Делаем ЛЭД светильник сами. - Сторінка 8 - 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.

Starcomputer · 12.02.2014, 22:20

Есть.

pr_pavel · 12.02.2014, 22:47

Цитата:

Допис від pr_pavel

добрый день подскажите прошивка и программа есть? спасибо

не могу найти помогите

Starcomputer · 13.02.2014, 08:48

И не найдете. Ее нет в свободном доступе.

klinok · 13.02.2014, 14:09

А кто-нибудь пробовал диммировать LDD-H или MBI6661 3.3-вольтовым контроллером?
Хватает амплитуды, чтобы раскачать драйвер, или всё ж надо сдвигать уровни чем-то вроде CD4050?

steals81 · 13.02.2014, 23:10

Разве их можно вольтовой амплидудой двигать? Чето новое или я чёто пропустил?

"Набито Тапком на 4-х ядреной Доске"

klinok · 14.02.2014, 00:32

Ок. Попробую объяснить свои сомнения чуть подробнее.

Дано:
1. В даташитах и на LDD-H и на MBI6661 указан минимальный порог логической единицы на входе диммирования в 2.5 вольта.
2. Есть некий МК, у которого по даташиту обещают уровень логической единицы на выходах на 0.4 В ниже напряжения питания, каковое в общем случае составляет 3.3 В. Таким образом, логическая единица составит 2.9 В.

Теоретически этих 2.9 В достаточно для срабатывания драйвера с порогом логической единицы в 2.5 В, но практически зазор слишком уж невелик. Не повезёт, попадётся драйвер из партии, в которой порог чуть выше, а стабилизатор питания МК, наоборот, из партии, в которой разброс вниз ушёл - и привет. В лучшем случае ШИМ "не увидит" меандр на входе, в худшем - на входе окажется комплементарная пара (в MBI6661 таковой нет, а даташит на LDD-H не открывает таких деталей), в которой промежуточное между нулём и единицей напряжение откроет оба транзистора, и "взвейтесь кострами, синие ночи".

Хочется верить, что я зря опасаюсь, и оные драйверы уверенно подхватывают 2.8-2.9 В на входе диммирования как логическую единицу.
Если же всё плохо - всё равно есть минимум два пути обхода проблемы. Поднять на 0.2-0.3 В напряжение питания МК, благо максимум - 3.6 В, либо поставить между МК и драйвером преобразователь уровней.

AleksandrMiki · 20.04.2014, 17:22

Советую всех заинтересованных ознакомиться со статьей на 25 странице 10 номера журнала Новости электроники за 2010 год (Оптимизация разработки драйверов сверхъярких светодиодов)
http://www.compel.ru/lib/ne/#rlcje
(а также на 87 странице издания Компоненты и технологии 2 номер 2010 год)
и с статьей на 26 странице 2 номера журнала Силовая электроника за 2006 год
Очень познавательные и полезные статьи. Особенно 10 номер Новостей электроники, ВЕСЬ!

Игоревич · 20.04.2014, 20:38

Цитата:

Допис від AleksandrMiki

Советую всех заинтересованных ознакомиться со статьей на 25 странице 10 номера журнала Новости электроники за 2010 год (Оптимизация разработки драйверов сверхъярких светодиодов)
http://www.compel.ru/lib/ne/#rlcje
(а также на 87 странице издания Компоненты и технологии 2 номер 2010 год)
и с статьей на 26 странице 2 номера журнала Силовая электроника за 2006 год
Очень познавательные и полезные статьи. Особенно 10 номер Новостей электроники, ВЕСЬ!

AleksandrMiki, не хотели бы Вы пролить свет в виде FAQ интересносней вызванных Вашим интересом к данным источникам.
было бы познавательно и актуально в данной рубрике.

AleksandrMiki · 20.04.2014, 23:13

Оффтоп

VAleks · 25.04.2014, 10:40

Подскажите пож как лучше крепить подложку диодов на радиаторе?
Термоскотч, и если да то какой?
Или
Винтами/заклепками и термопаста и какая?

Sem · 26.04.2014, 08:11

термоскотч

Starcomputer · 26.04.2014, 14:06

Нужен хороший термоскотч, а он сволочь дорогой

На 2 сборки 5 баксов.

VAleks · 27.04.2014, 01:53

Цитата:

Допис від Starcomputer

Нужен хороший термоскотч

А "3M - 8940 или 8943" хороший?

odisseyyug · 27.04.2014, 10:04

Вмешаюсь))). Скотч 8943 - с односторонней липкостью. 8940 - двухсторонний. 8943 на Украину не завозится - нет спроса. 8940 есть. Если нужен пишите в личку. За 5 долларов можно купить примерно 200 см2 (20смх10см). Теплопроводность у него 0,9 Вт/м*С, толщина 0,2мм. Полный даташит могу скинуть.

VAleks · 27.04.2014, 10:30

Цитата:

Допис від odisseyyug

8940 - двухсторонний.

Переспрошу

, он хороший или нет?