Belka oświetleniowa na diodach LED (power LED).

Dział dla majsterkowiczów

Moderatorzy: krzych_100, BARA, grzesi3k, wojtass9, michelle1992, chemik4

ODPOWIEDZ
Awatar użytkownika
krzych_100
Moderator
Moderator
Posty: 3937
Rejestracja: 11 lut 2014 12:16
Lokalizacja: Bytom

Belka oświetleniowa na diodach LED (power LED).

Post autor: krzych_100 »

Witam.

No więc po wielu przemyśleniach zmajstrowałem sobie prostą i stosunkowo tanią belkę oświetleniową, w której zastosowałem diody LED firmy Cree XP G2. Aby nie wymyślać nowej technicznej filozofii, użyłem dostępnych profili aluminiowych (jak na zdjęciu), dostępnych w większości marketów z oświetleniem oraz równie dostępnych diod i zasilaczy (o tym potem).
Obrazek Obrazek Obrazek Obrazek Obrazek
Profil do diod power-LED (Cree) to profil WIDE PL18, który jest dedykowany pod względem wymiarów, a drugi profil to taki najprostszy profil SLIM to taśm LED. Reszta to galanteria profilowa, dobrana pod względem wymiarów: wysokości i szerokości.
To, co na zdjęciach, zostało przygotowane do oświetlenia akwarium o powierzchni 40x25 i zastosowano tam dwie diody zasilane jako 1W. Ale jak to bywa, można w Interncecie znaleźć prawie wszystko..., prawie.
Trochę teorii.
Dioda jest elementem zasilanym prądem, więc strumień świetlny i barwa światła emitowanego przez diodę LED zależy od natężenia prądu. Dokładne wartości tych parametrów należy odczytać z charakterystyki diody, określonej dla danego typu diody przez producenta (tak jest najlepiej). Kupując diody należy z charakterystyki diody odczytać dokładny symbol elementu i o taki należy pytać. Samo oznaczenie XP-G2 nie wystarczy, ponieważ za tym oznaczeniem kryją się inne: np. barwa światła, ilość lumenów itp (samo oznaczenie diody to kilka znaków). Zastosowałem diody Cree typu XP-G2, a z charakterystyki dobierałem resztę i takich szukałem. Dioda power LED pobiera określoną moc elektryczną i najczęściej spotyka się iluś tam watowe. Nie należy za bardzo zwracać uwagi na dużą moc diody, tylko skupić się na zasileniu diody jako 1W. Dioda o barwie białej zasilana jest napięciem ok. 3V i prądem 350 mA (diody większej mocy to wielokrotność 350mA). Dlaczego należy diodę większej mocy zasilić jako diodę 1W? Ano dlatego, że zależność strumienia świetlnego od mocy zasilania jest najkorzystniejsza i dioda nie wydziela tyle ciepła. Większa moc zasilania nie przekłada się na proporcjonalnie większy strumień (ta zależność nie jest liniowa, a poza tym większa moc, to więcej ciepła, dodatkowy radiator, większy zasilacz itp). Jeszcze jedna ważna sprawa: zasilanie. Obecnie zasilaczy mamy do wyboru całą masę, są zasilacze "antenowe", do laptopów, o dużym prądzie wyjściowym. Nas interesuje zasilacz stałoprądowy i takich - niestety - nie jest za dużo. Zasilacz stałoprądowy pozwala na bezpośrednie połączenie diod bez używania dodatkowych rezystorów. Zasilacz stałoprądowy dostarcza prąd o stałej wartości w okreeślonym przedziale napięcia wyjściwego. Czy jeśli mamy do podłączenia 6 diod power LED o napięciu zasilania 3V i prądzie 350mA, to szukamy zasilacza stałoprądowego o napięciu wyjściowym:
- np. 15-20V i prądzie 350mA (może być 300mA) - wszystkie diody łączymy szeregowo,
- 7-12V i prądzie 700mA - dwa równoległe szeregi, po 3 połączone diody w każdym szeregu.
Koszty.
Diody Cree można kupić w granicach 13 zł/szt, do tego zasilacz 10-20 zł/szt oraz profile. Ja zapłaciłem za profil WIDE z kloszem 29zl/mb, a za profil SLIM z kloszem 34zł/mb. Do belki wykorzystałem tylko część profilu, więc koszta można sobie dokładnie policzyć odpowiednio proporcjonalnie.
Do tego reszta: śrubki, nakrętki pokdładki i pozostałe profile (część profili miałem, część za parę złotych dokupiłem).
Wnioski.
Z charakterystyk diod wynika, że zastosowana dioda XP-G2 przy zasilaniu prądem 350mA, emituje strumień świetlny w granicach 114 - 129 lumenów (w temperaturze pracy 85-25*C). Dioda XP-G2 R2 emituje widmo światła z przedziału 3700-5300K (5800K widmo słoneczne), a kąt świecenia to 120* (można zastosować soczewkę skupiającą).
Porównując te parametry ze świetlówką, wyszedłem z takiego założenia:
- świetlówka emituje światło dookólnie, dioda ma skupiony strumień,
- widmo światła diody jest ciągłe, świetlówki charakterystyczne ("postrzępione"),
- dobra świetlówka emituje 80-90 lumenów na Wat pobieranej mocy, dioda 110 (średnio, przy prądzie 300mA).
Czyli mamy tak, że dioda emituje 3 razy więcej światła niż świetlówka (świetlówka emituje światło dookólnie, a 120* to 1/3 okręgu), dodatkowo z większym natężeniem.
Na podstawie tego przyjąłem, że aby mieć te 0,5W/l, wystarczy 3-4 raz mniejsza moc diod.
Prezentowana belka oświetla akwarium, w którym część akwarium nie wymaga oświetlenia, ale nic nie stoi na przeszkodzie "dorobić" drugi panel z diodami.
Obecnie jeszcze akwarium 27-litrowe oświetlam diodami o mocy 4W i myślę, że jest to dużo (tak 2-3W byłyby w sam raz). A ile oszczędności prądu..., i nie trzeba tak często wymieniać świetlówek :)

EDIT:
I zapomniałbym, ta płytka z dziurką pośrodku, to miejsce na montaż diody symulującej księżyc (zwykła dioda "samochodowa", bodajże T5/R5, zasilana "antenowym" zasilaczem 12V).

EDIT:
Jeszcze co do liczenia, to aby mieć oświetlenie 0,5W/l w np. 10 litrach, potrzebujemy z 5W światła ze świetlówek, kiedy z diod powinno wystarczyć góra 2W. Aby wyświetlić tyle samo światła co dioda w 120* (1/3 okręgu), świetlówka musi być 3 razy większej mocy. Poza tym dioda XP-G2 świeci większym strumieniem, więc przyjąłem czterokrotnie więcej, przy liczeniu oświetlenia diod w porównaniu ze świetlówką. Dla innych diod można przyjąć przelicznik 3 (dla 0,5W/l przy 10 litrach, powinny wystarczyć 2 diody 1W). To tylko takie hipotetyczne założenia...
Ostatnio zmieniony 23 cze 2015 22:36 przez krzych_100, łącznie zmieniany 1 raz.
Pozdrawiam
Krzysztof
------------------------------
Nigdy nie dyskutuj z idiotą, najpierw sprowadzi cię do swojego poziomu, a potem pokona doświadczeniem :)
Prowadź dyskusję na Forum, nie na PW.
malachio
Akwarysta
Posty: 936
Rejestracja: 25 lut 2014 17:05
Lokalizacja: Kalety

Post autor: malachio »

No i wyszło elegancko, daj jeszcze zdjęcie akwarium z beleczką (pochwal się tymi babkami :P ). No i wiadomo już jak liczyć moc diod, żeby było dobrze. Chyba sobie zrobię coś takiego...

PS. Oczywiście mogę zjawić się z orzeźwiającym napojem w bliżej nieokreślonej przyszłości podejrzeć i podpytać o szczególiki? :D
__________________________________________
[54l] 60x30x30 - kwarantanna
[141l] 70x45x45 - Gupiki Endlera, krewetki, ślimaki
[275l] 120x50x45- CA Herotilapia multispinosa, amatitlania sajica,
Awatar użytkownika
krzych_100
Moderator
Moderator
Posty: 3937
Rejestracja: 11 lut 2014 12:16
Lokalizacja: Bytom

Post autor: krzych_100 »

Sam zapewne wiesz, że lepiej sobie zrobić, bo bardziej cieszy...

PS. Zapraszam jak najbardziej.
Pozdrawiam
Krzysztof
------------------------------
Nigdy nie dyskutuj z idiotą, najpierw sprowadzi cię do swojego poziomu, a potem pokona doświadczeniem :)
Prowadź dyskusję na Forum, nie na PW.
danioo
Posty: 32
Rejestracja: 31 mar 2015 6:12
Lokalizacja: Jaworzno

Post autor: danioo »

Extra. Jak mocowałeś i ciąłeś rurki dystansowe ?
Awatar użytkownika
krzych_100
Moderator
Moderator
Posty: 3937
Rejestracja: 11 lut 2014 12:16
Lokalizacja: Bytom

Post autor: krzych_100 »

W rurkach są kołeczki plastikowe (rozporowe) - trzeba dopasować ich średnice, a wkręty jak do drewna. Rurki to rurki aluminiowe cięte piłką do metalu.
Ale można kupić tuleje dystansowe z gwintowanym otworem wenętrznym (fi=3mm), lub poszukać w częściach meblowych - takie tuleje też są stosowane do łączenia szafek wiszących (po powieszeniu szafek skręca się takimi tulejami szafki, ja znalazłem fi=4mm)
Pozdrawiam
Krzysztof
------------------------------
Nigdy nie dyskutuj z idiotą, najpierw sprowadzi cię do swojego poziomu, a potem pokona doświadczeniem :)
Prowadź dyskusję na Forum, nie na PW.
danioo
Posty: 32
Rejestracja: 31 mar 2015 6:12
Lokalizacja: Jaworzno

Post autor: danioo »

Jeszcze jedno pytanie do autora. Czym kleiłeś ledy do profili? Sylikon czy jakiś klej termoprzewodzący?
Awatar użytkownika
krzych_100
Moderator
Moderator
Posty: 3937
Rejestracja: 11 lut 2014 12:16
Lokalizacja: Bytom

Post autor: krzych_100 »

Klej termoprzewodzący AG Thermoglue, oraz pasta do mikroprocesorów i pamięci komputerowych, również AG (z miedzią, w sklepie z akcesoriami komputerowymi). Generalnie dioda zasilana jako 1W nie wydziela tyle ciepła, więc klej ją tylko przytrzymuje (odrobinę na krawędziach, a w środku pasta z miedzią, ma większą przewodność cieplną). Ewentualnie można przykręcić, ale za dużo z tym zabawy (gwintowanie aluminium i takie tam...).
Pozdrawiam
Krzysztof
------------------------------
Nigdy nie dyskutuj z idiotą, najpierw sprowadzi cię do swojego poziomu, a potem pokona doświadczeniem :)
Prowadź dyskusję na Forum, nie na PW.
ODPOWIEDZ