Светодиодное освещение для глубокого аквариума Опции

[isiua]

Здравствуйте форумчане, привет Олег!
Выкладываю здесь свою конструкцию светильника на светодиодах.

Сразу скажу, бюджетные расходы не учитывались при разработке. Цель была заменить "родной" для аквы свет на ЛДС (было 3 трубки по всей длине, + одну добавил тонкую Аквастар).
Все росло, цвело, но ручки-то очумелые - вот и понеслась...

Банку пакупал 8 лет назад. До этого был перерыв в аквариумистике лет десять. Приобрел китайский аквар. с подставкой, крышкой, светом....
Размеры: глубина (высота) 1м, остальное 1.5м на 0.5м, 750л примерно.
Как и следовало ожидать, конструкция крышки с освещением постепенно стала разваливаться.
Лампы гасли, пластмассовые детали отваливались. Китай словом... достало, а тут светодиоды появились. Особенно мне понравились те, что на аллюминиевой основе в метр длиной.
Разобрал я полностью крышку эту. Выкинул все, за исключением одной боковой длинной стенки и двух открывающихся крышек (это как - бы крышки в крышке).
Они из аллюминиевого сплава, приличная площадь - готовый радиатор. Поэтому я их почистил, покрасил и использовал в конструкции.
Внешний вид того, то вышло видно на нижеприведенных фото.



Коричневые крышки откидные, через них обеспечивается достув для чистки п рочих манипуляций внутри.
Серебристого цвета посредине - покупной радиатор, слепленный из 3-х кусков. Его можно снять, или поставить вертикально только открутив 2 винта по бокам.
Таким образом мой "светильник" состоит из 3-х секций длинной около 1400 мм!! Каждая имеет разъем и может быть отключена и демонтирована, тогда как остальные будут работать.
Довольно удобно, как на мой взгляд. На этом снимке хорошо видно этот разъем:

Вся эта конструкция подключается с помощью еще одного общего разъема к блокам питания (драйверам). у меня их 4шт разной мощности 10вт (для синего света, типа луна взошла, используется исключительно в декоративных целях, 50вт, 100вт и 200вт - включают от двух отдельных таймеров сначала одну часть светильников, а потом весь свет. Таким образом наступает утро, потом день, и, потом, вечер.

Теперь о конструкции самого светильника. Расположение диодов практически равномерное по площади. На каждой из 3-х крышек (они же радиаторы) получилось по 4 плафона:


разделение на 4 части обусловлено тем, что вверху аквариума есть непрозрачные перемычки, освещать их нет смысла. Диодные линейки использовал теплого и холодного цветов.
Только вот отношение взял неправильное. У меня 2/3 света - теплые, 1/3 - холодный. В средней , неподвижной части светильники только желтые (считал желтый свет самый полезный.
На боковых, откидных крышках в основном холодный свет.
Плафон делал так: резал линейки нужной длинны и цвета, и приклеивал рядом друг с другом в выбранном месте крышки радиатора: (
Чтобы был хороший теплоотвод, поверхность радиатора зачищалась мелкой наждачкой, на обратную сторону полоски с диодами наносил тонкую полоску термопасты, потом точку эпоксидки, потом снова пасту,
и так как в азбуке Морзе....укладывал, и прижимал струбцинами к радиатору через сосновую планку, пока эпоксидка не затвердевала.
По периметру плафона приклеил дверной уплотнитель на самоклейке, припаивал все необходимые провода,
сверху на уплотнитель клал стекло (оно предохраняет внутренности от сырости) и все по кругу заливал аквариумным прозрачным герметиком.
Все, плафон готов!

Мощность светового потока общая вычислялась из следующего:
Линейка теплая - 72 диода - 1800Лм, секция 3 диода - 75Лм
Линейка холодная - 72 диода - 2000Лм, секция 3 диода - 83.3Лм
Данные приблизительные, линейки покупались у барыги на базаре. На некоторых сайтах теплые 3000ЛМ/м, холодные вообще 6000Лм/м. Кому верить - не знаю
В итоге имеем:
холодный - 10800 Лм
Теплый - 17800 Лм

Работает уже более полугода, ни один диод не накрылся. Освещения, если на глаз судить - вполне достаточно.

И растения вроде растут и процветают:

Проблема есть в том, что вся растючка тянутся вверх. Думал - у дна все - же освещенность слабовато.
У Арованы прочитал, что растениям еще ультрафиолет надо.
Хочу добавить, есть место, для 3-х ваттных Epistar, если кто посоветует аргументированно, сколько их мне надо, буду признателен.

Вторая проблема - до конца не удается справится с водорослями.

Еще про акву в целом: углекислота есть.
Температура 29-30 (дискусы любят).

Сообщение отредактировал 364 - 9.11.2015, 10:46

Причина редактирования: удобочитаемость

[isiua]

PS: Вскрыл банку - в ней меньше половины пасты - развод по китайски.

[yarishNEW]

Чисто поржать! - случаем не взвешивали сколько всего веса?

Сообщение отредактировал yarishNEW - 23.11.2015, 13:54

[isiua]

Та, фиг с ним, мне на всю конструкцию хватит.... Я еще в магазине обратил внимание, что другая упаковка этого же производителя, где вроде как меньше пасты, стоила 100грн. На мой вопрос продавец ответила, что это уже другая партия. По ходу, наверно просто банку сделали меньше, а цену больше

Пока еще не закупил все драйвера, спаял одну плату, проверил работоспособность. Выглядит конструкция так:


драйвер просто приклеил эпоксидкой.
Из таких блоков и буду набирать плафоны. В процессе и с цветом определюсь. Пока что использовал набор из 3-х холодных, синего, красного и циана.
Интересно, что все вместе на белом листе картона, на расстоянии примерно 80см имеет явно выраженный розоватый оттенок (это при том, что световой поток от красного диода в 4 раза примерно меньше, чем от белого)

Сообщение отредактировал 364 - 24.11.2015, 12:25

Причина редактирования: объединение сообщений

[isiua]

С новым Годом, с Рождеством господа аквариумисты!

Скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается. Короче, наконец дошли руки до реализации.
Смонтировал один плафон. выглядит конструкция так:

За внешний вид прошу строго не судить. Первый блин всегда комом. Особенно если ингридиенты г...но (купленные у известной компании диоды ХБ 20шт все оказались брак. Пришлось выпаивать-перепаивать...

Светит, так:


Хорошо видна разница в интенсивности освещенности (три плафона остались прежней конструкции, на полосках)
В отдельности плафон светит так:


До дна добивает неплохо. Субъективно, восприятие вцелом цвета, как для меня - вроде тоже не плохое.
Цвета диодов и расположение их видны на фото ниже.


Уже после установки на акву, через пол дня эксплуатации одна секция потухла. Все те же бракованные диоды.... Так что на картинках - это светят уже 4 из пяти секций.

Электрические параметры по результатам измерения: ток каждой из пяти секций 0.71А. Напряжения на самих 6-ти последовательно включенных диодах19.6В и 20.4В в зависимости от набора диодов.

Напряжение блока питания 22В (максимально понизил, т.к. для работы драйвера достаточно 1.4В запаса).
Температура радиатора примерно 60С. - замерял тестером.

Из "всплывших" проблем, кроме того, что покупка диодов, да и прочих компонентов в наших магазинах - лотерея выявилась довольно высокая температура драйвера. По результатам замера - тоже около 60С. И хотя производитель заявляет, что это нормально, но - это верхний допустимый предел. А летом, а когда плафон закроется стеклом? Решил крепить эти драйверы на боковую стенку плафона (она из алюминиевого уголка) или на термопасту, или термоскотч.

Мне не совсем понятно, почему так греется драйвер? Ведь рассеиваемая мощность на нем 2Вх0.7А=1.4Вт всего! Попробую поднять до максимума напряжение блока питания. Теоретически, у импульсных стабилизаторов может быть все наоборот, чем больше запас, тем меньше будут греться. Но, это пока только гипотеза :-)

[stya]

Хм:
1. Я правильно понял, что светодиоды разных цветов объединены в смешанные группы? Если да - это криминал и повод вот такого выгорания.
2. По поводу температуры я ведь писал.. На самом деле там не 1.5 Ватта, по одной простой причине - потери. КПД преобразователя ну совсем не 100% Сам КПД у этих драйверов, как правило, зависит от питающего напряжения, которое должно на определенное число превышать отдаваемое напряжение в нагрузку (+2-3В), при этом не превышая максимальное. Я бы проверил что там с расчетным Uвых в нагрузку. Ну и в конце-концов Вы посмотрите на размер корпуса драйвера, для такого размера кристалла даже такая малая мощность - серьезная проблема в отведении тепла, я бы сказал - это отвратительный корпус, площадь соприкосновения с платой мизер, тепло рассеивать некуда. Более того, на 0,7А даже в нормальном SO8 корпусе все не так гладко, я выносил нагрузку на отдельный полевик, т.к. 0,7А номинала это пила до 2А в пике, а это уже не шутки. Потом проверьте режим работы устройства, вполне возможно производитель экономил и если драйвер работает на предельном режиме - дешманский дроссель может попадать в насыщение, что в свою очередь "больно" для микросхемы.

Сообщение отредактировал stya - 9.1.2016, 14:00

[Ruslan.Kuchma]

Да-да, определённо с подключением промашка...
Почитайте про кристаллы с разными цветами и материалами.
Этой статьи хватит, чтоб понять почему сгорают, через пол дня после установки

[isiua]

Хм:
1. Я правильно понял, что светодиоды разных цветов объединены в смешанные группы? Если да - это криминал и повод вот такого выгорания.

Нет тут никакого криминала. Все светодиоды, хоть и разного цвета, но рассчитаны на одинаковый ток 0.7А. Поскольку они включены последовательно,то превышение допустимого тока (а это основная причина выхода из строя, не считая заводского брака) невозможно, так как используется драйвер - стабилизатор тока.
Напоминаю, из строя вышел только один тип диодов - холодно-белые. Все остальные прекрасно светят уже несколько дней подряд. Также, замечу, что проверил падения напряжения на каждом типе светодиода. Они оказались точ в точ соответствующими рабочим .

2. По поводу температуры я ведь писал.. На самом деле там не 1.5 Ватта, по одной простой причине - потери. КПД преобразователя ну совсем не 100%

Я не вникал глубоко в принцип работы именно этого драйвера. Поскольку он подключен не просто последовательно с диодами, но и к нулевому проводу, то протекающий через него ток состоит из двух - тока стабилизации Ic и тока, назовем его током управления Iу. Тогда мощность, рассеиваемая драйвером будет
Iу*22В+ 0.7А*2В. При случае замерю ток управления и его зависимость от напряжения на выходе блока питания. Но, что - то мне подсказывает, что он будет намного меньше тока в цепи стабилизации.

Я бы проверил что там с расчетным Uвых в нагрузку.

Ну, дорогой мой, это делается в первую очередь, не зависимо от того, работает собранная конструкция, или нет.
С токами и напряжениями в схеме все гуд

Вы посмотрите на размер корпуса драйвера, для такого размера кристалла даже такая малая мощность - серьезная проблема в отведении тепла, я бы сказал - это отвратительный корпус, площадь соприкосновения с платой мизер, тепло рассеивать некуда. Более того, на 0,7А даже в нормальном SO8 корпусе все не так гладко, я выносил нагрузку на отдельный полевик, т.к. 0,7А номинала это пила до 2А в пике, а это уже не шутки. Потом проверьте режим работы устройства, вполне возможно производитель экономил и если драйвер работает на предельном режиме - дешманский дроссель может попадать в насыщение, что в свою очередь "больно" для микросхемы.

Вообще - то драйверы на этом чипе выпускаются на ток 0.35А, 0.7А и 1.0А. Так что я вроде как далек от предела, если судить по току.
Но, согласен, надо поюзать, время покажет. Меня, как раз, его малый размер и привлекает.

Да-да, определённо с подключением промашка...
Почитайте про кристаллы с разными цветами и материалами.
Этой статьи хватит, чтоб понять почему сгорают, через пол дня после установки

Прочитал, промашки не выявил.
Вам советую прочитать курс "Радиотехнические цепи и сигналы" - в библиотеке

Сообщение отредактировал isiua - 10.1.2016, 19:43

[stya]

Все светодиоды, хоть и разного цвета, но рассчитаны на одинаковый ток 0.7А.

Ну напряжения на дидах-то хоть разные? Или китайцы уже начали гнать светодиоды с цветным люминофором?

А по поводу дайверов на чипе..на сарае много чего пишут, но только там дрова лежат. Кроме заявленных характеристик микросхемы (кстати если верить даташиту, аж до 1.2А ), на режим работы влияет обвязка, а в данном конкретном случае характеристики дросселя, которые могут не дать эти характеристики отработать. К тому же разводка платы влияет на качество теплоотвода. Малый размер платы ни о чем не говорит, я имел ввиду размер корпуса микросхемы.
Лично меня напрягает электроника, работающая на температурах более 40град. и при этом находящаяся без присмотра часами.

Сообщение отредактировал stya - 11.1.2016, 9:22

[isiua]

Ну напряжения на диодах-то хоть разные? Или китайцы уже начали гнать светодиоды с цветным люминофором?

А Вы мое сообщение вообще читали? Я же ведь писал, что напряжения на диодах соответствуют рабочим (понимай, указанным в технических характеристиках)
- то есть разные, и такие как надо.
Я по началу не был уверен на все 100%, что так получится, но эксперимент подтвердил правильность конструкции. Если диоды расчитаны на одинаковый ток, то их можно подключать последовательно, даже если у них разные рабочие напряжения. Они сами себя стабилизируют по напряжению, так сказать (при условии, что цепь запитана от стабилизатора тока).

А по поводу дайверов на чипе..на сарае много чего пишут, но только там дрова лежат. Кроме заявленных характеристик микросхемы (кстати если верить даташиту, аж до 1.2А ), на режим работы влияет обвязка, а в данном конкретном случае характеристики дросселя, которые могут не дать эти характеристики отработать. К тому же разводка платы влияет на качество теплоотвода. Малый размер платы ни о чем не говорит, я имел ввиду размер корпуса микросхемы.

Это все лирика, особенно про сарай. Было бы все так плохо с этим драйвером, не продавался бы он и у нас и в Рашке в таких количествах. Согласен, что это не идеальный вариант, но другого бюджетного решения, как запитать 30 светодиодов я не нашел, и никто не подсказал. Поэтому будем юзать, проверять, станет ясно, что в этом "сарае" лежит. Даже если конструкция окажется неработоспособной - кто - то прочитав этот форум, пойдет по другому пути. Это тоже результат.

Лично меня напрягает электроника, работающая на температурах более 40град. и при этом находящаяся без присмотра часами.

Меня тоже. Но, учитывая что под ней 750 литров воды, пожар маловероятен

[stya]

А Вы мое сообщение вообще читали?.....

Наглухо не очевидно, учитывая что характеристики нигде не указаны. Мысли читать не умею - какое рабочее напряжение у какого из перечисленных диодов соответствует рабочим характеристикам, потому и спросил.
Уж больно интересно стало, неужели в целях экономии или унификации какой-нить начнут с люминофором хитрить, вместо нормальных монохромных кристаллов.
А что до 750 литров "под" - это все хорошо, а что "над?" Перегретый воздух он не вниз идет..
А так - безусловно "на любителя", зимой теплее будет

Сообщение отредактировал 364 - 14.1.2016, 9:48

Причина редактирования: оверквотинг

[isiua]

Наглухо не очевидно, учитывая что характеристики нигде не указаны. Мысли читать не умею - какое рабочее напряжение у какого из перечисленных диодов соответствует рабочим характеристикам, потому и спросил.

Поскольку мой набор диодов - тоже эксперимент, (удивляюсь что он пока не вызвал волны критики), то и нет необходимости расписывать подробно какие напряжения , в какой точке схемы, и на каком диоде. Если кто- либо захочет повторить конструкцию - скорее всего сделает свой индивидуальный выбор по цветовому набору.

Значения рабочих напряжений указываются:
- в тех документации производителя;
- в каталоге продавца.
В любом случае, покупая что - то, я уже предварительно знаю что я беру, и какие у него характеристики.
Я свои диоды покупал у Арованы. Там и напряжения приводятся, и все другое.

А что до 750 литров "под" - это все хорошо, а что "над?" Перегретый воздух он не вниз идет..

Обычно над (во всяком случае у меня) - потолок

[stya]

По фотке с камешками показалось что аквас в какой-то нише встроен, но если там нормальная вентиляция - то да, хоть 80 градусов..

Сообщение отредактировал stya - 12.1.2016, 20:46

[isiua]

Да, нормальная. С температурой мы справимся. К тому - же я чувствую, что яркость будет даже с перебором, поэтому при помощи входа диммирования немного притушим.
Ту вот,уже мысли мучают, как бы это избыточное тепло с пользой тратить.
А то светильник охлаждаем, а в акве тен на 300 ватт. Пропустить бы струйку по радиатору....

Сообщение отредактировал 364 - 14.1.2016, 9:47

Причина редактирования: оверквотинг

[stya]

Ну так смаху в голову приходит только колхозить тепловые трубки в воду
Платы драйверов на подставку, сверху пластина-переходник и тепловая трубка. Но только на сколько оно эффективно будет (микросхемам понравится, аквасу - не ясно). Или, как вариант, вместо пластины - узкий резервуар и маломощная помпа, гоняющая водичку, но тогда и с радиаторами контакт нужен, наврят одни драйвера погоду 750 литрам сделают)

Сообщение отредактировал stya - 13.1.2016, 9:38

[isiua]

Я немного ширше смотрю . Мой радиатор, на котором установлены светодиоды - это фактически 10 жолобов, длиной 1.5 метра. Его температура 60гр. Если по одному - двум пустить воду(например) из трубы после внешнего фильтра, то она забрав тепло от радиаторы вернет его в акву. Это общая идея. Много нюансов выплывает, например - испарение будет очень интенсивным, поэтому надо закрыть жолоб, сделав из него трубу. Как не перегреть воду в акве... и.т.п.
Но это уже совсем другая тема....

[stya]

Шикарная идея!
Накрыть пластиком, такие же заглушки на торцы - вуаля, радиатор-трубопровод.
Про перегрев скорее всего волноваться не стоит, т.к. площади соприкосновения с водой наверняка не хватит дабы как-то уж совсем перегреть. Но надо пробовать %)

Сообщение отредактировал stya - 13.1.2016, 13:55

[isiua]

Может и не настолько шикарная, но, если аквас большой, температура выше комнатной, то можно какую - то копейку сэкономить на обогреве...

Сообщение отредактировал 364 - 14.1.2016, 9:47

Причина редактирования: оверквотинг

[Юрась]

тут разговор о паяльной пасте был. Я пользуюсь вот такой

Очень понравилась, чётко всё лудит, олово берётся отлично, после пайки можно не смывать.
На сегодняшний день цена 10-15грн за баночку 25г. Хватит на очень долго.

[isiua]

Всем привет!
Выкладываю, что у меня получилось, а получилось пока только два плафона:

Или вот, вся конструкция. По краям старые плафоны с линейками светодиодов, а в центре - новые на 3-х ватниках:

Светят они вот так:

Ниже на фото покрупнее видны детали конструкции:

Платы со светодиодами посажены на термопроводящую пасту и плотно прикручены к ребристому радиатору.
Драйверы тоже прикручены к боковым стенкам из алюминиевого профиля, через термопасту и тонкую слюду. Сами стенки - это Г-образный профиль, прикручен и посажен на термопасту на радиатор. Таким образом обеспечил максимально возможный теплоотвод от источников тепла. При работе температура радиатора, на ощупь, 50-60 град. Пожалуй потом поставлю вентиляторы над радиатором на всякий случай. Особенно , если решусь и крайние два плафона переделать.

Вся коробка плафона в местах стыков и по периметру промазана аквариумным герметиком, лицевая часть закрыта посаженным на тот же герметик стеклом. Таким образом ни брызги ни влага в плафон не поступают. Чистить стекло тоже намного удобней, тем отдельные линзы.

Как нибудь, в темное время суток сделаю хороший снимок аквы, чтоб не было бликов, а пока конечный результат выглядит так:

Линзы я использовал 60 град для всех диодов, кроме красных. На красных - 45 град.
Если судить по внешнему виду, по тому, как ярко теперь освещено дно - то ожидаемый эффект получен. Причем, мне так кажется, что достаточно и двух плафонов. Или же, можно было, при моем количестве диодов, использовать одноватные. Теперь буду наблюдать, за травой, и потихоньку лепить остальные два плафона, а так же диммер для управления яркостью.

[isiua]

Фото без дневного фона и бликов:


Несмотря на широко распределенные по площади диоды разных цветов (холодный белый, нейтральный белый, синий, циан, красный), никаких теней неестественных оттенков не наблюдается. Вот, только рыб эта дискотека утомила, попрятались в кусты