In diesem Artikel werde ich Tests mit allen gängigen Arten von einzeln adressierbaren RGBIC-Traumfarben-LED-Streifenlichtern durchführen.
Wir werden über ihre technischen Spezifikationen sprechen, und dann werde ich Ihnen helfen, herauszufinden, welches die besten adressierbaren RGB-LED-Streifenlichter für Ihr Projekt sind.
Zunächst einmal, wenn Sie nach dem besten adressierbaren LED-Streifen suchen. Leider kann ich Ihnen keine einzige Antwort geben, die eigentliche Antwort ist, dass viele Faktoren zu berücksichtigen sind und jede Anwendung wahrscheinlich einen Streifentyp haben wird. Das wäre dafür am besten geeignet.
Der Zweck dieses Leitfadens ist es, Ihnen dabei zu helfen, anhand der Parameter Ihres Projekts festzustellen, welche Vielfalt an individuell adressierbaren digitalen LED-Lichtbändern am besten geeignet ist. Natürlich sollten Sie wissen, dass alle unten genannten Modelle für Ihr Projekt geeignet sind, wenn Sie nach Arduino-LED-Streifen, Adafruit-LED-Streifen oder Govee-RGB-LED-Streifen usw. suchen.
Beginnen wir mit einem physischen Blick auf jeden adressierbaren LED-Streifentyp.
Um meinen Test so standardisiert wie möglich zu halten, hat jeder programmierbare LED-Streifen die gleiche LED-Dichte und den gleichen Wasserdichtigkeitstyp, insbesondere sind dies alle 150 LEDs pro 5 Meter und die ip65-Silizium-codierte Variante, aber es stehen deutlich mehr Varianten zur Auswahl aus.
1. 4 Optionen zur Auswahl programmierbarer RGBIC-LED-Streifenlichter
Wenn Sie Ihre intelligenten RGBIC-LED-Streifen auswählen, müssen Sie normalerweise einige Optionen auswählen.
Der erste wird die Farbe der flexiblen Leiterplatte sein, auf der die Chips montiert sind. Sie können normalerweise zwischen Schwarz und Weiß wählen, und es macht wirklich keinen Unterschied.
Zweite die Pixeldichte ist oder wie viele LEDs in einem einzigen Meter sind, tendiere ich dazu, die 30 LEDs pro Meter zu verwenden.
Weil es den Strombedarf etwas überschaubarer macht. Sie sind jedoch in verschiedenen Dichten bis hin zu 144 LEDs pro Meter erhältlich.
Drittermüssen Sie auswählen, welche Art von Imprägnierung Sie für Ihr Projekt wünschen.
Wie ich bereits sagte, sind die, die ich teste, ip65, was bedeutet, dass sie mit flexiblem, klarem Silikon beschichtet sind, um Wasser und Staub fernzuhalten, aber sie sind nicht bereit, in Wasser getaucht zu werden. Meiner Erfahrung nach sind sie sowohl spritzwassergeschützt als auch regenfest.
Wenn Sie mehr Wasserdichtigkeit benötigen, können Sie die IP67-Version wählen, die in versiegelten Silikonhüllen geliefert wird.
Aber denken Sie daran, dass sie etwas lästig werden, wenn Sie die adressierbaren LED-Streifen auf Länge schneiden müssen.
Wenn sich Ihr Projekt im Innenbereich befindet, benötigen Sie natürlich keine Imprägnierung, und diese Option ist ebenfalls verfügbar.
Das Letzte Die Wahl, die Sie treffen müssen, ist der spezifische Chip, der Ihre individuell adressierbaren LEDs ansteuert.
Auf diesem Chip erhält jeder der adressierbaren LED-Streifen seinen Namen, und ich werde in diesem Artikel speziell mit diesen sieben Chiptypen arbeiten.
2. Was ist das Arbeitsprinzip der Pixel-LED-Streifen?
Diese Pixel-LED-Streifen funktionieren alle nach dem gleichen Grundprinzip, Daten werden über eine einzelne Leitung gesendet, wo sie dann von einem kleinen Mikrocontroller-Chip gelesen werden, der ein pulsbreitenmoduliertes Signal erzeugt, das die Helligkeit jedes Kanals eines LED-Chips steuert. die ein rotes Segment, ein grünes Segment und ein blaues Segment enthält.
Jedes Segment kann 256 Helligkeitsstufen haben, was zu 256 hoch 3 verschiedenen Farben führt, die erzeugt werden können.
Wenn Sie den Begriff sehen 5050 LED auf den Produktseiten, das bezieht sich nur auf die Größe des LED-Chips, nicht unbedingt auf die Art des LED-Pixelbandes oder anderer Komponenten, die darin integriert sein können.
In Bezug auf ihre Leistungsaufnahme habe ich in diesem Beitrag jedes der digitalen LED-Bänder getestet.
Indem zuerst die Stromaufnahme des Neopixel-LED-Streifenlichts bei ausgeschalteten LEDs gemessen wird, dann die Stromaufnahme eines einzelnen Kanals eines Pixels, dann alle Kanäle eines Pixels, ein einzelner Kanal aller Pixel und dann der Gesamtstrom Zeichnen Sie für den gesamten Streifen mit jedem Kanal bei maximaler Helligkeit.
Ich habe auch den Verlust der Farbgenauigkeit aufgrund des Spannungsabfalls an jedem Pixel-LED-Streifen bewertet.
Wir werden mit dem Testen mit dem ältesten Modell eines adressierbaren LED-Pixelbands beginnen, das ich getestet habe.
3. Der Spannungsabfall des adressierbaren LED-Lichtstreifens
Der ws2811 als adressierbarer 12-Volt-LED-Streifen glänzt, wenn Sie diesen Streifen über große Entfernungen mit Strom versorgen möchten Spannungsabfall ist der Begriff, der verwendet wird, um den Spannungsunterschied am Anfang einer Kabelstrecke und am Ende dieser Kabelstrecke zu beschreiben.
Der Spannungsabfall ist das Ergebnis des tatsächlichen Drahts oder in diesem Fall der Kupferspuren auf der adressierbaren LED-Kette, die einen erheblichen elektrischen Widerstand beitragen.
Wenn Ihr Ausgang 5 Volt beträgt und Sie 2,5 Volt über 30 Fuß haben, bedeutet dies, dass Sie nur noch 50 Prozent Ihrer Spannung übrig haben, und das bedeutet, dass die letzten LEDs insgesamt nur 2,5 Volt erhalten.
4. 12 V WS2811 LED-Streifen VS. 5 V WS2812B LED-Streifen
Was nicht unbedingt ausreicht, um die von Ihnen ausgewählten Farben genau zu erzeugen.
Wenn Sie stattdessen mit 12 Volt beginnen und denselben 2,5-Volt-Abfall haben, stellt dies nur eine 21%-Spannungsänderung dar, und die verbleibenden 9,5 Volt erzeugen deutlich genauere Farben als der 5-Volt-ws2812b-LED-Streifen.
Sie können den Unterschied in der Farbgenauigkeit zwischen dem 12-Volt-WS2811 und dem adressierbaren 5-Volt-LED-Streifen ws2812B hier sehen, wenn beide eine Helligkeit von 100% für den gesamten LED-Streifen ausgeben.
Die Lösung dafür besteht darin, an beiden Enden des digitalen LED-Streifens Strom anzulegen, in einer Methode, die als Power Injection bezeichnet wird.
Aber in Fällen, in denen eine häufige Stromeinspeisung nicht möglich ist, sollten adressierbare 12-Volt-LED-Streifen wie der WS2811 in der Regel bevorzugt werden.
Meistens sind adressierbare WS2811-LED-Streifen die billigsten, aber sie haben einige Nachteile.
Am wichtigsten ist, dass die billigsten Versionen des WS2811-LED-Streifens nicht wirklich einzeln adressierbar sind. Typischerweise verfügt ein WS2811-LED-Streifen über einen einzigen Mikrocontroller, der tatsächlich 3 LED-Pixel oder insgesamt 9 Kanäle mit Strom versorgt.
Dies bedeutet, dass es nicht wirklich möglich ist, jede LED zu steuern, sondern jedes Pixel in Ihrem Code eine Gruppe von 3 LED-Chips darstellt.
In meinen Tests hatte der adressierbare LED-Streifen WS2811 einen der höchsten Stromverbrauch, wenn keine LEDs leuchteten.
Das Ziehen von 1,27 Watt Leistung für ihre Mikrocontroller und das Beleuchten des gesamten Streifens mit reinem Weiß ziehen die Gesamtmenge von 1,64 Ampere.
Das sind etwa 19,68 Watt bei voller Helligkeit. Daran sieht man auch, dass die Farbtreue über den gesamten 5-Meter-Streifen auch ohne Stromeinspeisung wirklich gut ist.
Was, wie ich bereits erwähnt habe, ein großer Vorteil des adressierbaren 12-Volt-LED-Streifens ws2811 gegenüber dem adressierbaren 5-Volt-LED-Streifen ws2812b ist.
Als Anwendungsfall sollte der adressierbare LED-Streifen WS2811 in Betracht gezogen werden, wenn die Kosten ein wichtiger Faktor sind oder wenn die Stromeinspeisung nicht einfach zu bewerkstelligen ist, aber nicht unbedingt, wenn Sie jedes Pixel einzeln steuern müssen.
Als nächstes auf der Liste steht der bei weitem gebräuchlichste Typ von adressierbaren digitalen LED-Streifen, die ws2812B-LED-Streifen, die im Gegensatz zum WS2811 den Controller-Chip korrekt in das LED-Gehäuse eingebettet haben, der ws2812B-LED-Streifen ist nur in 5-Volt-Variante erhältlich , es wird also mehr Stromzufuhr benötigt als beim 12-Volt-Pixel-LED-Streifen WS2811.
Aber die kleineren Komponenten bedeuten, dass weniger Material benötigt wird, um diesen Pixel-LED-Streifen herzustellen, und theoretisch sollten die Kosten für die Streifen niedriger sein, bei denen jede LED einzeln gesteuert werden kann.
In meinem Test verbrauchte der adressierbare LED-Streifen ws2812B halb so viel Strom wie der ws2811, wenn keine LEDs leuchteten.
Aber wie erwartet war der Stromverbrauch für die LEDs mit etwa 60 Milliwatt pro Kanal ziemlich genau gleich, und der voll adressierbare LED-Streifen verbrauchte nur 13,6 Watt. Das sind etwa 6 Watt weniger als beim WS2811.
Ich habe auch eine andere neue Variante von ws2812B namens Eco, in meinem Test hatte die Eco-Version den niedrigsten Basisstromverbrauch, da sie nur 56 Milliwatt benötigte, ohne dass LEDs leuchteten.
Beide Arten von 5-Volt-LED-Streifen hatten aufgrund des Spannungsabfalls wirklich Probleme, genaue Farben am Ende des digitalen LED-Streifens zu reproduzieren.
Wobei die Eco-Version im Allgemeinen etwas schlechter abschneidet als die Nicht-Eco-Version.
Ich verwende ws2812B RGBIC-LED-Streifen als meine adressierbaren RGB-LED-Streifen für allgemeine Zwecke. Sie sind relativ billig, sie sind in einer Vielzahl von Pixeldichten, wasserdichten Typen und Streifenfarben erhältlich, und sie sind mit praktisch jeder Bibliothek kompatibel, das heißt zur Ansteuerung einzeln adressierbarer LEDs.
5. 5V SK9822 LED-Streifen GEGEN 5V WS2812B LED-Streifen
Was würde also dazu führen, dass ein adressierbarer LED-String mit einer Bibliothek nicht kompatibel ist? Diese Bibliotheken steuern etwas, das als Chip-Timing bezeichnet wird, d. h. die Rate, mit der die LEDs neue Daten erwarten.
In adressierbaren LED-Streifen, die die enthalten SK9822-Chip (Ähnlich APA102), das Timing wird etwas anders gehandhabt, anstatt ein fest codiertes Timing zu haben, an das sich Ihr Mikrocontroller halten muss.
Es enthält einen weiteren Draht, der als bezeichnet wird Uhrstift, diktiert dieser Taktstift die Datenübertragungsrate zwischen dem Mikrocontroller und dem Chip.
Es bedeutet nicht nur, dass der Mikrocontroller sein maximales Potenzial ausschöpfen kann, indem die Datenübertragungsrate stärker beschleunigt wird, als es die WS2811 oder 2812B erlauben würden, sondern es ermöglicht auch, die Datenübertragung zu verlangsamen, wenn Frames pro Sekunde sind. nicht so wichtig.
Und der Mikrocontroller hat eine erhebliche sekundäre Arbeitslast. Die SK9822-Chips hatten den höchsten Leerlaufstromverbrauch aller adressierbaren 5-Volt-LED-Streifen, hatten jedoch sehr gute Stromverbrauchswerte, um den gesamten LED-Streifen mit vollem Weiß zu beleuchten.
Eine wichtige Sache, die zu beachten ist, war die deutlich schlechtere Farbgenauigkeit aufgrund des Spannungsabfalls bei diesen adressierbaren LED-Streifenlichtern.
Wenn Sie einen ws2812B mit Strom versorgen, reicht es im Allgemeinen aus, jedes Ende eines 5-Meter-LED-Pixelbands mit Strom zu versorgen.
Bei den SK9822-LED-Streifen würde ich jedoch vorschlagen, alle zweieinhalb Meter Strom einzuspeisen, um die Farbgenauigkeit aufrechtzuerhalten.
Der SK9822 kostet auch etwas mehr als der WS2812B und benötigt einen zusätzlichen Leiter für den Taktstift.
Aber in Situationen, in denen Fehler und Animationen nicht akzeptabel sind und Datengenauigkeit die wichtigste Überlegung ist, sind die adressierbaren LED-Streifen SK9822 die Preiserhöhung wert.
6. 5 V WS2813 LED-Streifen VS. 5 V WS2812B LED-Streifen
Der andere Nachteil einer seriellen Kommunikation besteht darin, dass, da alle Daten über einen einzigen Draht übertragen werden, jede Unterbrechung in der Kette dazu führt, dass der gesamte Streifen danach ausfällt.
Die adressierbaren LED-Streifen ws2813 wurden entwickelt, um diesen Untergang zu beheben. auf dem ws2813 gibt es zwei verschiedene datenleitungen mit der beschriftung di und bi, was data in und back up in bedeutet.
Dadurch kann der adressierbare LED-Streifen im Falle eines toten Pixels weiter funktionieren. Da der Bi-Kanal als Pass-Through fungiert, sollte der Rest des digitalen LED-Bands weiterhin funktionieren, solange zwei aufeinanderfolgende LEDs nicht ausfallen.
Dies macht die adressierbaren LED-Streifen ws2813 ideal für Situationen, in denen die Streifen nicht für Reparaturen zugänglich sind, wie zum Beispiel, wenn Sie sie mit Epoxid umhüllen wollen.
Leider schnitten die WS2813 RGBIC-LED-Streifen wie die SK9822 in Bezug auf die Farbgenauigkeit sehr schlecht ab.
Sie zeigten bei voller Helligkeit nach etwa 45 Pixeln eine deutliche Vergilbung. Abgesehen davon war der Stromverbrauch angesichts des erhöhten Innenwiderstands vorhersehbar geringer und es wurden nur 12,15 Watt für den gesamten LED-Streifen bei voller Helligkeit benötigt. Ich würde erwarten, dass diese Zahl mit mehr Einspeisungspunkten deutlich steigen würde.
7. Die Vorteile des adressierbaren LED-Streifens WS2815
Wenn Sie einen Backup-Datenkanal ohne Spannungsabfallprobleme wünschen, ist der WS2815 möglicherweise die Antwort.
Der WS2815 ist ein digitaler 12-Volt-RGB-LED-Streifen, und wie Sie sehen können, gibt es über den gesamten Streifen keine signifikante Verschlechterung der Farbwiedergabe, selbst bei voller Helligkeit.
Der Kompromiss besteht zwischen Preis und Stromverbrauch. Sie können sehen, dass der WS2815 in Bezug auf die Stromaufnahme ein merkwürdiges Verhalten aufweist. Im Grunde genommen zieht ein einzelnes Pixel bei 50% Rot genau die gleiche Strommenge wie bei 50% Weiß , obwohl das Weiß aus roten, grünen und blauen Pixeln besteht.
Dies liegt daran, dass jeder Kanal in Reihe statt parallel gespeist wird und wenn nur ein einzelner Kanal 1 ist und die anderen 2 dann durch eine Transistor- oder Widerstandskombination kurzgeschlossen werden, um den Strom konstant zu halten.
Der WS2815-Pixel-LED-Streifen hat sowohl den höchsten Stromverbrauch im Leerlauf mit 3,5 bis Watt als auch den höchsten Stromverbrauch bei vollem Weiß mit 20,18 Watt pro 150 LEDs.
Abgesehen davon werden sie aufgrund des Backup-Kanals äußerst zuverlässig sein und trotz Spannungsabfall im Streifen die richtigen Farben wiedergeben können.
8. 5V SK6812 RGBW IC LED-Streifen VS. 5V WS2812B LED-Streifen
Der WS2815 scheint ziemlich großartig zu sein, aber ich habe meine Lieblings-LED-Variante für den Schluss aufgehoben, die SK6812 ist dem ws2812B sehr ähnlich und benötigt dann nur 5 Volt.
Es hat einen eingebetteten Mikrocontroller und es fehlt ein Backup-Kanal. Aber der SK6812 hat die Fähigkeit, einen zusätzlichen LED-Kanal zu steuern, der zur Steuerung eines großen weißen Segments auf dem 5050-LED-Gehäuse verwendet wird.
Normalerweise RGB-LED-Streifen Produzieren Sie Weiß, indem Sie die roten, grünen und blauen Kanäle auf den gleichen Prozentsatz einschalten, was leicht blaues oder violettes Licht erzeugt.
Indem Sie einen dedizierten Weißkanal auf der LED haben, können Sie ein vertrautes echtes weißes Licht in entweder warmweißen, neutralweißen oder kaltweißen Varianten erzeugen.
Es ist wahr, dass es die Programmierung etwas komplizierter macht, da Sie senden vier Kanäle statt drei aber die Ergebnisse sind es wert.
Immer wenn ich LED-Streifen anstelle von normalen Glühbirnen verwende, entscheide ich mich immer für die RGBW-Variante für Anwendungen wie Outdoor-Urlaubs-LEDs.
Es ist viel weniger wichtig, da ich möchte, dass diese verrückten Muster lieber eine subtile Hintergrundbeleuchtung hinzufügen, während ich immer noch in der Lage bin, von Zeit zu Zeit schick zu werden SK6812 RGBW adressierbare LED-Streifen sind absolut die besten.
In meinem Test hatte der 6812 einen mäßig hohen Stromverbrauch von 0,83 Watt im Leerlauf und 14,4 bei voller Beleuchtung.
Sie können auch sehen, dass sie um LED 90 herum eine erhebliche Vergilbung aufwiesen, aber das ist kein wirklich gültiger Test, da Sie durch Einschalten der RG- und B-Streifen kein weißes Licht erzeugen würden.
Sie würden eigentlich nur den weißen Kanal verwenden, und während der weiße Kanal mehr Strom zieht als jede andere Einzelkanalbeleuchtung.
Das gesamte RGB-LED-Streifenlicht mit Weiß ergibt nur 10 Watt Leistung und zeichnet den niedrigsten Weißstromverbrauch aller von mir getesteten Streifen mit dem zusätzlichen Vorteil einer nahezu perfekten Farbgenauigkeit über den gesamten LED-Streifen ohne Stromeinspeisung.
Wie Sie also sehen können, gibt es nicht wirklich einen adressierbaren LED-Streifen in Einheitsgröße, sondern alle haben spezifische Stärken und Schwächen.
Wenn ich gezwungen wäre, ein einzelnes LED-Streifenband für alle meine Projekte auszuwählen, würde ich unbedingt die SK6812 RGBW-LED-Streifen entweder in Warmweiß oder Kaltweiß wählen.
Vielfalt je nach Anwendungsfall, vielleicht wird es in Zukunft ein 12-Volt-RGBW geben. SK6812 ist mein bevorzugtes LED-Streifenlicht.
