|
Светодиодный светильник для аквариума: правильно (страница 7) |
Последнее время слышу много вопросов - как сделать правильно, какие светодиоды выбрать, как произвести расчет необходимого количества? То есть, в общем, применимы все температурные вариации (и выбор является лишь делом вкуса) Если же копать глубже, проектировать светодиодный светильник с максимальным КПД (получать с ватта мощности максимальный прирост биомассы), то очевидно, что необходимо сосредоточить основную мощность в области максимальной чувствительности хлорофиллов, как это сделано у plant grow ориентированных ламп. Со светодиодами это сделать не сложно - необходимо лишь подобрать определенную комбинацию. В данном случае очень хорошо подходят светодиоды холодного свечения (6500-10000К), ярко выраженный синий пик (450нм) которых удачно повторяет синий пик чувствительности хлорофиллов. Красный же пик не настолько удачен даже у светодиодов теплого белого свечения, потому как их максимум приходится на 620нм, а на необходимых 660-680нм наблюдается серьезный спад. Однако эта составляющая очень хорошо возмещается применением монохромных красных светодиодов DeepHyper red диапазона 660-680нм. В итоге сладкая парочка Cool White + Deep Red дает более подстроеный (более эффективно потребляемый растениями) свет. С ватта энергии потребленного таким светильником прирост биомассы будет выше. Кстати его оттенок напоминает оттенки Plant Grow ориентированных ламп - но в этом и нет ничего необычного, ведь их спектры сильно одинаковы. Уход в сторону Plant Grow ориентированности естественно немного искажает правильность цветовой картины аквариума. И тут главное найти оптимальный для себя варианткомбинацию света для наблюдателя + света для растений. СОЧНАЯ ЗЕЛЕНЬ В СТИЛЕ ТАКЕШИ АМАНО Проанализировав спектры СД, можно понять, что зеленая область спектра имеет наименьший вес. То есть по сравнению, со всеми другими цветами в спектре СД зеленый представлен в меньшей степени. Это не надо понимать как, то, что под светодиодным светом будет все скучно и безжизненно - это надо понимать так, что обычными белыми СД сочную зелень, как у Такеши Амано не получить Эта проблема решается так же как и у ламп фирмы ADA - добавлением в спектр зеленого - у них зеленый пик равноценен со всеми остальными. Как показали мои собственные эксперименты, добавление 5-10% монохромных зеленых делает зеленый тарвник ничем не хуже, чем под лампами ADA. Тут важно понимать, что зеленость это свет для наблюдателя, большое его количество снижает КПД светильника - зеленый растючке не нужен она его отражает. Подвес или ближе к поверхности? Светодиод точечный источник - испускаемый им световой пучек имеет вид конуса с углом раскрытия заявленным в его характеристиках. Как правило этот угол составляет 100-130 градусов. Чем дальше светодиодо от поверхности - тем больше площадь светового пятна на этой поверхности. Эта особенность, с учетом максимального задействования излученного светового потока в аквариуме, влечет за собой два варианта эксплуатации светодиодов: Близко раположенный к поверхности воды светильник: - расстояние до воды не более 8-10см (более 90% света уходит в аквариум) - все светодиоды без вторичной оптики - из-за близкого расположения к влажной среде требуют однозначной изоляции порзрачным материалом (лист стекла силикатногоорганического) - за счет широкого угла происходит происходит очень хорошее смешивание цветовых каналов (разноцветные СД могут быть разнесены на значительные расстояния, без потери равномерности) - свет такого светильника в большей степени расеяный и напоминает свет линейных ЛЛ Подвес: - расстояние до воды более 20см - все светодиоды со вторичной оптикой (дополнительными линзами) - линзы съедают 3-8% от светопотока - для недопущения загрязнения линз, в идеале, так же лучше прикрывать прозрачным листом (грязнаяпоцарапаная линза скушает светопотока еще больше) - угол фокусировки вторичной оптики выбирается в зависимости от высоты расположения светильника над поверхностью воды - для получения равномерной картины смешивания различных цветов, количество "цветных" СД приходится увеличивать - то есть как бы размазывать по площади светильника ту же мощность, но большим количеством с меньшей мощностью - результирующий свет такого светильника в большей степени направлен, появляются глубокие тени, тени рыб на дне, чувствуется объемность аквариума Рекомендации из собственного опыта: - если аквариум ориентирован на выращивание качественной длинностебельки, большого количества разношерстныхразноуровневых растений в одном аквариуме, для которого важно отсутствие глубоких теневых зон в объеме аквариума - первый вариант предпочтительнее. Рассеяный свет проникнет во все зоны и даст приемлемый свет всем даже самым нижним листьям и растениям. - если у вас природный аквариум (Nature aquarium) с ориентацией на скейп, и ежедневное созерцание чудо картины, ваш выбор подвес - с пропорцией сдвинутой в сторону направленного света, дающего "глубину" в картине аквариума, делающего ваш фрагмент кусочка природы, ограниченного несколькими стекляными плоскостями, максимально соответствующим реальности. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЕ - как реагирует растючка на светодиодный свет? - сколько светодиодов надо на аквариум? - хватит ли света для почвопокровных растений? Пусть фото аквариумов (более полугода под СД) со светодиодным солнцем, говорят сами за себя: Нано-куб 19л - 720Лм 140л - 6300Лм Для требовательной растючки 40Лмл достаточно. РАССЧЕТ СВЕТИЛЬНИКА 1) Определиться с необходимой интенсивностью освещения: - 20..30Лмлитр достаточно для нормального роста валлиснерии, анубиасов, эхинодорусов и прочей нетребовательной растючки - 40Лмлитр хорошо растет большинство требовательной растений (cuba стелется по дну, отлично растет бликса, людвигия бревипес, дидиплис, эустералис стеллата, лимнофила ароматика) - 60Лмлитр выше перечисленные растения интенсивно набирают красный окрас (при достаточном уровне микроэлементов) - >60Лмлитр - для выращивания плотных ковриков из лилеопсиса, парвулы в глубоких аквариумах - в таком случае световой день должен быть разделен на несколько фаз, в которых светильник работает на 100% пару часов и на пониженой мощности остальное время 2) Имея суммарное количество люменов выбираем и таблицу ниже (количество люменов получаемых с одного светодиода) путем деления получаем необходимое количество светодиодов. XP-E - 0.7A - 208Lm XP-G - 1A - 348Lm XT-E - 1..1.5A - 320..420Lm XM-L - 1.5 .. 2A - 590...742Lm Здесь следует обратить внимание на некоторые детали: - серия светодиодов XP-E самая старая из списка, соответственно чуть более худшие чем все остальные параметры. Ее стоит покупать если цена на нее будет достаточно низкой (читай выгодной) - светодиоды серии XM-L самые мощные (мощные в том смысле что рассчитаны на большу эксплуатационную мощность нежели остальные) поэтому на небольшой травник их количество будет маленьким в результате чего равномерность освещения будет неудовлетворительной. То есть XM-L лучше всего использовать в травниках большого объема и большой глубины - наиболее продвинутой является серия XT-E (обладает лучшей эффективностью и имеет более комфортно чувствует себя на высоких температурах) на нее и рекомендую ориентироваться. Однако серия XP-G на данный момент в некоторых магазинах имеет наилучшее соотношение Лм$ 3) Зная общее количество светодиодов можно выбрать необходимое количество светодиодных драйверов. В технических характеристиках драйвера указано максимальное количество светодиодов, которое можно подключать к нему. Операция деления с округлением до целого в большую сторону даст искомое количество драйверов. Изменено 25.1.13 автор Moderator |
|
#1617730 |
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение Kiraso Это больше актуально именно для AC драйверов (переменка 220В), для драйверов от вторичного ИП не так актуально. Например тот, что на моем примере выше, вообще по прайсу позиционировался как драйвер для одного диода на 3вт. С уважением А.А. |
|
#1623809 |
|
Завсегдатай
|
|
сообщение AlexAlex именно так, AC драйвер и был Изменено 11.5.12 автор Kiraso |
|
#1623813 |
Постоянный посетитель
|
|
KirasoВот-вот-вот. Я вчера с дуру купил диод на 3.3-3.8В, ток до Ампера. А драйвер на 450мА, но 5-12В. Подключил диод, он заморгал. Т.е. примерно пару импульсов в секунду. И только тогда до меня и дошло, что драйвер не может выдать напряжение ниже того, которое ... кгхм... которое может выдать)) Похоже он пытался зажечь светодиод, получал перегрузку, и срабатывала защита. Потом пытался снова его запустить, и снова перегрузка. И т.д. Короче сегодня купил ещё один светодиод |
|
#1623827 |
Посетитель
|
|
Хотел спрашивать в личку, но думаю многим тоже будет интересно в контексте данной темы: |
|
#1624557 |
Постоянный посетитель
|
|
monocirЯ думаю длина не важна. По крайней мере в условиях домашнего аквариума. Главное - сечение. Для меди считается чтобы сечение было не менее 1кв.мм на 10А |
|
#1624587 |
|
Постоянный посетитель
|
|
monocirПогуглил. Длинные провода при работе с некоторыми драйверами могут давать помехи. Приёмники, телевизоры могут их ловить. Длиньше провод - больше помех. Лично мне кажется, что для такого эффекта длина провода должна измеряться несколькими метрами, а то и десятками. Что весьма не естественно для аквариумного применения)) |
|
#1624591 |
Посетитель
|
|
DimkaSP Мне кажется, что при постоянном токе никаких помех быть не должно Могу и ошибаться... |
|
#1624685 |
Свой на Aqa.ru
|
|
accki Ток не совсем "постоянный", присутствует и импульсная составляющая. На работу самой системы в целом (контроллер, ИП, драйверы, СД, ... ) длина проводов (разумная, не сотни метров ) никак скорее всего не скажется. Помехи? Не знаю, думаю тоже будут в разумных пределах, но на некоторые (аудио в основном) приборы может и скажутся. С уважением А.А. PS А "шапка" то все растет, скоро целый "трактат" вырастет. При чем во многом полезный. ИМХО |
|
#1624695 |
|
Посетитель
|
|
AlexAlex Что там присутствует? И где? Если от драйвера до диодов - постоянка, от розетки до драйвера - обычная 50Гц переменка, где же тут помехи для аппаратуры? Если только контроллер со своим PWM, но у него тоже "мощей не хватит" чему-то там извне мешать работать |
|
#1624699 |
Завсегдатай
|
|
accki как раз от драйвера к светодиоду далеко не постоянка идет, Вам же это уже объяснили. и ШИМ от контроллера, если он есть, тут не причем. |
|
#1624704 |
Постоянный посетитель
|
|
acckiЕсли я правильно понял, там на выходе пульсирующая напруга. Пульсирующая с высокой частотой. Не такая переменная как в розетке, где ток меняет своё направление и величину о 0 до 308 В. А колеблется около номинального. Может и ошибаюсь. Я с импульсной техникой на Вы |
|
#1624712 |
|
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение accki Алексей, уже Светодиодный светильник для аквариума: правильно отмечал, "драйверы" устройства импульсные, если говорить проще (совсем просто ), то "постоянный" выходной ток драйвера промодулирован его (драйвера) частотой (внутренней) преобразования (у "неправильных" драйверов будет точно так же промодулирована и "входная" цепь питания). Кстати, не все драйверы "одинаково полезны", у того что в моем примере индуктивность (дроссель) занижена от рекомендованной в даташите, не принципиально, на практике почти не скажется, но помех такой драйвер будет создавать больше. ШИМ, это отдельная история, но в подавляющем большинстве случаев попадает именно в звуковой диапазон. сообщение DimkaSP В данном случае дело не столько в частоте, сколько в скорости нарастания самого импульса (в отличии от синусоиды переменного тока), именно фронт (перепад) импульса и создает основную "помеху", эм. импульс, что и свойственно большинству импульсных преобразователей. С уважением А.А. PS Вот, специально только что "нарыл" http://www.aqualogo.... , кстати yury88 представлен и на этом форуме. Изменено 13.5.12 автор AlexAlex |
|
#1624733 |
Завсегдатай
|
|
Хоть драйвера и импульсные (99,9999%), но думаю ЭМИ от них не столь критичны, и при длине проводов до несколько метров особого влияния на бытовую аппаратуру не окажут (ну если только проводами что-то обмотать специально). |
|
#1624755 |
Свой на Aqa.ru
|
|
Kiraso Кирилл, вроде и "невзначай" но поднял вопрос об общем конструктиве. Все же вижу более "правильной" такую компоновку, внешний ИП, а DC драйвера (конструктивно) на самом СД светильнике (КПД драйверов высок, дополнительного "тепла" почти не привнесут). Т.е. к самому светильнику лишь "силовой-питающий" провод, и управляющие "слаботочки", для них UTP самое то. Тогда обеспечена и безопасность (к светильнику только низкое напряжение), и минимум проводов. Естественно ИМХО. С уважением А.А. |
|
#1624769 |
|
Завсегдатай
|
|
AlexAlex Ну тема о светодиодном светильнике, а не только о светодиодах, поэтому конструктив также важен. В принципе схема: мощный внешний БП, далее DC драйвера и светодиоды в самом светильнике одна из самых распространенных. И одно из важных качеств, действительно, электробезопасность. Такая компоновка содержит несколько больше компонентов нежели AC драйвер(ы) и светодиоды, и может быть несколько дороже (не всегда), но дает большую гибкость. Лично мне кажется целесообразным применение AC драйверов в простых светильниках, для небольших объемов и без всяких там рассветов и закатов. Еще одна компоновка (мне если честно, больше нравится), когда и драйвера (DC, но это верно и для AC, более того даже очень желательно) вынесены за пределы светильника, т.е. в нем только светодиоды. При такой компоновке может возрасти кол-во проводов , что минус, но плюсом будет то, что вся электроника выведена наружу, от мокрой зоны. зы: естественно, имея хорошую производственную базу можно сделать всю электронику внутри с хорошей герметизацией и отличным внешним видом. если же использовать профиля типа http://metaelement.r... то драйвера там пихать особо не куда. Изменено 13.5.12 автор Kiraso |
|
#1624780 |
Свой на Aqa.ru
|
|
сообщение Kiraso Не то слово, все верно, конструктив для СД светильника, основа основ! ИМХО ...если же использовать профиля типа http://metaelement.r... , то драйвера там пихать особо не куда.... Ну почему? А если в "дырдочку" что на рисунке с торца профиля, или просто между СД на "основной плоскости"? При желании всегда место найдется , тут главное драйвер подходящий выбрать. ИМХО ... Частоту внешнего ШИМ выбирают либо чуть выше звуковой (обычно от 16 кГц и выше, если есть возможность, то лучше чуть выше 20-22кГц), либо ниже 200 Гц (из собственного опыта), т.к. человеческое ухо очень хорошо слышит в среднем диапазоне (как раз 1-4 кГц). И писк от драйвера комфорта не принесет..... На счет частоты ШИМ. Например в контроллере от damien Lakovsky Контроллер AquaLED2 (на его контроллер последнее время поглядываю, на тот что 4 (самому "лепить" в лом), да и думаю damien Lakovsky скидку по "старой дружбе" хорошую персональную сделает ) частота ШИМ 2.5 КГц (как раз в самой чувствительной для человеческого уха области ). С уважением А.А. |
|
#1624833 |
Завсегдатай
|
|
сообщение AlexAlex Если не ставить светодиоды очень кучно (а скорей всего этого не позволит сам радиатор в пассивном режиме), то можно попробовать поставить мелкие DC драйвера. Более того, идеально было бы вообще изготовить спец плату с драйверами под такой корпус, но это уже более серьезный подход.
В новой версии, вроде как есть возможность менять частоту. В данном контроллере нет встроенных драйверов (в отличии от #2-1.4 и т.п.), поэтому как они будут пищать (дроссели в драйверах), и будут ли, уже проблема конечного пользователя. В принципе, если все это стоит в тумбочке, то можно и не услышать (звук работающих фильтров, а уж компрессора и подавно, "забьет" писк драйверов. |
|
#1624918 |
|
Посетитель
|
|
сообщение AlexAlex эта дырочка вроде по конфигурации сечения специально для этого и предназначена, даже специальные пазы есть, для вставки платы. В эту полость вписываеться прямоугольник 3х2,5 см. Если кому нужно вечером поточнее замерю. |
|
#1624937 |
Завсегдатай
|
|
сообщение monocir чёт-то не пойму о какой дырке речь, если та что сверху с пазом, так паз этот оптимален для креплений всяких подвесов (тросики, рельсы и т.п.) то что полость ниже паза и выше основания-плоскости, то имхо, тесно там, хотя и можно что-то впихнуть наверное. мне видится, что если и размещать в этом профиле компактные DC драйвера, то там же где и светодиоды, под стеклом. |
|
#1625044 |
|
|
monocir Идеология электрического соединения контролеровдрайверовисточника питания: 1. Все силовые провода как можно толще и короче (чем больше сечение и меньше длина провода - тем меньше эффект "излучающей антенны" .... даже при постоянке на выходе источников питания наблюдаются широкий спектр помех, на выходщах драйверов еще хуже - наглядно демонстрирует фото осилограммы выше :-)) 2. Правильнее всего драйвера раполагать рядом со светодиодами, тем самым минимизируя длину силовых проводов к светодиодам. 3. Для управляющих проводов (диммирования) - длина и толщина не критична, но лучше придерживаться той же политики. 4. Соединение земляных проводов - топология звезды, центр которой "минус" источника питания. То есть на контроллер один свой набор проводов с источника, на драйвер свой набор проводов. Образование контуров крайне нежелательно (например если контроллер и драйвер соединены земляными проводами на источнике питания, то совсем не надо соединять и минусы выходв диммирования, так как они уже имеют связь через сильноточный провод питания) Пищащий дроссель - плохая индуктивность - часть электромагнитной энергии уходит в космос через уши :-). Лучше всего использовать индуктивности в броневых корпусах, электромагнитный поток которых заэкранирован от окружающей среды. 1) плохая индуктивность - не экранированная, и витки не залиты компаундом - свистит на ура На первый взгляд безобидная деталь - однако ее неэкранированная обмотка излучает в пространство около нее столько электромагнитных помех, что обычный зуммер свистит сам по себе будучи к ней поднесенным :-) - это наглядный пример того, что излучается в эфир и по проводам достаточно много, и применять мероприятия уменьшающие такие последствия обязательно для электромагнитной совместимости аппаратуры. 2) хорошая индуктивность - не свистит и практически не излучает. Изменено 14.5.12 автор damien Lakovsky |
|
#1625056 |
|
Посетитель
|
|
Kiraso на сайте представлено искаженное сечение профиля, в реальности он слегка "другой" |
|
#1625071 |
Постоянный посетитель
|
|
damien LakovskyЯ согласен со всем, что оно имеет место быть, но ИМХО Вы слишком перегибаете... Можно забуриться в подземный бункер и прожить там всю жизнь, потому что боишься, что тебя собьёт машина, кирпич на голову упадёт, или маньяк какой-нить зарежет. Ну или если ближе к теме, можно мощный светодиодный светильник в сарайку привинтить, в которую ходишь пару раз в год. Утрирую конечно, но думается, что ... да хотя бы эти же провода, при длине в пару метров не будут создавать помех столько, что они будут реально мешать. ЗЫ: с необходимостью части списка согласен |
|
#1625155 |
|
|
Каждый электрический девайс отправляемый в производство должен соответствовать стандартам в плане электромагнитной совместимости. И это причина почему имея дома миллион различных устройств они работают не мешая друг другу. |
|
#1625459 |
|
Постоянный посетитель
|
|
damien LakovskyА.. Ну это да.. Просто я сам такими приборами не пользовался, не подумал. |
|
#1625465 |
Модератор , Советник
|
|
сообщение damien Lakovsky Опять написано много всего странного. 1)С чего вдруг уровень электромагнитного излучения стал зависеть от толщины провода? Зависит от длины, пространственного расположения, от характера и силы протекающего тока. А толщину надо просто выбрать адекватной номинальному значению тока через диоды. Если, например диоды в цепочке полутораамперные, то провода с сечением 0.5кв.мм вполне хватит с запасом. 2)Есть очень легкий способ радикально снизить излучение от проводов. Надо провода от плюса и минуса диодной цепочки скрутить в подобие витой пары и в таком виде уже тянуть до драйвера. Излучение от проводов в паре будет успешно взаимно компенсироваться, поскольку токи равны и текут в противоположных направлениях. Таким же образом имеет смысл располагать и саму последовательную цепочку диодов. Надо выставить их в линию через один, и четные включить в одном направлении, а нечетные в другом. 3)Сколько разбирал всякие ЭПРА, блоки питания, драйверы - всегда для трансформаторов и катушек индуктивности используются броневые сердечники. Это типичное решение для импульсного питания. |
|
#1625575 |