在本文中,我將對所有最流行的可單獨尋址的 RGBIC 夢幻色彩 LED 燈條類型進行測試。

我們將討論他們的技術規格,然後我將幫助您找出最適合您項目的可尋址 rgbic led 燈條。

可尋址 LED 燈條 1 - LED 燈條應用指南

首先,如果您正在尋找最好的可尋址 LED 燈條。不幸的是,我不能給你一個單一的答案,實際的答案是有很多因素需要考慮,每個應用程序都可能有一種類型的條帶。那將最適合它。

本指南的目的是幫助您根據項目的參數確定可單獨尋址的數字 LED 燈條的種類或最佳種類。當然,您應該知道的一件事是,下面提到的所有型號都適合您的項目,如果您正在尋找 Arduino led 燈條、Adafruit led 燈條或 Govee rgbic led 燈條等。

讓我們從物理上了解每種可尋址的 LED 燈條類型開始。

可尋址 LED 燈條 24 - LED 燈條應用指南

為了讓我的測試盡可能的標準化,每條可編程 LED 燈條都具有相同的 LED 密度和防水類型,具體而言,這些都是每 5 米 150 個 LED,以及 ip65 矽編碼品種,但可供選擇的品種明顯更多從。

1. 選擇可編程 RGBIC LED 燈條的 4 個選項

當您選擇智能 RGBIC LED 燈條時,您通常會選擇幾個選項。

首先 將是安裝芯片的柔性 PCB 的顏色。您通常可以在黑色和白色之間進行選擇,這真的沒有區別。

可尋址 LED 燈條 2 - LED 燈條應用指南

第二 是像素密度或一米內有多少個 LED,我傾向於使用每米 30 個 LED 的品種。

因為它使電源要求更易於管理。但它們的密度各不相同,最高可達每米 144 個 LED。

可尋址 LED 燈條 3 - LED 燈條應用指南

第三,您需要為您的項目選擇所需的防水類型。

正如我之前所說,我正在測試的是 ip65,這意味著它們塗有柔軟的透明矽膠以保持水和灰塵,但它們還沒有準備好浸入水中。根據我的經驗,它們既防濺又防雨。

WS2812B IP65 LED 燈條 - LED 燈條應用指南

如果您需要更多防水,您可以選擇密封矽膠套的 ip67 版本。

但請記住,如果您需要將可尋址的 LED 燈條切割成一定長度,它們確實會有點煩人。

WS2813 LED 燈條 IP67 防水 - LED 燈條應用指南

當然,如果您的項目是在室內,那麼您將不需要任何防水,並且該選項也可用。

最後 您需要做出的選擇是驅動您的可單獨尋址 LED 的特定芯片。

該芯片是每個可尋址 LED 燈帶的名稱,我將在本文中專門使用這七種芯片類型。

可尋址 LED 燈條 18 - LED 燈條應用指南

2. Pixel LED燈條的工作原理是什麼

這些 Pixel LED 燈條都採用相同的基本原理工作,數據通過單線發送,然後由小型微控制器芯片讀取,產生脈衝寬度調製信號,控制 LED 芯片每個通道的亮度,其中包含一個紅色段、一個綠色段和一個藍色段。

可尋址 LED 燈條 19 - LED 燈條應用指南

每個段可以有 256 級亮度,這導致可以產生 256 到三次方的不同顏色。

如果你看到這個詞 5050 產品頁面上的 LED,僅指 LED 芯片的尺寸,不一定是 LED 像素膠帶的類型或可能集成到其中的任何其他組件。

至於它們的功耗規格,在這篇文章中,我測試了每一個數字 LED 膠帶。

首先測量所有 LED 關閉的 Neopixel LED 燈條的電流消耗,然後測量一個像素的單個通道的電流消耗,然後測量一個像素的所有通道所有像素的單個通道,然後是總電流以最大亮度為每個通道繪製整個條帶。

我還評估了由於每個像素 LED 燈條上的電壓降導致的色彩準確性損失。

我們將開始使用我測試過的最古老的可尋址 LED 像素膠帶型號進行測試。

WS2811 LED 燈條 - LED 燈條應用指南

三、可尋址LED燈帶的電壓降

ws2811 作為 12 伏可尋址 LED 燈帶發光,當您想為這些燈帶供電遠距離時, 電壓下降 是用於描述導線運行開始和導線運行結束時的電壓差的術語。

可尋址 LED 燈條 4 - LED 燈條應用指南

電壓降是實際電線的結果,或者在這種情況下,可尋址 LED 串上的銅跡線會產生大量電阻。

如果您的輸出為 5 伏,而 30 英尺以上的電壓為 2.5 伏,這意味著您將只剩下 50% 的電壓,這意味著最後一個 LED 總共只能接收 2.5 伏。

可尋址 LED 燈條 5 - LED 燈條應用指南

4. 12V WS2811 LED 燈條 VS 5V WS2812B LED 燈條

這不一定足以準確地產生您選擇的顏色。

如果您從 12 伏開始並具有相同的 2.5 伏降,則僅代表 21% 的電壓變化,而剩餘的 9.5 伏將產生比 5 伏 ws2812b LED 燈條更準確的顏色。

可尋址 LED 燈帶 6 - LED 燈帶應用指南

您可以在此處看到 12 伏 WS2811 和 5 伏 ws2812B 可尋址 LED 燈條之間的顏色精度差異,當它們都為整個 LED 燈條輸出 100% 亮度時。

可尋址 LED 燈條 7 - LED 燈條應用指南

解決此問題的方法是在數字 LED 燈條的兩端施加電源,這種方法稱為電源注入。

但在無法頻繁注入電源的情況下,通常應優先使用 12 伏可尋址 LED 燈帶作為 WS2811。

大多數時候 WS2811 可尋址 LED 燈條是最便宜的,但它們確實有一些缺點。

最重要的是,WS2811 LED 燈條的最便宜版本並不是真正可單獨尋址的,通常 WS2811 LED 燈條有一個微控制器,實際上為 3 個 LED 像素或總共 9 個通道供電。

可尋址 LED 燈條 8 - LED 燈條應用指南 可尋址 LED 燈條 9 - LED 燈條應用指南

這意味著不可能真正控制每個 LED,而是代碼中的每個像素代表一組 3 個 LED 芯片。

可尋址 LED 燈條 10 - LED 燈條應用指南

在我的測試中,當沒有 LED 亮起時,WS2811 可尋址 LED 燈條具有最高的功耗之一。

為他們的微控制器消耗 1.27 瓦的功率,並用純白色照亮整個燈帶,總共拉出 1.64 安培。

可尋址 LED 燈帶 6 - LED 燈帶應用指南

在全亮度下大約為 19.68 瓦,您還可以看到,即使沒有任何電源注入,整個 5 米帶的色彩準確度也非常好。

正如我之前提到的,這是 12 伏 ws2811 可尋址 LED 燈條優於 5 伏 ws2812b 可尋址 LED 燈條的巨大優勢。

至於用例,當成本是一個重要因素時,或者當電源注入無法輕鬆完成時,應考慮使用 WS2811 可尋址 LED 燈帶,但如果您需要單獨控制每個像素,則不一定。

列表中的下一個是迄今為止最常見的可尋址數字 LED 燈帶類型,ws2812B LED 燈帶,與 WS2811 不同,控制器芯片正確嵌入 LED 封裝,ws2812B LED 燈帶只有 5 伏品種,因此它需要比 WS2811 12 伏像素 LED 燈條更多的功率注入。

WS2812B LED STRIP - LED 燈條應用指南

但是較小的組件意味著生產這種像素 LED 燈帶所需的材料更少,理論上,燈帶的成本應該更低,每個 LED 都可以單獨控制。

在我的測試中,當沒有 LED 點亮時,ws2812B 可尋址 LED 燈條消耗的功率是 ws2811 的一半。

但正如預期的那樣,LED 的功耗幾乎完全相同,約為每通道 60 毫瓦,而完整的可尋址 LED 燈帶僅消耗 13.6 瓦。這比 ws2811 的功率低約 6 瓦。

我還有另一種名為 Eco 的 ws2812B 新品種,在我的測試中,Eco 版本確實具有最低的基線功耗,僅需要 56 毫瓦且沒有 LED 點亮。

可尋址 LED 燈條 11 - LED 燈條應用指南

由於電壓下降,兩種類型的 5 伏 LED 燈條都很難在數字 LED 燈條末端附近重現準確的顏色。

生態版的性能總體上比非生態版稍差。

我使用 ws2812B RGBIC LED 燈條作為我的通用可尋址 RGB LED 燈條,它們相對便宜,它們有多種像素密度防水類型和燈條顏色,並且它們基本上與每個庫兼容,這意味著控制可單獨尋址的 LED。

可尋址 LED 燈條 20 - LED 燈條應用指南

5. 5V SK9822 燈條 VS 5V WS2812B 燈條

那麼什麼會導致可尋址的 LED 字符串與庫不兼容呢?這些庫控制稱為芯片時序的東西,即 LED 期望新數據的速率。

SK9822 LED 燈條 - LED 燈條應用指南

在可尋址的 LED 燈條中包含 SK9822芯片 (類似 APA102),時序的處理方式略有不同,而不是您的微控制器需要遵守硬編碼時序。

可尋址 LED 燈條 21 - LED 燈條應用指南

它包括另一根稱為 時鐘引腳,這個時鐘引腳決定了微控制器和芯片之間的數據傳輸速率。

這不僅意味著微控制器可以通過比 WS2811 或 2812B 允許的速度更快的數據傳輸速率來發揮其最大潛力,而且如果每秒幀數不高,它還可以減慢數據傳輸速度。 t那麼重要。

並且微控制器具有重要的次要工作負載。 SK9822 芯片在任何 5 伏可尋址 LED 燈條中具有最高的空閒功耗,但其功耗數字可用於以全白點亮整個 LED 燈條。

需要注意的一件重要事情是,由於這些可尋址 LED 燈條中的電壓降,色彩準確度顯著降低。

當您將電源注入 ws2812B 時,通常足以為 5 米 LED 像素帶的每一端供電。

但在 SK9822 LED 燈條中,我建議每兩米半注入電源以保持顏色準確性。

可尋址 LED 燈條 12 - LED 燈條應用指南

SK9822 的成本也比 WS2812B 高一點,而且它需要一個用於時鐘引腳的額外導體。

但在錯誤和動畫不可接受且數據準確性是最重要考慮因素的情況下,SK9822 可尋址 LED 燈條非常值得增加價格。

6. 5V WS2813 LED 燈條 VS 5V WS2812B LED 燈條

串行通信的另一個缺點是,由於所有數據都通過單根線傳遞,因此鏈中的任何中斷都會導致之後的整個條帶失敗。

可尋址 LED 燈條 22 - LED 燈條應用指南

ws2813 可尋址 LED 燈條就是為了解決這個問題。在 ws2813 上,有兩條不同的數據線,分別標記為 di 和 bi,表示數據輸入和備份輸入。

WS2813 LED 燈條 - LED 燈條應用指南

這允許可尋址 LED 燈條在出現壞點的情況下繼續工作。因為雙通道將作為一個通道,只要兩個連續的 LED 沒有失效,其餘的數字 LED 磁帶應該繼續工作。

WS2813 LED 燈條 IP65 防水 - LED 燈條應用指南

這使得 ws2813 可尋址 LED 燈條非常適合無法訪問燈條進行維修的情況,例如,如果您要將它們包裹在環氧樹脂中。

不幸的是,與 SK9822 一樣,WS2813 RGBIC LED 燈條在色彩準確性方面的表現非常差。

可尋址 LED 燈條 13 - LED 燈條應用指南

在全亮度下大約 45 個像素後,它們表現出明顯的泛黃。除此之外,由於內部電阻的增加,功耗可以預見地會減少,並且在全亮度點亮時,整個 LED 燈帶僅需要 12.15 瓦。我希望這個數字會隨著更多的電源注入點而顯著上升。

七、WS2815可尋址LED燈條的優勢

如果您想要一個沒有電壓降問題的備份數據通道,那麼 WS2815 可能就是答案。

WS2815 LED 燈條 - LED 燈條應用指南

WS2815 是 12 伏數字 rgbic LED 燈帶,正如您所見,整個燈帶的顯色性沒有顯著下降,即使在全亮度下也是如此。

可尋址 LED 燈條 14 - LED 燈條應用指南

權衡是價格和功耗,您可以看到 WS2815 在電流消耗方面存在一些奇怪的行為,基本上,單個像素在 50% 紅色時的電流量與在 50% 白色時的電流量完全相同,即使白色由紅色、綠色和藍色像素組成。

這是因為每個通道是串聯供電而不是並聯供電,如果只有一個通道是1,另外2個然後通過晶體管或電阻組合短路,以保持電流恆定。

WS2815 像素 LED 燈條具有 3.5 瓦的最高空閒功耗和每 150 個 LED 20.18 瓦的最高全白功耗。

話雖如此,由於備用通道,它們將非常可靠,並且儘管條帶中存在電壓下降,它們仍能很好地再現正確的顏色。

8. 5V SK6812 RGBW IC LED 燈條 VS 5V WS2812B LED 燈條

WS2815 看起來非常棒,但我把我最喜歡的 LED 品種留到最後了, SK6812 與 ws2812B 非常相似,然後它只需要 5 伏。

可尋址 LED 燈條 15 - LED 燈條應用指南

它有一個嵌入式微控制器,但沒有備用通道。但 SK6812 能夠控制額外的 LED 通道,用於控制 5050 LED 封裝上的大白光段。

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一般 RGB LED燈條 通過將紅色、綠色和藍色通道打開到相同的百分比來產生白色,這會產生略帶藍色或紫色的光。

可尋址 LED 燈條 16 - LED 燈條應用指南

通過 LED 上的專用白色通道,您可以產生熟悉的真白光,包括暖白、中性白或冷白品種。

確實,它確實使編程變得更加複雜,因為您正在發送 四個通道而不是三個 但結果非常值得。

每當我使用 LED 燈條代替普通燈泡時,我總是選擇 RGBW 品種用於戶外假日 LED 等應用。

它不那麼重要,因為我希望那些製作瘋狂圖案的人更喜歡添加微妙的背光,同時仍然能夠不時獲得幻想, SK6812 RGBW 可尋址 LED 燈條 絕對是最好的。

在我的測試中,6812 在空閒時的功耗為 0.83 瓦,在完全點亮時為 14.4 瓦。

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您還可以看到它們在 LED 90 周圍有大量泛黃,但這並不是一個真正有效的測試,因為您不會通過打開 RG 和 B 燈條產生白光。

您實際上只使用白色通道,而白色通道比任何其他單通道照明消耗更多的電流。

整個帶白色的 rgbic LED 燈帶僅產生 10 瓦的功率,在我測試的所有燈帶中消耗最低的白色功率,並且在整個 LED 燈帶上幾乎完美的色彩精度,無需電源注入。

因此,正如您所看到的,實際上並不是一種萬能的可尋址 LED 燈條,而是它們都有特定的優點和缺點。

如果我被迫在所有項目中選擇單個 LED 燈帶,我絕對會選擇暖白色或冷白色的 SK6812 RGBW LED 燈帶。

品種取決於我的用例,也許在未來,會有一個 12 伏的 RGBW SK6812 是我的首選 LED 燈條。