Ik wilde ooit iets doen met LED-matrices. Het was interessant om ze zonder speciale driver aan te sluiten, om bij oververhitting na te denken over het koelsysteem en het noodstopcircuit. Ik besloot om een fytolamp te maken voor planten met een vermogen van ongeveer 50 watt. Als resultaat kregen we zo'n apparaat:
Gerelateerde video's
Component Selectie
Om te beginnen dacht ik na over welke matrices ik moest kiezen. De effectiviteit van LED-matrices voor planten roept veel vragen op. Informatie op internet is uiterst tegenstrijdig. Sommige bronnen schrijven dat het spectrum niet veel uitmaakt, planten groeien onder elke LED-verlichting en zelfs onder gloeilampen. In andere schrijven ze integendeel dat het spectrum van het uitgestraalde licht erg belangrijk is en dat je alleen hoogwaardige beproefde lampen moet nemen. Omdat Ik doe een lamp, ongeacht hoeveel voor planten (ze groeien al redelijk goed, in principe, vooral na automatisering van irrigatie), hoeveel om iets te doen met matrices, besloot ik een kans te wagen en de matrices van de Chinezen op AliExpress te nemen. Ik keek naar recensies in winkels, na de uitdrukking "aardbeien zijn verrukt", besloot ik dat er een kans van slagen was.
Volgens informatie van internet kwam ik tot de conclusie dat het beter is om meerdere kleine matrices te nemen onder dezelfde totale kracht, in plaats van één grote te gebruiken. In grote matrices is de dichtheid van kristallen per oppervlakte-eenheid erg hoog, wat de koeling en daarmee de duurzaamheid nadelig beïnvloedt. De keuze viel in de richting van 10 Watt matrices bij Ali Express. Elke matrix bevat 9 kristallen (of groepen kristallen, ik weet het niet zeker tot het einde) waartussen veel vrije ruimte is.
Elke matrix is ongeveer zo groot als een munt van 2 roebel.
Stroomverbruik 9-11V (behalve één matrix, die 6-7V vereist), stroom tot 900 mA.
De voedingsspanning is handig (krachtigere matrices vereisen 24 en 36 V), ik had net een 12V en 5A voeding en een iets lagere spanning zou geen probleem zijn. Ik besloot om matrices van verschillende spectra in de lamp te gebruiken. In totaal heb ik 5 matrices gekozen: een volledig assortiment, rood, blauw, warm wit en gewoon wit. Ik hoop dat een deel van dit werkt.
Nu de matrices zijn geselecteerd, moet u nadenken over hoe u ze kunt verbinden. U kunt niet rechtstreeks op de voeding aansluiten. Het is noodzakelijk om de stroom te beperken tot 900 mA.Ik besloot om niet alles ingewikkeld te maken en de stroom klassiek te beperken - met behulp van weerstanden. De spanning op de voeding is gestabiliseerd, dus er zouden geen problemen mogen zijn.
Weerstandsberekening
Om de levensduur van LED-arrays te verlengen, besloot ik ze niet maximaal te laden, maar te werken met een spanning van 9,5 V en de stroom te beperken tot 800 mA.
We zullen een spanningsverlies hebben: 12-9,5 = 2,5 V.
We overwegen weerstandsweerstand:
2,5 / 0,8 = 3,2 ohm.
We overwegen weerstandsvermogen:
0,8 * 0,8 * 3,2 = 2 watt.
Ik gebruikte 3,2 ohm bij 5 watt weerstanden
Omdat Ik had geen 3.2 Ohm weerstanden, ik heb 2.2 Ohm en 1 Ohm weerstanden in serie aangesloten.
Voor een ander type matrix (waar de spanning 6-7V is), besloot ik de spanning te beperken in de buurt van 6.5V, de stroom - 800 mA
Spanningsverlies: 12-6,5 = 5,5 V.
We overwegen weerstandsweerstand:
5,5 / 0,8 = 6,8 ohm
We overwegen weerstandsvermogen:
0,8 * 0,8 * 6,8 = 4,3 watt
Ik heb een weerstand genomen met een marge van 10 watt
Koeling
Nu was het de kwestie van koelen. Ik boorde gaten in de radiator, sneed de M2-draad en bevestigde de matrices met schroeven, na het aanbrengen van koelpasta.
Ondanks dat ik een enorme radiator heb gebruikt, is de temperatuur een half uur lang geleidelijk opgelopen tot 80 graden. Een ventilator van 70 mm toegevoegd. De spanning van de ventilator werd verlaagd met behulp van de weerstand R8 (het algemene diagram hieronder) om de snelheid en het geluid te verminderen. In de huidige versie (met ventilator) kwam de temperatuur niet boven de 35 graden.
Matrixweerstanden verwarmen tot 100 graden. Ik besloot om ook voor hen koeling op te zetten. Hij bedekte de weerstanden met thermisch vet en plaatste ze tussen een lange aluminium strip en een kleine radiator.
Hij boog de aluminium strip in een boog en bevestigde deze met matrices om de radiator. De boog is bevestigd aan de hoofdradiator met 4 M4-schroeven (voorgeboorde gaten en snijd de draden door).
Ik heb besloten om een noodstop systeem te maken in geval van oververhitting, voor het geval de ventilator defect raakt. Matrixvoeding wordt automatisch uitgeschakeld wanneer de radiatortemperatuur stijgt tot 40-45 graden. Om dit te doen, heb ik een eenvoudig circuit samengesteld op een thermistor, veldeffecttransistor en relais.
Het werkingsprincipe is als volgt: bij toenemende temperatuur neemt de weerstand van de NTC-thermistor af (deze "opent"), neemt de spanning aan de poort van de veldeffecttransistor T1 toe en gaat open. Het relais is standaard gesloten. De veldeffecttransistor T1 schakelt het relais en het circuit gaat open. Nadat de temperatuur is gedaald, gebeurt alles in omgekeerde volgorde: de veldeffecttransistor T1 sluit en het relais schakelt terug naar de oorspronkelijke gesloten toestand. De NTC-thermistor en weerstand R6 vormen een spanningsdeler. Door de weerstand van de weerstand R6 te veranderen, kunt u de drempel aanpassen. Om de veldeffecttransistor te beschermen tegen inductieve relaisemissies, is een diode D1 toegevoegd. Omdat Mijn relaisspoel heeft een vermogen van 5 V en ik heb 12 V vermogen, ik heb een R7-weerstand toegevoegd om de spanning te verminderen.
Het algemene schema:
Het blijft om alles over de planten te verzamelen en te repareren. Gesoldeerde draden voor elke individuele matrix. Ik heb een thermistor gemonteerd op de radiator naast de matrices.
Ik heb het noodstopsysteem op de achterkant van de koffer gelijmd met superlijm.
Ik hing de lamp boven de vensterbank met behulp van draad en touwen van polyethyleen.
Het schijnt heel helder, ik vind het leuk.
Het project kan worden herzien. Je kunt bijvoorbeeld Arduino, een real-time module, een veldeffecttransistor toevoegen en op tijd in- en uitschakelen.