每个像素 LED 的不同

LED 有许多不同的形状和尺寸。对于整个灯带变成单一颜色的模拟 LED,选择主要是关于灯带的尺寸、瓦数和密度。对于像素 LED,确保在 LED 灯条内安装正确的芯片也很重要,这样您也可以控制它。使用此芯片,像素 LED 灯条可以控制灯条上的每个 LED,并为它们提供所有不同的颜色,从而使效果和各种炫酷的显示成为可能。

LED 电压(5v 对 12v)
我想从谈论 LED 电压开始。在最长的时间内,所有可寻址 LED 和灯条都使用 5v。这仍然是主要使用的电压,但更新的 12v 变体已经开始出现。较高的电压有利于防止铜 PCB 迹线上的电压降,以达到更长的距离或更高的功率消耗。这也是选择这些条带的主要优势。例如,144LED/m 灯条的长度通常长达 1 米,但您可以获得 2 米长的 12v 版本。这样做的原因是 5v 超过 1m 的电压降已经非常高,你不应该使用更长的长度而不再次在那些 1m 的连接处注入额外的功率。由于 12v 是一个更高的电压,在遇到同样的问题之前,灯条可以加倍长度。(但是一个新的 4wires 5V Pixel LEDs 命名为 NS107S,也可以是 2m,难以置信,我们将在下一次讨论)

因此,对于您要从控制器到 LED 的长电线或长条带和每 100 个 LED 注入电压是一个挑战的项目,12v 条带可能是比标准 5v 版本更好的选择。但正如我所说,并非所有东西都适用于 12v,而且它也有缺点,因为电压更高,需要耗散大量功率才能使其运行。这意味着 12v LED 灯条将消耗更多功率来运行 12v 所需的相同效果。还有很多控制器“假设”5v,所以在购买时要小心,你所有的组件,包括你的控制器都需要支持 12v。

无时钟与 SPI
LED 芯片基本上有两种变体,像众所周知的 ws2812b/sk6812 (neopixel) 那样无时钟,或者像 APA102 (dotstars) 这样的 SPI。Clockless 的优点是仅使用单根电线进行信号传输,从而使整个条带成为 3 根电线。但 SPI 的优势在于,它在时序方面更容易驱动,而且通常还可以驱动更高的数据速率以实现更高的刷新速度,或者能够在单个条带上使用更多的 LED。大多数常用的 LED 芯片都是无时钟变体,在下面的总结中我将包括哪些是基于 SPI 的,因此需要 4 根线而不是 3 根。

5v LED芯片
以下列表是按受欢迎程度或销售数量排序,而不是实际时间顺序。下面列出的肯定不是市场上唯一可用的芯片,而是最突出的芯片!

ws2812b
目前最知名的芯片是ws2812b芯片。该芯片变得非常有名,部分原因是 Adafruit 将其命名为“Neopixels”,并在几年前向公众开放。他们还在为基于 Arduino 的控制器创建易于使用的库方面做了大量工作。与其前身相比,这款 LED 芯片的一大优势在于,这款芯片包含实际 LED 芯片本身内部所需的所有部件。自推出以来,它们已迅速成为最实惠的 LED 芯片,并且可以从 Aliexpress 和亚马逊上的许多来源轻松获得,价格比 Adafruit 倾向于销售它们更便宜。在质量方面,供应商之间没有太大差异,因为所有 LED 灯条和 LED 都是由全球少数几家制造商生产的。

ws2813

来自 ws2812b 的创建者的新类型并与相同的协议兼容。主要改进是更高的内部 PWM 刷新率(大约 2Khz,但一些数据表也指出 8Khz)、5v 兼容和双信号线,这样如果一个 LED 损坏,信号仍应传输到所有其他芯片。(与ws2815几乎相同,但电压不同)

SK6812
过去 3 年左右的新竞争对手。该芯片与 ws2812b 100% 兼容,基本上是它的克隆。然而,它确实引入了有趣的功能,例如通过在封装内部为此添加一个额外的专用白色 LED 来支持 RGBW。并非所有软件都支持此功能,但如果支持,它会通过混合所有颜色 + 白色来启用全新的调色板。该芯片以大约 1.2kHz 的频率运行 PWM,使其在 ws2812b 方面也更好,Adafruit 将其与 ws2812b 相同使用。

ws2811
在我们刚才讲的ws2812b系列之前发布的一款芯片。这种变体的 LED 灯带使用外部芯片来控制连接的 LED。其中大部分已被 ws2812b 变体取代,因为它更容易集成到产品中,但在尺寸不是那么大的限制或需要其他类型的 LED 时,仍然使用 ws2811 芯片的表面贴装。例如,圣诞灯型 LED 仍然经常使用 ws2811,因为它们使用不同的 LED,并且芯片的更大尺寸在该应用中不是问题。ws2811 的一个优点是它也可以与 12v 电源一起使用(在某些配置中)但要注意,有时这些只能在条带上每 3 个像素而不是 1 个像素寻址。也可以是 5v,一个像素一个 LED,对于一些特殊的应用。

APA102 (SPI)
另一个被 Adafruit “出名”的芯片。尽管 ws2812b 芯片非常适合许多应用,但它们的 PWM 频率相对较低,因此不适合特定需求。这就是 APA102 的用武之地,其中 ws2812b(取决于版本)以 400Hz 至 1.6kHz 的频率运行,而 APA102 芯片以约 20kHz 的频率运行。它也不是只有三根线(+、-、数据)的无时钟芯片,而是使用 4 线协议(+、-、时钟、数据)。这意味着它对大多数微控制器来说更容易驱动,但也可以比 ws2812b 芯片更“难”地驱动。这使得可以执行视觉应用程序的持久性以及 ws2812b 不适合的其他事情。APA102 在可设置亮度和可调色谱方面也具有一些优势。因此,虽然价格更高,但 APA102 可以在 ws2812b 无法提供的某些地区提供服务。根据供应商和灯带的不同,APA102 也是之前最亮的 LED 灯带,所以如果您需要大量的光输出,这可能是您的 LED 芯片!APA102 也可以购买全白色变体,例如为您提供暖白色可寻址 LED 灯条。

NS107S (SPI)
APA102 的新竞争者,该芯片也与 APA102 100% 兼容,但它不是克隆,我认为应该是升级。更高的PWM刷新27Khz,更低的压降(比如5m 30leds APA102,每2.5m需要电源注入,但是5m 30leds NS107S,不需要,一侧接电源,安装更方便。),亮度也更高,白色3000k 4000k 6000k LED芯片是选项,我认为这是最好的4wires像素LED芯片,包括时钟线和顶级数字led smd,我安装了大约10,000米30leds NS107S led strip,没有任何一个LED 故障。(NS107S有16bit 65536类型,取名NS108,更适合做led显示屏)

APA107 (SPI)
老款NS107S,PWM刷新率9Khz,竞争力更高。如果不需要高PWM,那么可以选择APA107,也100%兼容APA102。

SK9822 (SPI)
APA102的克隆,但失败的克隆产品,1.2Khz PWM刷新率,没有优势就是便宜。如果需要便宜的类型,我建议使用APA107,它更好。

12v LED芯片
如上所述,有时选择 12v LED 灯条然后选择 5v 灯条(更常见)更明智。以下是最常用的 12v LED 灯条,同样,不按时间顺序排列!

ws2815
来自 ws2812b 的创造者的新芯片,兼容相同的协议。主要改进是更高的内部 PWM 频率(大约 2kHz,但一些数据表也指出 8kHz)、12v 兼容(5v 逻辑信号)和双信号线,这样如果芯片损坏,信号仍应到达所有其他芯片。运行 12v 的缺点是它通常需要根据显示的内容“耗尽”电源。这导致 ws2815 使用比运行相同模式的 ws2812b 更多的瓦特。

ws2811
是的,5v类别中也提到了这个。但由于 ws2811 经常用于不同的外形尺寸,其中一些可以用 12v 而不是 5v 供电,并用相同的信号驱动 3 个 LED。例如,这使得在 12v 下运行的非常便宜的 LED 灯条成为可能,但使用 3 个 LED 模块的集群将显示相同的颜色。因此,即使这些以 60 个 LED/m 条的形式出售,您也只能为每 3 个 LED 设置颜色,而不是为每个 LED 设置颜色!

NS8808
数字可寻址LED芯片市场的新竞争者,原厂为Newstar。该芯片兼容 12v,具有用于冗余目的的双数据线和一个独特的功能,如果您不提供数据信号,它将开始在所有 LED 上播放测试模式。它具有全局 8kHz PWM 频率和每种颜色的恒流驱动器,使其比其他条带更好地闪烁。如果您不向条带发送任何数据,它将进入显示各种模式的测试模式,一旦检测到数据信号就会停止。数据信号与 ws2812b(无时钟)兼容。

DMX512集成电路
如果灯带采用DMX512 IC,电压可以是5v(一个像素一个LED),12V(一个像素3个LED),24V(一个像素6个LED),灯带颜色可以是白色,cct可调,rgb,rgbw和rgbcct,应用广泛。


发布时间:Oct-12-2021