機箱內的RGB也有門道?一文解析讓你看懂12V RGB和5V ARGB的機密

前言

RGB是這幾年流行起來的,這一項主要使用在風扇上,作為裝飾性燈光,RGB LED燈的使用比以往單色燈來說,能更多的加強側透機箱的酷炫程度。

那麼,RGB是怎麼實現的,信號是怎麼傳輸,為什麼12V反接很大可能就會燒壞設備?

本篇以支持AURA神光同步的產品為例,將分析並解答以下問題:

  • 機箱內的RGB燈光是怎麼實現
  • 常用的RGB信號長什麼樣,如何控制
  • 5V和12V有什麼區別
  • 為什麼說5V是未來趨勢

RGB燈的實現原理

開篇可以先來看看,現在都有哪些產品,實際上我覺得說RGB應該沒有必要介紹太多,畢竟這已經是絕大多數人都一定會有多多少少接觸到的了,RGB相關基本來說都是以風扇以及衍生周邊產品比如散熱器為主的

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當然了,也有一些小眾產品比如燈條,顯卡支架,也具有RGB燈,也能支持Aura光同步

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那麼這些顏色是如何實現的?我們先來以一個RGB燈泡來說說,像下圖就是一個RGB燈,當然他的類型(封裝形式)有很多種

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如果懂一點電子元件的朋友可能可以看明白這一張圖,我們看右下角就可以了,RGB LED燈無非就是將三種顏色的LED燈放在一塊,控制三種原色,也就是通過改變電壓的形式,就能調整這一顆三合一LED燈所發出的顏色了

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RGB顏色混合後就有了彩虹一般絢麗的色彩,也變成我們日常看到的樣子

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所以,做一個小的總結,無論是哪裡的RGB燈,基本來說都是通過改變電壓,達到控制顏色的效果

主板是如何控制RGB風扇的

這裡我就單獨的說明一下燈光部分如何控制,一般來說,目前市場上高端產品使用5V ARGB接口,而多數的產品都是12V的RGB接口。常見的12V的RGB風扇接口長這個樣子圓孔,這些是2.54mil間距圓孔排列

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12VRGB接口定義是這樣的,其中恆定那一根線是主板提供的12V電源,當然一些風扇組(比如九州風神的)為了防止主板供電不足,會提供SATA接口轉12V用於給風扇輔助供電,常見的神光同步線路定義如下,接頭上的凸起三角形用於區分(示例畫反了)

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而在日常使用過程中,接頭是這樣的,箭頭指向的線路電壓恆定,其他則是信號線

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我試著分析了一下,發現12V這種RGB是模擬信號(超出量程,忘記撥到10X了),可以在較大的範圍變動,不過受到濾波電容的影響,目測可變電壓在2V-12V之間

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通常早期以及現代大多數產品的燈珠是12V電壓的,通過模擬信號,來達成調整LED燈各個顏色光線強弱的目的,我這裡舉個例子,比如我現在風扇是這個顏色

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那麼主板這邊輸出的模擬信號可能是這樣的

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如果我的風扇這會兒它是這樣的

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那主板這一瞬間輸出的信號就大概是這樣子

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為什麼越紅電壓越低,因為電勢差越大那麼LED燈此時正負極的電壓也就越高

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12V RGB接口的缺陷

剛剛我們說了12V是模擬信號,那麼12V如果接反的話會怎麼樣還沒有說明

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當接反後,是這個樣子的,我們燈條相當於收到了一個反向電流,有一路的燈它的電壓會反向

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為什麼會如此?這是因為,電壓的變動導致的,正常情況下,電流方向是這樣的(這邊有bug,方向我畫錯了)

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如果恆定電壓那部分接反了,接到另一頭去,那麼就變成這樣了

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LED燈全稱是發光二極管,是一種電轉換為光的發明,它也具有二極管的特點,所以你如果接反,如果有限流電阻,那麼還是能抵擋一下反向電流的

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但如果,你反接後正好電勢差大於二極管的反向忍耐電壓,那麼就會造成一些麻煩的問題了,比如損壞

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如果RGB燈裡面的LED燈部分燒燬了,那直接結果大概是這個樣子

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5V ARGB原理與優勢

5V ARGB是讓我覺得真正的設計完善的接口和標準,如果說12V RGB像是水車發電機,那5V ARGB應該就是核能蒸汽機系統了。這種設計完全杜絕了反接的問題

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5V ARGB這個線路我試著測試了一下,因為我目前沒有5V ARGB的板子所以使用散熱器自帶的控制器來讓它獨立運行一下

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測試接口定義,只有三根線,少了一根,很明顯,它並不是再使用模擬信號了

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測量出來線路的定義如下

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支持5V ARGB的主板它所發出來的是數字信號,跑協議,每個ARGB風扇都自帶有控制器,相當於一個小型的系統,當然他們應該是設計了專用的芯片

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控制端傳送的信號間隔是0.435us,如果不算上信號間隔,大約是1秒傳輸280KB的數據

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也因為有控制器的存在,可以對上面的燈珠進行單獨的控制,而不是隻能發出一種顏色

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12V和5V,在燈光系統這一塊有比較大的區別。5V的可操作性也遠遠好於單條線路的12V RGB系統

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列了一個表格提供二者的直接參考

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總結

12V RGB和5V ARGB,目前來看前者是具有絕對的優勢,而這個問題其實是和成本有關係,目前來看,5V ARGB需要在RGB的設備上配置專門的芯片來解碼數字信號,主板也要配置芯片去輸出ARGB信號,並且芯片造價似乎並不便宜,現有市場上,12V和5V差了一倍的價格。

不過不管怎麼樣,5V也應該是未來電腦的趨勢,甚至可能會有無線傳輸產品?說不一定呢

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