Светодиодная лента RGB - переменное напряжение по сравнению с. ШИМ

Использование переменных резисторов будет работать, но может быть сложно реализовать. Например, каждый сегмент имеет, скажем, резистор 130 Ом на канал. Таким образом, для 33 сегментов, соединенных параллельно, сопротивление составляет 130/33 ~= 4 Ом. Таким образом, чтобы вдвое уменьшить ток для этого канала, вам понадобится один резистор на 4 Ом, способный рассеивать 0,7 * 4 = 2,8 Вт. При быстром поиске на element14 я не смог найти дешевый потенциометр с такой номинальной мощностью. Вы можете использовать потенциометр для управления силовым транзистором, но почему бы просто не использовать для этого ШИМ. :)

ШИМ более энергоэффективен. Вот учебник по запуску с использованием Arduino и PWM. Светодиодная лента RGB - переменное напряжение по сравнению с. ШИМ

Во-первых: светодиоды управляются током , а не напряжением.

Светодиод представляет собой полупроводниковый диод с таким отношением напряжения к току:

(из Википедии )

Световой поток светодиода связан с протекающим через него током, в то время как напряжение остается более или менее постоянным при напряжении перехода Vf конкретного светодиода. ( Примечание: для светодиодов RGB каждый из переходов R, G и B имеет различный Vf ).

Они демонстрируют резкое «колено» на графике зависимости напряжения от тока. Это отличается от ламп накаливания , которые имеют более линейный график V:I после нагрева (где яркость более или менее пропорциональна напряжению).

Почему это важно в текущем контексте :
изменение переменного сопротивления не изменяет световой поток легко контролируемым образом, когда вы меняете переменное сопротивление:

• До тех пор, пока Vf для соответствующего светодиода не будет достигнуто на выводах светодиода, излучается нуль или очень небольшое количество света. Прямое «сопротивление» светодиода чрезвычайно велико. Большая часть напряжения питания приходится на переменный резистор.
• Когда сопротивление уменьшается, в какой-то момент напряжение на светодиоде достигает Vf, и светодиод загорается. Прямое «сопротивление» светодиода становится очень низким, поэтому ток увеличивается очень быстро. Сопротивление переменного резистора работает как ограничитель тока этой цепи.
  На светодиоде появляется Vf
  (Vsupp - Vf) появляется на резисторе. Ток I = (Vsupp - Vf) / R
• Когда переменное сопротивление уменьшается еще незначительно, ток выходит за пределы емкости светодиода без заметного увеличения напряжения, и выходит волшебный дым. До свидания, светодиод.

См. этот ответ на другой вопрос о светодиодах для лучшего объяснения.

Почему ШИМ работает:
в схеме, управляемой ШИМ, когда сигнал ШИМ находится в «включенной» части цикла, ток обычно ограничивается извне до фиксированной величины (с помощью резистора, ИС регулятора тока, чего угодно). В «выключенной» части цикла светодиод просто выключен.

Таким образом, когда рабочий цикл ШИМ изменяется, светодиод полностью горит в течение части цикла и гаснет в течение остальной части, в соответствии с коэффициентом ШИМ. Наш глаз смешивает эту комбинацию включения/выключения (постоянством зрения), чтобы получить воспринимаемую интенсивность света.

ШИМ не генерирует аналоговые уровни напряжения из цифровых , наши глаза (или внешние устройства, например, конденсатор) делают аналоговое усреднение.

Таким образом, ШИМ даст вам плавный контроль над интенсивностью для каждого из R, G и B, переменный резистор этого не сделает. Плавно, но не линейно...

Небольшое замечание, о котором следует помнить:
наше визуальное восприятие силы света нелинейно. Мы воспринимаем небольшое изменение света низкой интенсивности гораздо сильнее, чем аналогичное изменение света большей интенсивности. Закон Вебера -Фехнера дает более полное представление об этом.

Кроме того, это различается между цветами, а также между мужчинами и женщинами (это связано с тем, что мужчины дальтоники чаще, чем женщины).

Почему это важно:
если вы линейно изменяете рабочий цикл ШИМ, воспринимаемый световой переход не будет линейным. Экспоненциальная функция около x ^ 2,5 рекомендуется для воспринимаемого линейного увеличения интенсивности.

Резюме

• Переменные резисторы не дадут вам требуемого контроля.
• Даже с ШИМ линейное изменение рабочего цикла не идеально, лучше экспоненциальное.
• Для R, G и B светодиодов могут помочь немного другие кривые перехода ШИМ.

Лично я бы тоже использовал ШИМ. Добавьте поворотный энкодер с ручкой-переключателем для выбора между регулировкой R, G или B и светодиодом RGB для индикации изменяемого компонента цвета .

Тем не менее, я хотел бы отметить, что:
- Потенциометр представляет собой постоянный резистор с переменным центральным отводом; он работает как переменный делитель напряжения.
- Реостат - это точно такое же устройство с отключенной одной внешней клеммой; имея только один путь для протекания тока, он работает как любой обычный токоограничивающий резистор, за исключением того, что он является переменным.
-Если вход реостата составляет 12 В, выход реостата составляет 12 В при переменном токе.
-Реостаты могут быть выбраны с линейным или звуковым конусом между внешними клеммами. - Минимальное сопротивление реостата составляет примерно 0 Ом (не проблема, так как на планках есть резисторы).
- Максимальное сопротивление реостата может быть выбрано, чтобы обеспечить желаемое соотношение «яркость к положению ручки».
- При максимальном сопротивлении реостат все еще будет заземлять некоторое напряжение от полосы. Имеются реостаты со встроенным переключателем включения/выключения на одной из внешних клемм. В некоторых случаях поворотный щелкающий переключатель включения/выключения заменен кнопочным переключателем, установленным у основания поворотного вала; нажатие ручки по направлению к устройству нажимает кнопку. Кнопка может быть мгновенной или нажимаемой.