Kiedyś chciałem zrobić coś przy użyciu matryc LED. Ciekawe było podłączenie ich bez specjalnego sterownika, aby przemyśleć układ chłodzenia i obwód wyłączania awaryjnego podczas przegrzania. Postanowiłem zrobić fito-lampę dla roślin o mocy około 50 watów. W rezultacie otrzymaliśmy takie urządzenie:
Powiązane filmy
Wybór komponentów
Na początek zastanawiałem się, które matryce wybrać. Skuteczność matryc LED dla roślin budzi wiele pytań. Informacje w Internecie są niezwykle sprzeczne. Niektóre źródła piszą, że spektrum nie ma większego znaczenia, rośliny rosną pod dowolnym oświetleniem LED, a nawet pod żarówkami. W innych piszą wręcz przeciwnie, że spektrum emitowanego światła jest bardzo ważne i trzeba brać tylko sprawdzone lampy wysokiej jakości. Ponieważ Robię lampę bez względu na to, ile kosztują rośliny (w zasadzie już całkiem dobrze rosną, zwłaszcza po automatyzacji nawadniania), ile by zrobić, korzystając z matryc, postanowiłem zaryzykować i wziąć matryce od Chińczyków na Ali Express. Spojrzałem na recenzje w sklepach, po frazie „truskawki są zachwycone”, zdecydowałem, że jest szansa na sukces.
Według informacji z Internetu doszedłem do wniosku, że lepiej jest wziąć kilka małych matryc pod tą samą mocą całkowitą, niż używać jednej dużej. W dużych matrycach gęstość kryształów na jednostkę powierzchni jest bardzo wysoka, co niekorzystnie wpływa na chłodzenie, aw konsekwencji na trwałość. Wybór padł w kierunku matryc 10 Watt z Ali Express. Każda matryca zawiera 9 kryształów (lub grup kryształów, nie jestem pewien do końca), pomiędzy którymi jest dużo wolnej przestrzeni.
Każda matryca ma rozmiar monety o nominale 2 rubli.
Pobór mocy 9-11 V (z wyjątkiem jednej matrycy, która wymaga 6-7 V), prąd do 900 mA.
Napięcie zasilania jest wygodne (mocniejsze matryce wymagają 24 i 36 V), właśnie miałem zasilacz 12V i 5A, a nieco niższe napięcie nie stanowiłoby problemu. Postanowiłem zastosować w lampie matryce o różnych widmach. W sumie wybrałem 5 matryc: pełny zakres, czerwony, niebieski, ciepły biały i tylko biały. Mam nadzieję, że niektóre z tych prac.
Teraz, gdy macierze są wybrane, musisz pomyśleć o tym, jak je połączyć. Nie można bezpośrednio podłączyć do źródła zasilania. Konieczne jest ograniczenie prądu do 900 mA.Postanowiłem nie komplikować wszystkiego i klasycznie ograniczać prąd - za pomocą rezystorów. Napięcie na zasilaczu jest ustabilizowane, więc nie powinno być problemów.
Obliczanie rezystora
Aby przedłużyć żywotność tablic LED, postanowiłem nie ładować ich do maksimum, ale działać przy napięciu 9,5 V i ograniczać prąd do 800 mA.
Będziemy mieli spadek napięcia: 12-9,5 = 2,5 V.
Rozważamy rezystancja rezystora:
2,5 / 0,8 = 3,2 oma.
Rozważamy moc rezystora:
0,8 * 0,8 * 3,2 = 2 waty.
Użyłem 3,2 oma przy rezystorach 5 watów
Ponieważ Nie miałem rezystorów 3,2 oma, podłączyłem szeregowo rezystory 2,2 oma i 1 Ω.
W przypadku innego rodzaju matrycy (gdzie napięcie wynosi 6-7 V) postanowiłem ograniczyć napięcie w zakresie 6,5 V, prąd - 800 mA
Spadek napięcia: 12-6,5 = 5,5 V.
Rozważamy rezystancja rezystora:
5,5 / 0,8 = 6,8 omów
Rozważamy moc rezystora:
0,8 * 0,8 * 6,8 = 4,3 wata
Wziąłem rezystor o marginesie 10 watów
Chłodzenie
Teraz chodziło o kwestię chłodzenia. Wywierciłem otwory w chłodnicy, wyciąłem gwint M2 i przymocowałem matryce śrubami, po nałożeniu pasty termicznej.
Pomimo faktu, że użyłem ogromnego grzejnika, przez pół godziny temperatura stopniowo rosła do 80 stopni. Dodano wentylator 70 mm. Napięcie wentylatora zostało zmniejszone za pomocą rezystora R8 (ogólny schemat poniżej) w celu zmniejszenia prędkości i hałasu. W obecnej wersji (z wentylatorem) temperatura nie wzrosła powyżej 35 stopni.
Rezystory matrycowe nagrzewają się do 100 stopni. Postanowiłem też wprowadzić dla nich chłodzenie. Pokrył rezystory smarem termicznym i włożył je między długą aluminiową taśmę i mały grzejnik.
Wygiął aluminiowy pasek w łuk i przymocował go wokół grzejnika za pomocą matryc. Łuk jest przymocowany do głównego grzejnika za pomocą 4 śrub M4 (wstępnie wywiercone otwory i wyciąć gwinty).
Zdecydowałem się na system awaryjnego wyłączania w przypadku przegrzania, w przypadku awarii wentylatora. Moc matrycy zostanie automatycznie wyłączona, gdy temperatura chłodnicy wzrośnie do 40–45 stopni. Aby to zrobić, zestawiłem prosty obwód na termistorze, tranzystorze polowym i przekaźniku.
Zasada działania jest następująca: wraz ze wzrostem temperatury maleje rezystancja termistora NTC („otwiera się”), wzrasta napięcie na wyjściu tranzystora polowego T1 i otwiera się. Przekaźnik jest domyślnie zamknięty. Tranzystor polowy T1 przełącza przekaźnik i obwód się otwiera. Po spadku temperatury wszystko dzieje się w odwrotnej kolejności: tranzystor polowy T1 zamyka się, a przekaźnik przełącza się do początkowego stanu zamkniętego. Termistor NTC i rezystor R6 tworzą dzielnik napięcia. Zmieniając rezystancję rezystora R6, można ustawić próg. Aby chronić tranzystor polowy przed emisją przekaźnika indukcyjnego, dodano diodę D1. Ponieważ Moja cewka przekaźnika jest znamionowa na 5 V i mam moc 12 V, dodałem rezystor R7, aby zmniejszyć napięcie.
Ogólny schemat:
Pozostaje w końcu zebrać i naprawić wszystko na roślinach. Druty lutowane dla każdej matrycy. Zamontowałem termistor na grzejniku obok matryc.
Przykleiłem system wyłączania awaryjnego do skrzynki z tyłu za pomocą super kleju.
Zawiesiłem lampę na parapecie za pomocą lin i drutów polietylenowych.
Świeci dość jasno, podoba mi się.
Projekt może ulec zmianie. Na przykład możesz dodać Arduino, moduł czasu rzeczywistego, tranzystor polowy i włączać i wyłączać na czas.