Делаем ЛЭД светильник сами. - Сторінка 11 - Аквафорум

Делаем ЛЭД светильник сами. · 23.02.2013, 16:03

Учитывая интерес форума к ЛЭД освещению предлагаю вместе спроектировать ЛЭД светильник для аквариума.
Это не так просто, как кажется на первый взгляд, но вполне выполнимо

Итак начнем.
Что нам понадобится для светильника.
1. Сами светодиоды (ЛЭД ленты и прочее сразу исключим. Почему, будет понятно ниже.
2. Радиаторы для светодиодов.
3. Драйвера (устройство включения светодиодов).
4. Контроллер.
5. Блок питания.
..............................
1. Светодиоды.
В теории светодиод это источник монохромного света, на практике зачастую светодиоды выпускаемые различными фирмами не являются монохромными, а имеют определенный спектр. Нам же нужен не любой спектр, а спектр поглощения растений.
Как это сделать. Да очень просто. Нужны не отдельные светодиоды, а так называемые сборки. Некоторые сборки выпускаются уже серийно, но это в основном для морской аквариумистики. Но никто не запрещает нам спроектировать свою сборку

Как это сделать. Нужен Excel и время. Нам нужно подобрать такие свнтодиоды и в таком количестве, чтобы их суммарный спектр повторял (в идеале) спектр поглощения растений.
Многие фирмы ы своих проспектах дают в виде графика спектр своих светодиодов. Его нужно оцифровать. Для этого в экселе строим табличку (см. вложение) и графики по ней.
Табличка представляет из себя зависимость излучения светодиода от длины волны. В графе ИТОГО это излучение умножается на количество светодиодов. По столбцам Длина волны и Итого строится суммарный график. Наша задача - сделать график наиболее приближенным к спектру поглощения растений. Все бы хорошо, но производители дают только сами графики в виде рисунка и не дают таблиц

Но есть выход - вырезать рисунок, вставить в эксель в "прозрачном" виде.
Допустим это "Светодиод 1".
Далее строим уже свой график зависимости излучения этого светодиода от длины волны, заполняя столбец Излучение - Светодиод 1 для начала произвольными значениями. Накладываем рисунок на наш график, перемещая и масштабируя рисунок совмещаем оси координат и их отсчеты. Теперь просто подбираем цифры в таблице, пока наш график не совпадет с нарисованным. Так нужно сделать для ВСЕХ светодиодов, которые мы предполагаем использовать.
Меняя количество светодиодов (0 - нет светодиода) мы можем подогнать график суммарного излучения к реальному спектру поглощения растений.
1.1. Количество светодиодов.
Зная общее излучение (в люменах) нашей сборки, можно посчитать, сколько сборок нужно на наш аквариум.
2. Радиатор.
Зачем он нужен. Ну понятно, чтоба светодиоды не перегревались.
Зная тепловыделение светодиода (см. даташит) и их количество можно посчитать площадь необходимого теплоотвода (радиатора). Затем просто выбрать радиаторы из числа серийно выпускаемых.
3. Драйвера.
В общем то для маломощных светодиодов они не нужны.
Для мощных (1 ватт и более) - обязательны. Почему. Светодиод имеет отрицательный температурный коэффициент, т.е. чем выше его температура, тем меньше его сопротивление и тем выше протекаемый через него ток. В обычной лампе накаливания этот коэффициент положительный, т.е. чем ниже температура спирали, тем меньше ее сопротивление и тем выше протекаемый через лампу ток (при неизменном напряжении сети). Это приводит к тому, что старые лампы с истончившейся спиралью перегорают как раз в момент включения (спираль холодная, сопротивление низкое, ток большой - спираль не выдерживает тока).
Чем грозит отрицательный коэффициент в светодиодах. Да тем, что они просто сгорят. Светодиод разогреется, ток через него увеличится, при неизменном напряжении увеличится отдаваемая светодиодом мощность. Поскольку у светодиода не 100% КПД (часть энергии идет на нагрев), то он еще больше разогреетсяи так пока ток через него не превысит допустимый, после чего светодиод сгорит.
Чтобы этого не было, светодиоды подключаются через специальные драйвера, которые контролируют и ограничивают ток через светодиод (диммируемые драйвера могут и управлять этим током, а следовательно и мощностью излучения светодиода).
4. Контроллер.
Ну это уже больше для удобства.
Задает время включения - выключения, можно регулировать спектр и т.д.
5. Блок питания.
Обычно используются блоки питания на 24-48 В с выходным током до 12-15 А.
.............................
Это вкратце теория. Если кому интересна практика - прошу в тему.

Dmitry Karpenko · 28.06.2014, 10:57

Рекомендуемые блоки питания для такого светильника стоят гораздо дешевле. Напомню - список рекомендованных блоков питания находится на странице с блоками питания, то есть здесь:
http://reefll.com/index.php?route=pr...ist&path=65_70

К сожалению, я не знаю кто в Украине продает по лучшей цене такие блоки питания, но полагаю что не составит труда найти эти блоки питания по похожим ценам:
http://www.jameco.com/webapp/wcs/sto...001_2136702_-1
http://www.jameco.com/webapp/wcs/sto...gDrillDownView
Как видите, оба блока питания стоят более чем в два раза дешевле 170USD, которые вы зарезервировали на их покупку.

Что касается радиатора, то на этом форуме продается замечательный (это на самом деле так, в России, например, ничего подобного в продаже нет) радиатор, он же корпус. При этом цена для вашего светильника также гораздо меньше, чем вы заложили в бюджет, а внешний вид - замечательный, смотрите: http://www.aquaforum.ua/showthread.php?t=177006

Так что бюджет хорошего светильника существенно легче, чем вы опасаетесь

Кстати, наш партнер в Украине - известный здесь форумчанин Starcomputer, имеет хороший канал доставки из Китая, поэтому он продает уже в Украине наши компоненты дешевле, чем если вы будете покупать их напрямую с сайта. Ну и, разумеется, от него к вам комплектующие дойдут очень быстро

Присоединяйтесь к обладателям хорошего света!

Напоследок хочу на всякий случай извиниться, потому что бываю на этом форуме редко и снова могу пропасть надолго. К сожалению, трудно присутствовать на всех форумах, где есть наши клиенты. Но за Украину я совершенно спокоен - у Сергея колоссальный опыт в работе с электроникой, он уже сделал сам множество светильников на основе наших компонентов, так что любые вопросы по этой теме для него не представляют ни малейшей сложности

Я появился в этой теме потому что удивился обозначенному Akorolenko бюджету и подумал что в Мастере может быть какой-то редкий глюк, который до сих пор не обнаружен. Слава богу, все в порядке

Akorolenko · 28.06.2014, 11:09

Возьму ваши слова на заметку) благодарю за подробное описание, в ближайшее время закажу светильнтчне))

AleksandrMiki · 28.06.2014, 21:33

Оффтоп

bossmen · 28.06.2014, 21:42

Цитата:

Допис від AleksandrMiki

Оффтоп

можно драйвера на 220 вольт использовать -только смысла нет очень много преимуществ теряется
да и они совсем не дешевые
можно по дешевке купить компьютерные блоки питание--только их много надо будет и размеры большие

AleksandrMiki · 28.06.2014, 21:54

Какие преимущества теряются?
Прикинул по комплектующим, получается один драйвер с питанием от 220 в 50 Гц с выходным током 1 А и напряжением 32 вольта обойдется максимум в 60 гр. Я честно не понимаю, почему речь идет о сотнях долларов.
Если использовать готовые решения будет дороже, не спорю, но не на столько же.
Например LPC-60-1050 довольно нормальная вещь с ценою до 300 гр. Цена вообще на уровне нормального эпра. Или с шимом ELN-60-24 c ценой до 450 гр.
Честно не понимаю ...

Starcomputer · 28.06.2014, 22:25

Цитата:

Допис від AleksandrMiki

но все же-почему построение светильника идет по такой сложной схеме -блок питания-драйвер-светодиоды?

А других схем и нет

Цитата:

Допис від AleksandrMiki

есть решения, в которых не нужен дорогостоящий блок питания?

Блок питания Вы можете взять любой, даже сделать сами. Главное, чтобы он был стабилизированным и выдавал необходимый ток и напряжение.
Если начнете копать в эту область, то скоро убедитесь, что трансформаторный блок питания с необходимыми параметрами получается уж очень громоздким и тяжелым (килограмм двадцать эдак), а импульсный собирать самому ...... очень уж сложно (и выйдет однозначно дороже готового).

Starcomputer · 28.06.2014, 22:29

Цитата:

Допис від AleksandrMiki

Какие преимущества теряются?

Возможность диммирования. К тому-же драйверы на 220В очень маломощные, если делать на них, то затраты в несколько раз превысят стоимость блока питания.
В основном такие драйвера применяются, если нужно включить всего несколько светодиодов.

AleksandrMiki · 28.06.2014, 22:34

Например LPC-60-1050 довольно нормальная вещь с ценою до 300 гр. Цена вообще на уровне нормального эпра. Или с шимом ELN-60-24 c ценой до 450 гр. оба 60ти ватные.
чем плохи?

pimass · 28.06.2014, 23:16

Цитата:

Допис від AleksandrMiki

ELN-60-24 c ценой до 450 гр.

Угу и хватит его что бы запитать ровным счетом 15 (а лучше 14) светодиодов при токе 1,3А.
Берем дальше, не все светодиоды работают с таким током, к примеру красные работают на токе в 350мА, для них мы покупаем еще один драйвер, это еще +450 грн. Это уже 900, что в сумме составляет стоимость хорошего БП, вот такая вот арифметика.

AleksandrMiki · 29.06.2014, 00:00

Жизнь идет вперед и за ней прогресс и применение старой схемы блок питания- драйвер-светодиод оправдать на данный момент ни что не может. Есть куча готовых дешевых решений. Для тех кто в Киеве вообще все хорошо, все под боком, и консультация, и заказ готового, и изготовление под заказ и все это получается на много дешевле предлагаемых на форуме вариантов.
Как применить несколько светодиодов с малым потреблением на большой ток технически решено еще лет 50 назад и не нужно покупать ничего дополнительного.
15 или 14ть на 1,3 А? это не выглядит как утверждение разбирающегося человека. ELN-60-24 рассчитан на 3 ампера. Жаль что Вы просто возразили не глянув что это за устройства и из какой линейки состоит эта серия. 350ма, а может отдельно драйверок слабо мощный поставить? зачем же на пару светодиодов ставить 60 ватник?
ответьте сами себе , как много людей пользуется димированием?
или как много в обиходе 100 литровых аквариумов? и сколько из них хотели бы поставить себе светодиодное освещение? хватит ли 12 светодиодов на 100 литровый травник? нужен ли им драйвер за 450? может лучше за 300? за 300 да еще и по оптовой взять за 260?
или на меньший литраж менее мощный драйвер еще дешевле взять?

или ответьте себе на такой вопрос-на сколько огромный радиатор в фирменных светодиодных светильниках? сравните с предлагаемыми тут? задумайтесь, может что то не так?а может всё-таки менее мощные светодиоды поставить но больше? при этом и драйвер подешевле выйдет?

Уже давно выпускаются и продаются готовые решения для наружного и внутреннего применения с питанием 220 в 50 гц. на любой вкус и цвет.
уже выпускается элементная база для самостоятельного изготовления (повторюсь один драйвер на 12 светодиодов с питанием от 220 в обойдется максимум в 60 гр если паять самому).

pimass, на какой литраж хватит упомянутые Вами 15 светодиодов? литров на 300 хватит при заявленном Вами токе?

Просто наболело, не могу смотреть как всех убеждают как это все сложно и дорого...

Starcomputer · 29.06.2014, 05:39

Цитата:

Допис від AleksandrMiki

Просто наболело, не могу смотреть как всех убеждают как это все сложно и дорого...

Вот и предложите свое решение. Только со схемами, а не в общих чертах.
Для примера возьмем травник 200 литров, шесть каналов светодиодов, ШИМ.
ЛЭДы считаем не по мощности, а как и положено - по световому потоку.
И приводите точные данные, а то Вы пишите, что:

Цитата:

Допис від AleksandrMiki

Или с шимом ELN-60-24 c ценой до 450 гр.

Цитата:

Допис від AleksandrMiki

ELN-60-24 рассчитан на 3 ампера.

А производитель пишет, что ШИМ там только как возможная опция (под заказ) и ток 2,5А.
Даташит производителя прилагаю.
На мой светильник (468 ватт) нужно 29 штук таких ELN-60-24. 29х450=13050 грн. Озвереть ...... Мне весь светильник столько стоил. Включая сами ЛЭДы, блок питания, радиаторы и все остальное.
Для примера любой может прикинуть:
Допустим 300 ватт света.
1-й вариант ELN-60-24: 5х450=2250 грн.
2-й вариант БП+драйвера: БП NES-350-48 - 610 грн. Драйвера - 5х192=960 грн. Итого 1570 грн.
Что-то применение ELN совсем не дешево

Цитата:

Допис від AleksandrMiki

Жизнь идет вперед и за ней прогресс

Вот именно. Поэтому давайте не будем предлагать устаревшие маломощные светодиоды. Давно уже выпускаются более современные на 1-3 ватта и еще более современные сборки светодиодов. Также не будем рассматривать светодиодные ленты и т.п., годные лишь для декоративной подсветки. Не забываем, что нам нужно не просто осветить аквариум подешевле (если для Вас это основная цель, то Вы попали не в ту тему), а осветить нужным спектром.

bossmen · 29.06.2014, 09:01

Цитата:

Допис від Starcomputer

Вот и предложите свое решение. Только со схемами, а не в общих чертах.
Для примера возьмем травник 200 литров, шесть каналов светодиодов, ШИМ.
ЛЭДы считаем не по мощности, а как и положено - по световому потоку.
И приводите точные данные, а то Вы пишите, что:

А производитель пишет, что ШИМ там только как возможная опция (под заказ) и ток 2,5А.
Даташит производителя прилагаю.
На мой светильник (468 ватт) нужно 29 штук таких ELN-60-24. 29х450=13050 грн. Озвереть ...... Мне весь светильник столько стоил. Включая сами ЛЭДы, блок питания, радиаторы и все остальное.
Для примера любой может прикинуть:
Допустим 300 ватт света.
1-й вариант ELN-60-24: 5х450=2250 грн.
2-й вариант БП+драйвера: БП NES-350-48 - 610 грн. Драйвера - 5х192=960 грн. Итого 1570 грн.
Что-то применение ELN совсем не дешево

Вот именно. Поэтому давайте не будем предлагать устаревшие маломощные светодиоды. Давно уже выпускаются более современные на 1-3 ватта и еще более современные сборки светодиодов. Также не будем рассматривать светодиодные ленты и т.п., годные лишь для декоративной подсветки. Не забываем, что нам нужно не просто осветить аквариум подешевле (если для Вас это основная цель, то Вы попали не в ту тему), а осветить нужным спектром.

спорный вопрос насчет лент
у меня в 550 литровом стоит светильник на лентах 110вт
размер 215*16*1см--выигрыш в толщине
аллюминиевый профиль для шкафов купе с наклееным стеклом
--все растет очень хорошо-высота столба воды 60см
ленты сейчас на диодах 5630 очень даже ничего 20-30лм на штуке
комбинируешь ленты синяя красная и белая можно еще RGB одну поставить с пультом для подсветки(пульт с диммером стоит 40гр)
стоимость светильника получилась 900гр плюс блок на 350вт 350гривен
правда покупалось все по оптовым ценам

так что смотря под какие решения можно и дешевле сделать

Dmitry Karpenko · 29.06.2014, 09:56

Извините меня за прямоту, но обладатели светильников на светодиодных лентах, когда хвалят такой свет, ярко демонстрируют что стокгольмский синдром на самом деле проявляется шире чем это принято считать.

Задача выращивания травы не является проблемой уже давно. Растения (как и любые иные фотосинтетики) будут расти под практически любым спектром, лишь бы сила света была достаточна. Но мы держим аквариумы не для выращивания фотосинтетиков, а для того чтобы аквариум выглядел наилучшим образом. Подчеркну - цветовое восприятие у каждого из нас уникально, поэтому точная подстройка света светильника жизненно необходима. Это невозможно для ленточек в принципе. У кого бюджет ОЧЕНЬ сильно зажат, следует применять дешевые светодиодные прожекторы со строительного рынка, никаких ленточек в любом случае!

AleksandrMiki · 29.06.2014, 10:04

Вы не поняли самой сути в моих словах (если для вас.... не в ту тему- это совсем не конструктивный подход...).
Речь идет не о "подешевле", а об том, чтобы не платить в три дорого за то, что бы сделать свет. я предлагаю использовать современные готовые решения.

я отвечу по 200 литров-необходим один драйвер без димирования. цена 288 гр в первом попавшемся интернет магазине http://www.kosmodrom.com.ua/prodlist...E5%ED%F2%EE%E2
схема подключения очень проста-два провода на питание , два провода на светодиоды. Сложная схема?

Может откроете секрет пересчета мощности светодиода на литр воды, как для ламп накаливания и лю. ламп. Для люм. ламп что говорит форум , достаточно 0,5 ват на литр? А сколько ват «светодиодных» нужно на литр?

а может быть проще не рассматривать именно Ваш аквариум и сколько каналов необходимо Вам? Может расскажете зачем вам так много света? аж 468 ват? Или вы думаете у всех такие разогнанные травники? Может рассмотрим литраж самых ходовых аквариумов?
Литров на 100 или 200?

может Вы все таки хоть раз ответите на вопросы без предложений - а вы сделайте, а вы предложите, а вы еще что то... Вы завели тему в которой только ссылки на самодельные калькуляторы и где можно купить? Мы согласно темы делаем или покупаем? Может все таки Вы откроете секреты, как считается число светодиодов для аквариума. А то получается есть тема http://www.aquaforum.ua/showthread.php?t=20181 и предложение от Вас посчитать как положено по световому потоку. Есть подтверждение, что сторонние решения верны? Я смотрю, что практически все стремятся только изготовить и ПРОДАТЬ, а не ПОМОЧЬ людям.

Зачем перекручивать мои слова - "Вот именно. Поэтому давайте не будем предлагать устаревшие маломощные светодиоды." Где то есть намек в моих словах? Или намек на светодиодные ленты? И вообще , зачем стремиться использовать самые современные и самые мощные светодиоды? Может вы перестанете отрицать, что выпускаются СОВРЕМЕННЫЕ светодиоды и меньшей мощности (менее3 ватт) с отличным спектром и отличной светоотдачей.
Может вы всетаки прокомментируете недостатки промышленных аквариумных светильников на светодиодах? К примеру вот этого http://nemo-market.com/led-aqualighter/44123/
Почему у него нет радиатора и оптики? Разработчики не знали что творили? А где блоки питания и драйвера? Где ящик с электроникой ? где кулеры?
Привести ссылки именитых производителей техники для аквариумов с подобными светильниками?
Может вы все таки перестанете отрицать очевидное?

по даташиту: серия lpc без шим, eln с шим. надпись в даташите о шиме как опции не говорит, что он без шим. не так ли? так уж сложилось, что везут их именно с шимом. и кстати на них свет клином не сошелся.

не понимаю, почему Вы делаете вид, что нет готовых решений? Вам это выгодно?

Насчет самостоятельного изготовления драйвера за 60 гр-Вы не будете отрицать ?что чип управления стоит примерно 25 гр, два полевых по 8 гр, сердечник с каркасом 10, емкость -5 гр итого 55.
http://www.kosmodrom.com.ua/prodlist...E5%ED%F2%EE%E2
или отрицать, что можно в Киеве заказать платы? если хочется красоты.

http://optic-spb.ru/downloads/att/file69.pdf
и это далекий 2009 год....

и не следует обЪяснять для чего мы держим аквариумы, и про светодиодные ленты. Обычная практика , намекнуть опоненту в его некомпетентности и ждать ответных возмущений. и не стоит намекать на скудный бюджет (не Вам считать чужие деньги). не стоит, так делать. Я отвечу вежливо-придерживайтесь сути и не отходите в сторону от темы и поставленных вопросов.

bossmen · 29.06.2014, 10:35

Цитата:

Допис від Dmitry Karpenko

Извините меня за прямоту, но обладатели светильников на светодиодных лентах, когда хвалят такой свет, ярко демонстрируют что стокгольмский синдром на самом деле проявляется шире чем это принято считать.

Задача выращивания травы не является проблемой уже давно. Растения (как и любые иные фотосинтетики) будут расти под практически любым спектром, лишь бы сила света была достаточна. Но мы держим аквариумы не для выращивания фотосинтетиков, а для того чтобы аквариум выглядел наилучшим образом. Подчеркну - цветовое восприятие у каждого из нас уникально, поэтому точная подстройка света светильника жизненно необходима. Это невозможно для ленточек в принципе. У кого бюджет ОЧЕНЬ сильно зажат, следует применять дешевые светодиодные прожекторы со строительного рынка, никаких ленточек в любом случае!

открою страшный секрет два диммера по 40 гр это 80гр получаем управление с пульта 6 каналов управления
кто мешает подлючать ленты разных цветов красные синие голубые зеленые желтые к основному белому--получите любой спектр который понравится глазу(а рстения и так расти буду при достаточной мощности)