» » » Фитосветильник для растений на светодиодных матрицах

Фитосветильник для растений на светодиодных матрицах

Всем привет!
Захотелось мне однажды сделать что-то с использованием светодиодных матриц. Интересно было подключить их без специального драйвера, продумать систему охлаждения и схему аварийного отключения при перегреве. Решил сделать фитосветильник для растений мощностью около 50 Ватт. В итоге получилось вот такое устройство:



Видео по теме



Выбор компонентов
Для начала думал над тем, какие матрицы выбрать. Очень много вопросов вызывает эффективность светодиодных матриц для растений. Информация в интернете крайне противоречивая. В одних источниках пишут, что спектр особого значения не имеет, растения растут под любым светодиодных освещением и даже под лампами накаливания. В других пишут наоборот, что очень важен спектр испускаемого света и нужно брать только качественные проверенные лампы. Т.к. я делаю светильник ни сколько ради растений (они и так в принципе неплохо растут, особенно после автоматизации полива), сколько ради того чтобы сделать что –то с использованием матриц, я решил рискнуть и взять матрицы у Китайцев на АлиЭкспресс. Смотрел отзывы в магазинах, после фразы «клубника в восторге», решил, что шанс на успех есть.
По информации из интернета пришел к выводу, что под одну и туже общую мощность лучше брать несколько небольших матриц, вместо использования одной большой. В больших матрицах плотность кристаллов на единицу площади очень высокая, что плохо сказывается на охлаждении и как следствие - долговечности. Выбор пал в сторону 10 Ваттных матриц с АлиЭкспресс. Каждая матрица содержит 9 кристаллов (или групп кристаллов, я не уверен до конца) между которыми достаточно много свободного места.

Каждая матрица размером примерно с 2х рублевую монету.

Потребляемое напряжение 9-11В (кроме одной матрицы, которая требует 6-7В), ток до 900 мА.

Напряжение питания удобное (более мощные матрицы требуют напряжение 24 и 36 В), у меня как раз был блок питания на 12В и 5А и слегка понизить напряжение не составит проблем. Решил использовать в светильнике матрицы разного спектра. Итого выбрал 5 матриц: полный спектр, красный, синий, теплый белый и просто белый. Надеюсь, что что-то из этого сработает.

Теперь когда матрицы выбраны нужно подумать над тем, как их подключить. Напрямую к блоку питания подключать нельзя. Нужно ограничить ток до 900 мА. Я решил всё особо не усложнять и ограничить ток классически – с помощью резисторов. Напряжение на блоке питания стабилизированное, поэтому проблем быть не должно.

Расчет резисторов
Чтобы продлить жизнь светодиодных матриц, решил их не грузить по максимуму, а эксплуатировать при напряжении 9,5В и ограничить ток 800 мА.
Падение напряжения у нас будет: 12-9,5 = 2,5В
Считаем сопротивление резистора:
2,5/0,8 = 3,2 Ом.

Считаем мощность резистора:
0,8*0,8*3,2 = 2 Ватта.

Я использовал резисторы на 3,2 Ом на 5 Ватт
Т.к. резисторов на 3,2 Ома у меня не было, я соединил последовательно резисторы 2,2 Ом и 1 Ом.

Для другого типа матриц (где напряжение 6-7В), напряжение решил ограничить в районе 6,5В, ток - 800 мА
Падение напряжения: 12-6,5 = 5,5 В

Считаем сопротивление резистора:
5,5/0,8 = 6,8 Ом

Считаем мощность резистора:
0,8*0,8*6,8 = 4,3 Ватта
Взял резистор с запасом - на 10 Ватт

Охлаждение
Теперь предстояло определиться с вопросом охлаждения. В радиаторе я просверлил отверстия, нарезал резьбу М2 и закрепил матрицы при помощи винтов, предварительно нанеся термопасту.



Несмотря на то, что я использовал массивный радиатор, за пол часа температура постепенно поднималась до 80 градусов. Добавил 70 мм вентилятор. Напряжение вентилятора снизил при помощи резистора R8 (общая схема ниже), чтобы уменьшить скорость и снизить шум. В текущем варианте (с вентилятором) температура не поднималась выше 35 градусов.

Резисторы для матриц нагреваются до 100 градусов. Решил для них тоже наладить охлаждение. Резисторы обмазал термопастой и зажал их между длинной алюминиевой полоской и небольшим радиатором.


Алюминиевую полоску согнул в дугу и закрепил вокруг радиатора с матрицами. Крепится дуга к основному радиатору при помощи 4х винтов М4 (предварительно просверлил отверстия и нарезал резьбу).

Я решил сделать систему аварийного отключения при перегреве, на случай если вентилятор выйдет из строя. Питание матриц автоматически отключится при повышении температуры радиатора до 40 - 45 градусов. Для этого я собрал простую схему на термисторе, полевом транзисторе и реле.

Принцип действия следующий: при повышении температуры сопротивление термистора NTC снижается (он «открывается») , на затворе полевого транзистора T1 увеличивается напряжение и он открывается. Реле по умолчанию находится в замкнутом состоянии. Полевой транзистор T1 переключает реле и цепь размыкается. После снижения температуры всё происходит в обратном порядке: полевой транзистор T1 закрывается и реле переключается в исходное замкнутое состояние. Термистор NTC и резистор R6 образуют делитель напряжения. Изменяя сопротивление резистора R6 можно настроить порог срабатывания. Для защиты полевого транзистора от индуктивных выбросов реле добавлен диод D1. Т.к. катушка моего реле рассчитана на 5 В, а питание у меня 12 В, я добавил резистор R7, чтобы снизить напряжение.

Общая схема:


Осталось всё окончательно собрать и закрепить над растениями. Припаял провода для каждой отдельной матрицы. Закрепил термистор на радиаторе рядом с матрицами.

Систему аварийного отключения я приклеил на корпус с обратной стороны с помощью суперклея.

Светильник я подвесил над подоконником при помощи проволоки и веревок из полиэтилена.
Светит вполне ярко, мне нравится.

Проект имеет потенциал для доработки. Например можно добавить Ардуино, модуль реального времени, полевой транзистор и сделать включение и выключение по времени.
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Простая подсветка для фрезера Bosch POF 1200 AE

8.6
Идея
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
8.6
Описание
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
7
Исполнение
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
Итоговая оценка: 8.07 из 10 (голосов: 5 / История оценок)

Добавить комментарий

    • smilesmilesxaxaokdontknowyahoonea
      bossscratchfoolyesyes-yesaggressivesecret
      sorrydancedance2dance3pardonhelpdrinks
      stopfriendsgoodgoodgoodwhistleswoontongue
      smokeclappingcraydeclarederisivedon-t_mentiondownload
      heatirefullaugh1mdameetingmoskingnegative
      not_ipopcornpunishreadscarescaressearch
      tauntthank_youthisto_clueumnikacuteagree
      badbeeeblack_eyeblum3blushboastboredom
      censoredpleasantrysecret2threatenvictoryyusun_bespectacled
      shokrespektlolprevedwelcomekrutoyya_za
      ya_dobryihelperne_huliganne_othodifludbanclose
29 комментариев
  1. Izy125
    да автор издевается. Религия не позволяет поставить драйвер светодиодный? Нагрев меньше, регулировка тока есть. Красота)
    1. EandV Автор
      В каком-то смысле да, религия... Люблю я дубово-топорные решения с простыми схемами с минимумом деталей, где особо нечему ломаться. Меня нагрев и КПД не особо смущает, регулировка лично мне не нужна.
      А так я ни над кем не издеваюсь и никого ни к чему не призываю. Собирайте, как Вам нравится: хотите с драйвером, хотите без.
      1. Izy125
        да я к тому, что перегревшийся резистор вполне способен убить матрицу. Тем более не так чтобы вы оставили большой запас по току.
        1. EandV Автор
          Честно говоря, не представляю, как резистор может перегреться в такой конструкции. Мощность по Ваттам взята в 2 раза больше расчетной. Все резисторы обмазаны термопастой и зажаты между 2х пластин из алюминия + ещё вентилятор обдувает. Если вентилятор перестанет работать и вся конструкция нагреется больше 45 градусов сработает аварийная защита и всё отключится.
        2. EandV Автор
          По поводу запаса по току. Нужно ещё учитывать потери в проводах. Фактический замер показал, что светильник потребляет 3,5-3,6А, т.е. каждая матрица потребляет в среднем 700-750 мА. Напряжение на матрицах примерно 8,9 В. Получается, если больше ограничивать ток, то напряжение просядет ещё ниже минимального уровня. Так что запас вполне нормальный.
  2. Korolev
    Не сочтите за сарказм, просто из любопытства спрашиваю. Из каких соображений выбиралась общая мощность светильника?
    Фитолампа для растений и рассады 10Вт светодиодная (Fito-classic-10W-rb-IP40) Тип цоколя: Е27 Цена 190 Р
    scratch
    1. EandV Автор
      Логика принятия решений была примерно следующая:
      -Душа просит собрать что-то со светодиодными матрицами
      -Душа просит не использовать специальные драйверы и матрицы/лампы на 220В со встроенными драйверами
      -Дома с освещением всё в порядке. Для чего же сделать светильник... Для чего - же, для чего же.. О! Сделаю для растений! Может ещё для выращивания какой-нибудь рассады пригодится представителям старшего поколения в семье.
      -Какие матрицы выбрать ? Информации куча: то полный спектр советуют, то красный спектр, то синий, а кто-то пишет, что с обычными белыми светодиодами даже лучше растет. Решил поставлю 5 разных матриц по типу, что-нибудь да сработает
      -Чем запитать? Нашел блок на 12В 5А (покупал по-моему давным давно для питания шуруповерта от сети, но как-то не понянул)
      -Соответственно выбрал 5 матриц с напряжением близким к 12В (ну кроме одной на 6В) и током не более 1А
      -Потом ещё прочитал, что над подоконником обычно вешают 2 матрицы по 50 Ватт. Подумал, ну хоть на пол подоконника пойдёт.
      -Да и 5 матриц по 10 Ватт лучше, чем 1 на 50 с точки зрения срока службы (опять таки в интернетах пишут)

      В общем не претендую на то, что данное решение оптимальное с точки зрения себестоимости и эффективности. Скорее это результат душевного порыва: собрать из того, что есть и так, как хочется.
  3. Новий Стандарт
    На сколько "лутше" стало растениям после такого сине-красного света, или о том еще рановато говорить, а то что греет,хорошо, зимой грунт для алое можна подогревать, только там наверное чуть конструкцию радиатора изменить, а не,просто зеркала поставить для света
    Понял квантовую механику - гений
    1. EandV Автор
      Пока трудно сказать, есть ли от такого света толк. Работает чуть меньше месяца. Включаю на час с утра и примерно на 3 часа вечером. Нашел в квартире несколько проблемных растений, которым явно не хватает света (побеги неестественно вытянутые и концы бледно зеленые). Буду скорее всего перевешивать светильник и проверять на них.
  4. Гость Владимир
    Хорошо изготовлено. Растюхи спасибо скажут (вытягиваться не станут и зелень насыщенней станет, это факт ). Не лишковато-ли света ? Я для выращивания рассады тоже использую самодельные све-ки, но гораздо меньшей мощи (надо бы добавить). Синих и красных не хватило, так разбавил белыми.
    1. EandV Автор
      Спасибо! Вот по поводу мощности тоже не уверен. Видел разные варианты, например 2 матрицы по 50 Ватт на подоконник. Но опять таки - это скорее эксперимент. Я думаю, что кактусам и алоэ от лишнего света хуже не станет. А Вы какие матрицы используйте (мощность, спектр) и сколько штук? Какого производителя (на Али брали или где-то здесь)?Как я понял, опыт у Вас положительный и растения лучше стали расти.
  5. ino53
    Из своего опыта. Года 4 назад супруга начиталась про фитоподсветку рассады (будь проклят интернет!) и закричала прямо по классику: "Вань, я такую-же хочу!" Пришлось повысить свой уровень (для дополнительной подсветки нужны только красный и синий цвета, зеленый растение вообще отражает), сходить в Горсвет к ребятам, которые занимаются новогодними елками, набрать мешок дохлых красных и синих лампочек, починить, перепаять светодиоды так, что бы соотношение красных и синих было 2 к 1 (в лампочке с 12 светодиодами 8 кр и 4 син, с 9-ю 6 и 3 соответственно), слепить стойки, перекладины, разводку, таймер включ - выкл и др., одно перечисление работ чего стоит. Жена довольна ужасно, говорит, рассада стала как слон, бабье табунами ходит посмотреть и душится слюной.
    По данному изделию. Отличная работа good , но:
    - красный и синий, остальное лишнее (ИМХО);
    - источник света не должен быть точечным ( в молодости обслуживал теплицы, светильники ДРЛФ, агроном заставлял, что бы на растение свет от минимум двух ламп попадал);
    - кто ТАК схемы рисует, про ЕСКД слыхал?! fool
    1. EandV Автор
      Инфа полезная, спасибо!
      По поводу ЕСКД...
      По ГОСТу в лом рисовать. Честной скажу, что я и не умею (я экономист - менеджер по образованию, никогда ничего не чертил в жизни). В производство я эту схему сдавать не собираюсь, а самодельщик и по такой соберет, там всё понятно. Учитывая, что год назад я вообще принципиальные схемы даже читать не умел, я собой определенно горжусь, что хоть такую нарисовал.
  6. ino53
    2 EandV Не в обиду - так красивше?
    Черт, картинка не вставляется!
    Как вставить картинку, просветите!
    1. EandV Автор
      Что-то не открывается ...
    2. EandV Автор
      Примерно так:

  7. ino53
    еще раз попробую
    https://yandex.by/collections/user/ino53/
    получилось...
    1. EandV Автор
      Выглядит получше, не спорю
      1. Новий Стандарт
        EandV Много людей думают что красно-синий свет лучше для растений чем белый. Я не согласен, то всеодно что заявлять что чернокожие поглощают весь спектр, а светлокожих людей полезно держать в подвале без света или белые кошки не любят свет а черные наоборот обожают, или желтые листья не любят желтый свет, им то вообше уже паралельно к свету, или золото не любит желтый свет))). Растения имеют зеленый цвет не от того что они его не любят, а скорей через процес фотосинтеза и цвет хлорофила. Есть и растения с не зелеными листьями, например вид базилика "темный опал" у него листья темно бурые, или красная капуста, просто ето такой пигмент а не предпочтения в спектре света. Как ни странно но в фотосинтезе растений участвует в большей мере УФ спектр,а не красний, так как УФ имеет больше енергии фотонов что провицирует сам фотосинтез. При етом само Солнце имеет пик излучения в зеленом свете, при еволюции скорее растения подстраивалист под Солнце а не наоборот,кроме того растения должны переотражать (быть яркими) определенный свет для привлечения пчел и других насекомых опылителей
        Понял квантовую механику - гений
        1. EandV Автор
          Мысли интересные, особенно аналогии и сравнения. Не совсем вывод понятен. Правильно понимаю, что белые матрицы тоже нужны, не только синие и красные?
  8. ino53
    Цитата: Новий Стандарт
    EandV... Как ни странно но в фотосинтезе растений участвует в большей мере УФ спектр,а не красний, так как УФ имеет больше енергии фотонов что провицирует сам фотосинтез. При етом само Солнце имеет пик излучения в зеленом свете...

    Насчет ультрафиолета согласен, те же тепличные облучатели ДРЛФ-400 лупят его столько - загорать можно, а вот глазам совсем не хорошо. А вот насчет спектра - это чувствительность человеческого глаза максимальна на зеленом, верхушка колокола. И насчет аналогий - как то больше верится спецам, годами занимавшимся этим делом.
    1. Новий Стандарт
      ino53 "это чувствительность человеческого глаза максимальна на зеленом". Запутались что ли? Я говорил о максимальном излучении Солнца в зеленом свете, Вы вашим графиком (он показует изменение спектра Солнца до и после прохождения в земной атмосфе) подтвердили мои слова ранее, за что спасибо )). На счет специалистов- доверят надо научным доказательствам, а "специалистам-бизнесменам", цель которых втюхать побольше "чудо светодиодов для растений" в обмен на "зелень" разница есть))
      Понял квантовую механику - гений
  9. Dmitrij
    главное назвать круто - "светодиодная матрица", ух....)) С приводом от мощного вихревого вентилятора с асинхронным двигателем.... уххх...)))

    А вообще растениям же нужен ультрафиолет там какой-то особый, от "не такого" они загнуться быстрее
    "Марти! Думать нужно в четырех измерениях..."

    Человеческий мозг работает на 100%, но нам подконтрольны лишь пару процентов его ресурсов.
    1. Новий Стандарт
      Dmitrij Да, растениям нужно мягкий УФ,тот что по спектру ближе к фиолетовому чем УФ. Не того что в "Кварцевой (ртутной)лампе" -используется для дезинфекции в больницах, без присуствия людей! От той УФ-лампы уже проверял,растения губнут облучив их всего 10 мин. От "кварцевой лампы" также нельзя загорать иначе рак кожи гарантирован, или проблеми со зрением
      Понял квантовую механику - гений
      1. R555
        Разрешите мне вмешаться в эту тему. Я немного занимаюсь цветочками и, соответственно, их подсветкой. Я проводил опыты с освещением лампой так называемого чёрного света ( мягкий ультрафиолет). Цветочки поперли в рост и не загнулись. У меня и сейчас эта лампа под рукой. Смотреть на неё можно, но нежелательно. Такие лампы применяются. на всяких танцульках и здорово заставляют светится разными цветами, например косметику. И материалы могут светиться разными цветами, не такими, как мы их видим. Я проверял детский крем, он белый на свету. Намазал на руку и в темноте, освещая этой лампой снимал на камеру. Жесть ! Я же пальцами шевелил. Визуально я видел, что крем стал синего цвета, но и видел подсветку мягким ультрафиолетом. А по камере - полная темнота и клешня такая синяя шевелится... Баб и детишек можно пугать
        кто не ошибается, тот не делает ничего
        1. ino53
          ...лампой так называемого чёрного света ( мягкий ультрафиолет)...
          Не такая, как автолампочка поворотов, только черная? От такой панель управления самолета - как новогодняя елка, каждая фосфорная метка аж полыхает.
        2. Новий Стандарт
          R555 и ino53 Мягкий УФ-"дискотечный свет" (черная лампа):


          И лампа "жесткого УФ" (длинная прозрачная,кварцовая лампа для дезинфекции) она сильно ионизирует воздух за счет большой энергии фотонов в той крайней области УФ,от того дает запах озона:

          Понял квантовую механику - гений
        3. ino53
          ...Мягкий УФ-"дискотечный свет" (черная лампа)...
          ЭТО не дискотечный свет, это для полимеризации лака на дамских коготочках, даже в детекторах валют посолиднее стоят. Лениво идти в родной дискоклуб, там сейчас молодые командуют, сфотографировал бы и киловаттный УФ прожектор, и стробоскоп на 2 килоджоуля, и лазерную развертку... А если сварку добавить, так это то, из-за чего операцию по замене хрусталика пришлось делать.
  10. ino53
    Dmitrij
    Новий Стандарт
    ...растениям же нужен ультрафиолет там какой-то особый...
    Погуглите про характеристики упомянутой ДРЛФ-400. В свое время с ее помощью люди (не я, я только рубильник включал) почти на Полярном круге на 8 Марта нефтяников огурцами кормили.

Привет, Гость!


Зарегистрируйтесь

Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

Войти

Добавьте самоделку

Добавьте тему

Онлайн чат

Опрос
А Вы знаете, что на сайте оплачиваются отчеты о создании самоделок?

Последние комментарии

Все комментарии
Новые самоделки на почту

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день.