VariLED-10/RGB

VariLED-10/RGB
STEROWNIK 3-KOLOROWYCH MODUŁÓW OŚWIETLENIOWYCH LED RGB
Zastosowanie
Sterownik VariLED-10/RGB (VL-10/RGB)
służy do tworzenia systemów wielokolorowego oświetlania diodowego RGB średniej mocy. Łączy w sobie zwiększone możliwości
funkcjonalne z niezawodnością, łatwością
instalacji i obsługi. Jest przeznaczony do podłączania modułów LED zbudowanych w konfiguracji ze wspólną anodą.
Rys.1. Sterownik VL-10/RGB wygląd i wymiary
VL-10/RGB jest bezpośrednim następcą sterownika VL-6/RGB, charakteryzują go identyczne wymiary zewnętrzne i sposób podłączenia. Różnice pomiędzy tymi dwoma typami
sterowników wyszczególniono w ostatnim
punkcie niniejszego dokumentu.
Podstawowe cechy
Sterownik posiada trzy niezależne kanały wyjściowe, do których można dołączyć trzy niezależne grupy diod
świecących. W niniejszym dokumencie opisuje się je jako R, G i B, należy jednak mieć na uwadze, że wszystkie
trzy kanały pod względem elektrycznym są identyczne i do każdego z nich można w razie potrzeby dołączyć
diody dowolnego koloru.
VL-10/RGB może sterować moduły RGB-LED (listwy, taśmy, panele etc.) napięciem od 9 do 24V i prądem do
5A na każdy kanał, regulując niezależnie jasność świecenia każdego koloru w zakresie od zera do 100%. Regulacja jasności koloru odbywa się na zasadzie modulacji szerokości impulsu (PWM) z częstotliwością 488 Hz 1) w
256 krokach, dając w efekcie możliwość ustawienia ponad 16 milionów różnych odcieni i poziomów jasności.
Przyporządkowanie szerokości impulsu numerowi kroku jest nieliniowe a rozdzielczość regulacji dla małych
poziomów wynosi 1/1024. Rozwiązanie to daje efekt całkowicie płynnych zmian poziomu zarówno dla dużych
jak i małych jasności świecenia.
Wydajność prądowa i napięciowa sterownika pozwala (przy odpowiednio zaprojektowanym podłączeniu) jednocześnie bezpośrednio w pełni wysterować do 250 gałęzi typowych (20mA) diod o dużej jasności. Przy zasilaniu
napięciem 24V w każdej gałęzi może znaleźć się 10 sztuk diod czerwonych (ewentualnie żółtych lub pomarańczowych) albo 7 sztuk diod innych kolorów. Można też wysterować aż 36 metrów typowej elastycznej taśmy z
diodami RGB (12V, 5W/mb).
Sterownik posiada wbudowany czujnik temperatury wewnątrz obudowy zabezpieczający przed przegrzaniem w
przypadku długotrwałego przeciążenia lub uszkodzenia stopni wyjściowych. Czujnik ten wyłącza dopływ prądu
do kanałów wyjściowych, a po jego zadziałaniu, przywrócenie normalnej pracy sterownika wymaga czasowego
odłączenia go od źródła zasilania.
1) częstotliwość PWM może być zmniejszona dwu-, cztero- bądź ośmiokrotnie poprzez zmianę ustawień zwór wyboru opcji znajdujących
się wewnątrz obudowy sterownika.
[email protected]
1/6
tel: 58 3013154 fax: 58 3075235
Podłączenie zespołu diod świecących
Podłączenie zespołu diod świecących powinno być zgodne ze schematem z rysunku 2. Należy zwrócić uwagę na
zastosowanie przewodów o odpowiednio niskiej rezystancji (dużym przekroju, możliwie małej długości i odpowiedniej jakości materiału), stosownej do przewodzonego prądu. Szczególnie starannie należy wykonać połączenia aby zapobiec groźbie iskrzenia styków.
Rys.2. Podłączenie sterownika VL-10/RGB do modułów LED ze wspólną anodą
Całkowitą liczbę modułów LED względnie długość taśmy LED, jaką można podłączyć do jednego sterownika
należy wyliczyć w taki sposób aby nie został przekroczony dopuszczalny prąd I LED dla żadnego z kanałów R, G i
B. Prąd jaki pobierają moduły LED podawany jest przez ich producenta (czasem podawana jest moc P, wówczas
I = P/U). Do wejścia zasilającego POWER IN trzeba dołączyć stabilizowany zasilacz prądu stałego o napięciu
równym napięciu znamionowemu modułów LED i o odpowiedniej wydajności prądowej. Zasilacz powinien mieć
zabezpieczenie przeciwprzeciążeniowe uaktywniające się przy przekroczeniu maksymalnej wartości prądu dopuszczalnego przez podłączony zespół diod świecących. Poziom progowy zabezpieczenia zasilacza nie może
przekraczać sumarycznej (dla trzech kanałów) wartości ILED.
Tryby pracy sterownika
Sterownik VL-10/RGB może zostać wprowadzony w jeden z następujących trybów pracy:
 Tryb wyłączenia (zerowy poziom koloru w każdym kanale).
 Tryb pracy statycznej. Barwy mogą się zmienić tylko na rozkaz z pilota - możliwe jest niezależne regulowanie siły świecenia w każdym kanale oraz szybki wybór jednej z kilkunastu barw predefiniowanych.
 Tryb wyświetlania sekwencji barw. Kolory zmieniają się samoczynnie. Użytkownik może wybrać jedną
z wielu zaprogramowanych sekwencji zmian, a także regulować prędkość tych zmian.
 Tryb symulacji obecności domowników. Więcej szczegółów w dalszej części opisu.
Obsługa pilotem
Do sterownika VL-10/RGB dołączony jest na przewodzie czujnik podczerwieni. Przy użyciu pilota dokonywane
jest włączanie bądź wyłączanie świecenia, regulacja jasności niezależnie w każdym kanale, wybór jednej z kilkunastu barw predefiniowanych, uruchamianie, wybór i regulacja szybkości jednej z zaprogramowanych sekwencji
świetlnych, zatrzymywanie zmian świecenia w dowolnym momencie a także wprowadzenie sterownika w specjalny tryb symulacji obecności domowników.
[email protected]
2/6
tel: 58 3013154 fax: 58 3075235
Rys.3. Funkcje pilota VL-IR9
Włączenie sterownika do pracy
Włączanie do pracy jest możliwe w jeden z następujących sposobów:
 Przez krótkie użycie przycisku (1). Sterownik włączy się w stan z jakiego został wyłączony. Jeśli był to
tryb pracy statycznej, dochodzenie do docelowych poziomów koloru będzie „miękkie”. Podobnie „miękko” odbywa się wyłączanie świecenia 2). Jeśli przed wyłączeniem sterownik znajdował się w trybie pracy
statycznej, a poziomy we wszystkich trzech kanałach były zmniejszone do zera, to wraz z włączeniem
zostaną one zwiększone do małej ale zauważalnej wartości świecenia. Dzięki temu uniknie się sytuacji,
kiedy użytkownikowi wydaje się, że urządzenie nie daje się włączyć.
 Przez dłuższe (ok.0,7sek) przytrzymanie przycisku (1). Sterownik włączy się w tryb symulacji obecności
domowników.
 Przez użycie przycisków (3), (5) lub (7). W tym przypadku, niezależnie od poprzedniego stanu, uaktywni
się tryb pracy statycznej, a regulacja barw zacznie się od zera.
 Przez użycie przycisku (9). Sterownik włączy się w tryb sekwencji barwnej (samoczynnie zmieniających
się kolorów).
2) funkcję „miękkiego” włączania i wyłączania można zablokować poprzez odpowiednie ustawienie zwór wyboru opcji.
Tryb pracy statycznej
Tryb ten używany jest do uzyskania ciągłego, niezmiennego światła o wybranej barwie. Można go zainicjować
używając dowolny przycisk regulacji kolorów „-” lub „+”. Jeśli przed jego użyciem kolory zmieniały się samoczynnie, zmiany zostaną zatrzymane. Przyciski „+” działają także przy wyłączonym sterowniku; w takiej sytuacji
sterownik się włączy, a regulacja wybranej barwy wystartuje od zera.
W pierwszej chwili po użyciu przycisku „-” lub „+” krok regulacji jest mały, potem regulacja przyspiesza. Dla
szczególnie precyzyjnego dobrania koloru zaleca się więc krótkie wielokrotne użycie przycisków. Dodatkowo
regulacja odbywa się nieliniowo - krok regulacji jest mniejszy dla małych poziomów, a zwiększa się wraz ze
wzrostem poziomu świecenia. Takie rozwiązanie pozwala pogodzić idealną optyczną płynność i precyzję regulacji z jej dużą szybkością. Przy ciągłym wysyłaniu rozkazu regulacja natężenia koloru w pełnym zakresie zajmuje
niecałe 4 sekundy. Osiągnięcie granicy regulacji barwy w danym kanale sygnalizowane jest miganiem diod podłączonych do tego kanału.
Krótkie użycie przycisku (8) – patrz rys.3. pozwala na szybkie wybranie jednej z 16 barw predefiniowanych
(ustawionych fabrycznie). Kolejność jest następująca: biały neutralny → biały ciepły → żółty → żółty ciepły →
pomarańczowy → czerwony → różowy → jasny fioletowy → fioletowy → ciemny niebieski → jasny niebieski
→ turkusowy → siny → zielony → cytrynowy → biały zimny i z powrotem biały neutralny itd. Dłuższe użycie
przycisku (8) powoduje powrót do początku cyklu przełączania czyli do neutralnej bieli. Odcień barw zależy od
[email protected]
3/6
tel: 58 3013154 fax: 58 3075235
typu zastosowanych diod i użyte powyżej nazwy kolorów należy traktować orientacyjnie. Przez biały neutralny
rozumiane jest tu ustawienie poziomów we wszystkich trzech kanałach na maksimum.
Tryb sekwencji barw
W tym trybie wyświetlana jest jedna z zapisanych fabrycznie sekwencji kolorów. Użytkownik ma możliwość
wyboru sekwencji a także prędkości jej wyświetlania. Pracę sekwencyjną inicjuje się przyciskiem (9) – patrz
rys.3. Ten sam przycisk przełącza sekwencje – krótkie użycie powoduje przejście do następnej sekwencji, a dłuższe przytrzymanie – powrót do sekwencji pierwszej. Każde przełączenie sekwencji na inną powoduje start nowej
od początku i z maksymalną dostępną prędkością. Prędkość bieżącej sekwencji można zmniejszać poprzez krótkie wciśnięcie przycisku (8). Dłuższe jego przytrzymanie powoduje powrót do prędkości maksymalnej. Zmiana
prędkości potwierdzana jest pojedynczym mignięciem, przy czym bieg sekwencji nie zostaje przerwany.
Poniższa tablica przedstawia szczegółowe informacje o dostępnych sekwencjach barw. Liczba i treść sekwencji
nie są ustalone sztywno – producent może je łatwo zmieniać dostosowując do życzeń odbiorców. Dlatego przedstawioną listę należy traktować jako minimum aktualne w chwili rozpoczęcia produkcji sterownika.
nr
opis sekwencji
1 sinusoidalne przejścia pomiędzy kolorami, barwy nasycone, kanały zsynchronizowane
rozbłyski w poszczególnych kanałach z płynnym zejściem do zera, kanały niezsynchronizowane (duża
2
liczba barw pośrednich, ale również możliwe chwilowe wyciemnienia)
sinusoidalne przejścia pomiędzy kolorami, barwy pastelowe, kanały niezsynchronizowane (duża liczba
3
barw pośrednich, ale również możliwe chwilowe wyciemnienia)
kolory predefiniowane wymienione w punkcie „Tryb pracy statycznej” przechodzące jeden w drugi,
4
zmiany płynne
5 sinusoidalne przejścia pomiędzy kolorami, kanały zsynchronizowane, barwy pastelowe
kolory predefiniowane wymienione w punkcie „Tryb pracy statycznej” przechodzące jeden w drugi,
6
zmiany natychmiastowe
poziomy w kanałach zmieniające się od zera do maksimum, zmiany natychmiastowe, niezsynchronizo7
wane, pseudolosowe (chaotyczne)
serie pięciu błysków niebieskich (symulacja sygnalizatora pojazdu uprzywilejowanego)
8
kanały czerwony i zielony wyłączone
serie pięciu błysków naprzemian czerwonych i niebieskich
9
kanał zielony wyłączony
sinusoidalne przejścia pomiędzy kolorami czerwonym i niebieskim
10
kanał zielony wyłączony
sinusoidalne przejścia pomiędzy kolorami zielonym i czerwonym
11
kanał niebieski wyłączony
sinusoidalne przejścia pomiędzy kolorami niebieskim i zielonym
12
kanał czerwony wyłączony
13 płynne niezsynchronizowane zmiany barw przeplatane seriami mignięć
14 symulacja migającego płomienia
Tryb symulacji obecności domowników
Tryb ten inicjuje się w dowolnym stanie sterownika przez dłuższe przytrzymanie przycisku (1) – patrz rys.3.
Sygnalizowany jest czterokrotnym mignięciem diod we wszystkich kanałach (kolor biały). Potem w nieregularnych odstępach czasu (od pojedynczych minut do pojedynczych godzin) następuje włączanie świecenia we
wszystkich kanałach jednocześnie. Sumaryczny czas włączenia stanowi około 10% czasu wyłączenia. Włączenie
oznacza maksimum jasności, zaś wyłączenie nie jest całkowite – wyjścia wszystkich trzech kanałów wysterowane są z mocą ok.2,5% maksymalnej. Włączanie i wyłączanie jest „miękkie”. Regulacja prędkości zmian w tym
trybie jest zablokowana.
[email protected]
4/6
tel: 58 3013154 fax: 58 3075235
Korzystanie ze sterownika bez pilota
Stan pracy sterownika (wyłączenie / włączenie, praca statyczna wraz z ustawionym odcieniem albo wybrana
sekwencja barw z ustawioną prędkością albo tryb symulacji obecności domowników) pozostaje na czas odłączenia zasilania zapisany w pamięci nieulotnej i jest przywoływany automatycznie przy ponownym podaniu zasilania. Dlatego po wybraniu odpowiedniego stanu pracy możliwe jest funkcjonowanie sterownika bez pilota. Jeśli
chcemy korzystać zawsze z tych samych ustawień, warto po ich wybraniu odłączyć od sterownika czujnik podczerwieni. Mamy wówczas pewność uniknięcia niezamierzonych zmian.
Parametry elektryczne
konfiguracja wyjść RGB
napięcie zasilania – zakres wytrzymałości modułu
zabezpieczenie przed odwrotnym dołączeniem biegunów zasilania
napięcie zasilania – dopuszczalny zakres pracy
amplituda na wyjściach RGB
dopuszczalny prąd pojedynczego wyjścia R,G,B
dopuszczalny prąd całkowity
prąd spoczynkowy
zakres temperatur pracy
dopuszczalna długość przewodu do czujnika IR
próg zabezpieczenia termicznego
UPWRin
3)
wspólna anoda
-0.5 ÷ +27V
tak – 1 minuta
UPWRin
ULED
ILED
ITOT
ISTBY
TAMB
TTHR
9 ÷ 24V
UIN – 0.2V ÷ UIN
5A
15A
≤ 15mA @ UIN = 24V
0 ÷ +45°C
≤ 20m4)
70±5°C
3) Napięcie na wejściu zasilania oznaczonym jako „+” względem wejścia „─”.
4) Przewód wstążkowy AWG-28
Zwiększenie obciążalności systemu
W razie potrzeby synchronicznego wysterowania większej liczby diod świecących niż pozwalają na to wyjścia
sterownika VL-10/RGB zaleca się zastosowanie odpowiednich układów wzmacniających, na przykład sterownika VariLED-8/slave. Więcej szczegółów we właściwej karcie katalogowej.
Ukompletowanie sterownika
Wraz ze sterownikiem dostarczany jest pilot VL-IR9 oraz czujnik podczerwieni z przewodem o długości 1m
zakończonym odpowiednim wtykiem.
Na życzenie dostępne są również czujniki z przewodami o innej długości. Możliwe jest również zamówienie
sterownika z zaprogramowanymi sekwencjami świetlnymi innymi od standardowych.
[email protected]
5/6
tel: 58 3013154 fax: 58 3075235
Porównanie sterowników VL-10/RGB i VL-6/RGB
Użytkownicy sterownika VL-6/RGB najlepiej zorientują się w cechach jego ulepszonej wersji porównując oba
urządzenia. Najważniejsze różnice przedstawiono w poniższej tablicy.
VL-6/RGB
obciążalność: 3 × 4A
przesunięcie faz PWM między kanałami:
brak
częstotliwość PWM : 80 Hz
minimalny krok regulacji: ok. 1/80
liczba poziomów regulacji: 32
(liczba możliwych do ustawienia kolorów:
32 tys.)
liczba sekwencji świetlnych: 8 (ograniczona hardware’owo)
regulacja prędkości sekwencji barw: brak
brak
ustawianie koloru wyłącznie poprzez oddzielną regulację w każdym kanale RGB
zabezpieczenie przeciwprzeciążeniowe:
brak, zakłada się zastosowanie zasilacza z
odpowiednim zabezpieczeniem
włączanie i wyłączanie: skokowe
brak
VL-10/RGB
obciążalność: 3 × 5A
fazy RGB przesunięte wzajemnie o 120° (zmniejszenie impulsów
prądu pobieranych z zasilacza)
częstotliwość PWM: 488 Hz (opcjonalnie można przełączyć na
61, 122 lub 244 Hz)
minimalny krok regulacji: 1/1024 (idealnie płynne zmiany poziomu bez zauważalnych skoków)
liczba poziomów regulacji: 256
(liczba możliwych do ustawienia kolorów: 16 mln)
liczba sekwencji świetlnych: początkowo 14 (z możliwością łatwego zwiększenia na życzenie)
8 prędkości przełączanych pilotem
tryb symulacji obecności domowników
kilkanaście kolorów predefiniowanych, łatwo przywoływanych
pilotem
czujnik temperatury wewnątrz obudowy sterownika wyłączający
pracę przy przekroczeniu dopuszczalnej wartości
włączanie i wyłączanie: „miękkie” (można zablokować przez
zmianę opcji)
przewidziana na module sterownika możliwość łatwego przerobienia na sterowanie napięciowe zgodne ze standardem 1-10V
Wybór opcji
Wyboru opcji można dokonać poprzez założenie bądź zdjęcie zwór znajdujących się wewnątrz obudowy. Miejsca na zwory opisano na płytce oznaczeniami J1 – J5. Ich znaczenie podano w tablicy. Zmian ustawienia zwór
należy dokonywać przy sterowniku odłączonym od zasilania. Miejsca nieopisane nie mają znaczenia i można na
nich przechowywać zwory zapasowe.
J1
J2, J3
J4
Dla sterownika VL-10/RGB zwora ta powinna być zdjęta. Jej założenie automatycznie
zamienia sterownik VL-10/RGB w sterownik VL-10/M3. Do jego obsługi potrzebny będzie inny pilot (patrz karta katalogowa VL-10/M3).
Zwory wyboru częstotliwości PWM. Brak zwór oznacza częstotliwość 488Hz. W uzasadnionych przypadkach można wybrać częstotliwości mniejsze – 244Hz (założona J3), 122Hz
(założona J2), lub 61Hz (założone J2 i J3). Zmniejszenie częstotliwości spowoduje też proporcjonalne spowolnienie wszystkich sekwencji świetlnych oraz narastania i opadania jasności przy włączaniu i wyłączaniu.
Założenie J4 spowoduje wyłączenie „miękkiego” włączania / wyłączania świecenia.
oprac. I.L., 19 lut 2011
[email protected]
6/6
tel: 58 3013154 fax: 58 3075235