Веднъж исках да направя нещо, използвайки LED матрици. Интересно беше да ги свържете без специален драйвер, да помислите за охладителната система и аварийната спирателна верига при прегряване. Реших да направя фитолампа за растения с капацитет около 50 вата. В резултат на това получихме такова устройство:
Свързани видеоклипове
Избор на компонент
Като начало се замислих кои матрици да избера. Много въпроси се повдигат от ефективността на LED матриците за растенията. Информацията в Интернет е изключително противоречива. Някои източници пишат, че спектърът няма голямо значение, растенията растат при всяко LED осветление и дори при лампи с нажежаема жичка. В други пишат напротив, че спектърът на излъчваната светлина е много важен и трябва да вземете само висококачествени доказани лампи. защото Правя лампа, без значение колко за растенията (те по принцип вече растат доста добре, особено след автоматизация на напояването), колко, за да направя нещо с помощта на матрици, реших да рискувам и да взема матриците от китайците на Aliexpress. Разгледах ревютата в магазините, след фразата „ягодите са във възторг“, реших, че има шанс за успех.
Според информация от Интернет стигнах до извода, че е по-добре да вземете няколко малки матрици под една и съща обща мощност, вместо да използвате една голяма. В големите матрици плътността на кристалите на единица площ е много висока, което влияе неблагоприятно на охлаждането и, като следствие, на дълготрайността. Изборът падна в посока на 10 ватови матрици с Ali Express. Всяка матрица съдържа 9 кристала (или групи от кристали, не съм сигурен до края), между които има много свободно пространство.
Всяка матрица е с размерите на монета от 2 рубли.
Консумирана мощност 9-11V (с изключение на една матрица, която изисква 6-7V), ток до 900 mA.
Захранващото напрежение е удобно (по-мощните матрици изискват 24 и 36 V), просто имах 12V и 5A захранване и малко по-ниско напрежение няма да е проблем. Реших да използвам матрици с различни спектри в лампата. Общо избрах 5 матрици: пълна гама, червено, синьо, топло бяло и просто бяло. Надявам се, че част от това работи.
Сега, когато матриците са избрани, трябва да помислите как да ги свържете. Не можете директно да се свържете към захранването. Необходимо е да ограничите тока до 900 mA.Реших да не усложнявам всичко и да огранича тока класически - с помощта на резистори. Напрежението на захранването е стабилизирано, така че не трябва да има проблеми.
Изчисляване на резистор
За да удължа живота на LED масивите, реших да не ги зареждам максимално, а да работя при напрежение 9,5 V и да огранича тока до 800 mA.
Ще имаме спад на напрежението: 12-9.5 = 2.5V
Ние считаме съпротивление на резистора:
2,5 / 0,8 = 3,2 ома.
Ние считаме мощност на резистора:
0,8 * 0,8 * 3,2 = 2 вата.
Използвах 3.2 ома при 5 вата резистори
защото Нямах резистори 3.2 ома, свързах се резистори 2.2 ома и 1 ома на серия.
За друг тип матрица (където напрежението е 6-7V), реших да огранича напрежението в района на 6.5V, токът - 800 mA
Спад на напрежение: 12-6.5 = 5.5 V
Ние считаме съпротивление на резистора:
5,5 / 0,8 = 6,8 ома
Ние считаме мощност на резистора:
0,8 * 0,8 * 6,8 = 4,3 вата
Взех резистор с запас от 10 вата
охлаждане
Сега беше въпрос на охлаждане. Пробих дупки в радиатора, изрязах резбата M2 и фиксирах матриците с винтове, след като нанесох термопаста.
Въпреки факта, че използвах масивен радиатор, за половин час температурата постепенно се повиши до 80 градуса. Добавен 70 мм вентилатор. Напрежението на вентилатора е намалено с помощта на резистор R8 (общата схема по-долу), за да се намалят скоростта и шума. В настоящата версия (с вентилатор) температурата не се повиши над 35 градуса.
Матричните резистори се нагряват до 100 градуса. Реших да установя охлаждане и за тях. Покриваше резисторите с термична грес и ги притискаше между дълга алуминиева лента и малък радиатор.
Той огъна алуминиевата лента в дъга и я фиксира около радиатора с матрици. Дъгата е прикрепена към основния радиатор с помощта на 4 винта M4 (предварително пробити отвори и изрязване на нишките).
Реших да направя система за аварийно изключване в случай на прегряване, в случай че вентилаторът се повреди. Захранването на матрицата автоматично ще се изключи, когато температурата на радиатора се повиши до 40 - 45 градуса. За да направя това, сглобих проста схема на термистор, транзистор с полев ефект и реле.
Принципът на работа е следният: с повишаване на температурата съпротивлението на NTC термистора намалява (той се "отваря"), напрежението на портата на полевия транзистор Т1 се увеличава и той се отваря. Релето е затворено по подразбиране. Транзисторът с полев ефект T1 превключва релето и веригата се отваря. След като температурата спадне, всичко се случва в обратен ред: полевият транзистор Т1 се затваря и релето преминава в първоначалното си затворено състояние. NTC термисторът и резисторът R6 образуват разделител на напрежението. Променяйки съпротивлението на резистора R6, можете да регулирате прага. За да защити полевия транзистор от индуктивни релейни емисии, е добавен диод D1. защото Релейната ми бобина е оценена на 5 V и имам мощност 12 V, добавих R7 резистор за намаляване на напрежението.
Общата схема:
Остава най-накрая да съберем и оправим всичко над растенията. Поядени проводници за всяка отделна матрица. Монтирах термистор на радиатора до матриците.
Залепих системата за аварийно изключване към калъфа на гърба със супер лепило.
Окачих лампата над перваза на прозореца с помощта на телени и полиетиленови въжета.
Тя свети доста ярко, харесва ми.
Проектът има потенциал за преразглеждане. Например, можете да добавите Arduino, модул в реално време, транзистор с полеви ефекти и да правите включване и изключване във времето.