Светодиоды бывают разных форм и размеров.Для аналоговых светодиодов, где вся полоса становится одного цвета, выбор в основном зависит от размера, мощности и плотности полосы.Для пиксельных светодиодов также важно убедиться, что внутри светодиодной ленты установлен правильный чип, чтобы вы также могли им управлять.С помощью этого чипа светодиодная лента Pixel может управлять каждым отдельным светодиодом на полосе и придавать им все разные цвета, создавая эффекты и всевозможные крутые дисплеи.
Напряжение светодиода (5 В против 12 В)
Я хочу начать с разговора о напряжении светодиодов.Долгое время все адресные светодиоды и ленты использовали 5В.Это по-прежнему в основном используемое напряжение, но начали появляться новые варианты на 12 В.Более высокое напряжение хорошо для предотвращения падения напряжения на медных дорожках печатной платы при больших расстояниях или более высоком потреблении энергии.Это также является основным преимуществом выбора этих полос.Например, полоса 144 светодиодов/м часто встречается длиной 1 метр, но вы можете получить версии длиной 2 метра на 12 В.Причина этого в том, что падение напряжения с 5 В на 1 м уже настолько велико, что вы не должны использовать более длинные длины без повторного ввода дополнительной мощности в эти 1-метровые соединения.Поскольку 12 В — это гораздо более высокое напряжение, полоса может быть удвоена по длине, прежде чем возникнет та же проблема.
Таким образом, для проектов, где у вас либо длинные провода от контроллера к светодиодам, либо большое количество полосок, а подача напряжения на каждые 100 светодиодов является проблемой, полоски на 12 В могут быть лучшим выбором, чем стандартные версии на 5 В.Но, как я уже сказал, не все еще доступно в 12 В, и у него также есть свои недостатки, из-за более высокого напряжения необходимо рассеивать много энергии, чтобы заставить его работать.Это означает, что светодиодная лента на 12 В будет потреблять больше энергии для достижения того же эффекта, что и 12 В.Также многие контроллеры «предполагают» 5В, так что будьте осторожны при покупке, все ваши компоненты, включая контроллер, должны поддерживать 12В.
Бестактный против SPI
Светодиодные чипы в основном выпускаются в двух вариантах: без тактов, как хорошо известные ws2812b/sk6812 (неопиксели), или SPI, как APA102 (dotstars).Преимущество Clockless заключается в том, что для передачи сигналов используется только один провод, что делает всю полосу трехпроводной.Но у SPI есть то преимущество, что им намного проще управлять с точки зрения времени, и часто также можно использовать гораздо более высокие скорости передачи данных для более высоких скоростей обновления или возможность использовать больше светодиодов на одной полосе.Наиболее часто используемые светодиодные чипы имеют бестактовый вариант, в приведенном ниже обзоре я буду включать те, которые основаны на SPI и, следовательно, нуждаются в 4 проводах вместо 3.
светодиодные чипы 5v
Следующий список составлен в порядке популярности или проданного количества, а не в хронологическом порядке.Перечисленные ниже, безусловно, не единственные чипы, доступные на рынке, но самые известные!
ws2812b
В настоящее время наиболее известным чипом является чип ws2812b.Этот чип стал очень известным отчасти потому, что Adafruit дал ему название «Neopixels» и сделал его доступным для широкой публики несколько лет назад.Они также проделали большую работу по созданию простых в использовании библиотек для контроллеров на базе Arduino.Большим преимуществом этого светодиодного чипа по сравнению с его предшественниками является то, что этот чип содержит все необходимые детали внутри самого светодиодного чипа.С момента появления они быстро стали самыми доступными светодиодными чипами и легко доступны из множества источников на Aliexpress и Amazon по более низким ценам, чем Adafruit, как правило, продает их.С точки зрения качества разница между поставщиками невелика, поскольку все светодиодные ленты и светодиоды производятся всего несколькими производителями по всему миру.
ws2813
Новый тип от создателей ws2812b, совместимый с тем же протоколом.Основными улучшениями являются более высокая внутренняя частота обновления ШИМ (около 2 кГц, но в некоторых спецификациях также указано 8 кГц), совместимость с 5 В и двойные сигнальные провода, так что, если один светодиод поврежден, сигнал все равно должен передаваться на все остальные чипы.(почти то же самое с ws2815, но другое напряжение)
SK6812
Новый конкурент за последние 3 года или около того.Этот чип на 100% совместим с ws2812b и по сути является его клоном.Тем не менее, он представляет интересные функции, такие как поддержка RGBW, путем добавления дополнительного специального белого светодиода внутри корпуса.Не все программы поддерживают это, но если поддерживают, то включают совершенно новую цветовую палитру, смешивая все цвета + белый.Этот чип работает с ШИМ на частоте около 1,2 кГц, что делает его лучше по сравнению с ws2812b, и Adafruit использовал то же самое с ws2812b.
ws2811
Чип, выпущенный до серии ws2812b, о которой мы только что говорили.В светодиодных лентах этого варианта используется внешний чип, управляющий подключенными светодиодами.Большинство из них были заменены вариантом ws2812b, потому что его легче интегрировать в продукт, но там, где размер не является таким большим ограничением или желателен другой тип светодиода, тогда все еще используется чип ws2811 для поверхностного монтажа.Например, светодиоды в стиле рождественских огней по-прежнему часто используют ws2811, потому что они используют другой светодиод, и более крупный форм-фактор чипа не является проблемой в этом приложении.Преимущество ws2811 заключается в том, что его также можно использовать с питанием 12 В (в определенных конфигурациях), но следует помнить, что иногда они адресуются только на 3 пикселя на полосе вместо 1. Также может быть 5 В, один пиксель, один светодиод, для какого-то специального приложения.
АРА102 (СПИ)
Еще один чип, который сделал Adafruit «знаменитым».Хотя чипы ws2812b отлично подходят для многих приложений, они имеют относительно низкую частоту ШИМ, что делает их непригодными для конкретных нужд.Здесь на помощь приходит APA102, где ws2812b, в зависимости от версии, работает на частоте от 400 Гц до 1,6 кГц, а чип APA102 работает на частоте ~ 20 кГц.Это также не бестактный чип с тремя проводами (+, -, данные), а вместо этого использует 4-проводной протокол (+, -, часы, данные).Это означает, что управлять им проще для большинства микроконтроллеров, но он также может управляться намного «жестче», чем чип ws2812b.Это позволяет выполнять постоянство приложений машинного зрения и других вещей, для которых ws2812b не подходит.APA102 также имеет некоторые преимущества в отношении настраиваемой яркости и настраиваемых цветовых спектров.Таким образом, хотя APA102 дороже, он может работать в некоторых областях, где ws2812b не может.В зависимости от производителя и полосы, APA102 также является самой яркой светодиодной лентой, поэтому, если вам нужна большая светоотдача, это может быть ваш светодиодный чип!APA102 также можно купить в полностью белом варианте, что дает вам, например, адресные светодиодные ленты теплого белого цвета.
NS107S (СПИ)
Новый конкурент APA102, этот чип также на 100% совместим с APA102, но это не клон, я думаю, его следует обновить.Более высокая частота обновления ШИМ 27 кГц, более низкое падение напряжения (например, 5 м 30 светодиодов APA102, каждые 2,5 м нуждаются в подаче питания, но 5 м 30 светодиодов NS107S не нужны, только одна сторона подключается к источнику питания, это более удобно для установки.), яркость также выше, и светодиодный чип белого цвета 3000k 4000k 6000k является опцией, я думаю, что это лучший 4-проводной пиксельный светодиодный чип, который включает в себя тактовый провод и высококачественный цифровой светодиод smd, я установил около 10 000 метров 30 светодиодов NS107S светодиодная лента, без какой-либо одной неисправные светодиоды.(NS107S имеет 16-битный тип 65536, названный NS108, более подходящий для светодиодного дисплея)
АРА107 (СПИ)
Старый тип NS107S, частота обновления ШИМ 9 кГц, более высокая конкурентоспособность.Если вам не нужен высокий ШИМ, вы можете выбрать APA107, также на 100% совместимый с APA102.
SK9822 (СПИ)
Клон APA102, но неудачный клон, частота обновления ШИМ 1,2 кГц, никаких преимуществ, просто дешево.Я предлагаю APA107, если вам нужен дешевый тип, это лучше.
12v светодиодные чипы
Как упоминалось выше, иногда разумнее выбрать светодиодную ленту на 12 В, чем на 5 В (что встречается чаще).Ниже приведены наиболее часто используемые светодиодные ленты на 12 В, опять же, не в хронологическом порядке!
ws2815
Новый чип от создателей ws2812b и совместимый с тем же протоколом.Основными улучшениями являются более высокая внутренняя частота ШИМ (около 2 кГц, но в некоторых таблицах данных также указывается 8 кГц), совместимость с 12 В (логический сигнал 5 В) и двойные сигнальные провода, так что в случае повреждения микросхемы сигнал должен по-прежнему достигать всех других микросхем.Недостатком использования 12 В является то, что ему часто нужно «сжигать» энергию в зависимости от того, что отображается.Это приводит к тому, что ws2815 потребляет больше ватт, чем ws2812b, работающий по той же схеме.
ws2811
Да, этот тоже упоминается в категории 5v.Но поскольку ws2811 часто используется в разных форм-факторах, некоторые из них могут питаться 12 В вместо 5 В и управлять 3 светодиодами одним и тем же сигналом.Это, например, делает очень дешевую светодиодную ленту, которая работает от 12 В, но использует кластеры из 3 светодиодных модулей, которые будут отображать одинаковые цвета.Таким образом, даже те, которые продаются как полоса по 60 светодиодов/м, вы можете установить цвет только для 3 светодиодов, а не для каждого!
NS8808
Новым претендентом на рынке светодиодных чипов с цифровой адресацией является фабрика Newstar.Этот чип совместим с напряжением 12 В, имеет двойные линии данных для резервирования и уникальную функцию, при которой, если вы не предоставите сигнал данных, он начнет воспроизводить тестовый образец на всех светодиодах.Он имеет глобальную частоту ШИМ 8 кГц с драйверами постоянного тока для каждого цвета, что делает его намного лучше мерцающим, чем другие полосы.Если вы не отправите данные на полосу, она перейдет в тестовый режим, отображающий различные шаблоны, который останавливается после обнаружения сигнала данных.Сигнал данных совместим с ws2812b (без часов).
ИС DMX512
Если мы примем DMX512 IC для светодиодных лент, напряжение может быть 5 В (один пиксель один светодиод), 12 В (3 светодиода с одним пикселем), 24 В (6 светодиодов с одним пикселем), цвет светодиодной ленты может быть белым, cct регулируемым, rgb, rgbw и rgbcct, широко применяется.
Время публикации: 12 октября 2021 г.