrone communicatie (afhankelijk van het model). De instelling wordt bepaald door het PWM-signaal dat van de regelaar komt met een vulling gedefinieerd door een waarde uit het enkele byte bereik (d.w.z. 0...255). De afzonderlijke modules zijn niet adresseerbaar – de gegevens worden doorgegeven aan de eerste ontvanger op de band, terwijl de instellingen daarvan worden gecascadeerd naar de volgende controller (en zo verder op de lijn). Een overzicht van de basisparameters van elk van de protocollen die in de iPixel-reeks worden gebruikt, is te vinden in de onderstaande tabel.
Als controller kan bijvoorbeeld een Arduino, een ESP32-module of een Raspberry Pi-computer worden gebruikt. Aangezien de controllers die in iPixel producten worden gebruikt zeer populair zijn, zijn er talrijke uitgebreide bibliotheken op het GitHub platform om de aansturing van RGB en RGBW strips te vergemakkelijken (evenals speciale effectbibliotheken).
Programmeerbare RGB en RGBW strips
| Controller/driver | LED kanalen* | Synchronetransmissie | Frame lengte | Bitshelderheid |
|---|---|---|---|---|
| APA102 | RGB | ja | 32 | 5 |
| RT1809** | RGB | nee | 24 | n.v.t. |
| SK6812 | GRB | nee | 24 | n.v.t. |
| SK6812*** | RGBW | nee | 32 | n.v.t. |
| UCS2904**** | RGBW | nee | 32 | n.v.t. |
| WS2801 | RGB | ja | 24 | n.v.t. |
| WS2811 | RGB | nee | 24 | n.v.t. |
| WS2812B | GRB | nee | 24 | n.v.t. |
| WS2815 | GRB | nee | 24 | n.v.t. |
* kanalen worden in de volgorde gegeven, de volgorde waarin ze worden doorgegeven aan de controllerv
** de chip die het RT1809-protocol ondersteunt, is een verbeterde variant van de WS2813
*** De SK6812 controller is er in twee versies: RGB en RGBW, de eerste is volledig compatibel met de WS2812B
**** Het UCS2904 protocol is vergelijkbaar met de SK6812 in de RGBW versie, maar de chips zijn niet volledig compatibel en kunnen niet in serie/keten worden aangesloten\
