Tworzymy oświetlenie LED - DIY

[lgorek]

Tworzymy oświetlenie LED - czyli mały poradnik jak samemu wykonać panel led.

Aby zrobić to raz a dobrze musimy się zastanowić:
- jaką kwote mamy do wydania
- jakie diody użyć
- czy ma to być płytka drukowana czy zwykłe połączenie kabelków


O pieniądzach nie będe pisał bo tutaj każdy ma inny portfel.


Diody LED czyli Light Emitting Diode jest ich cała masa ale nas interesują czerwone i niebieskie ponieważ taką długość fali chlorofil a najlepiej przyswaja. Mogę dodać tylko że dobrze było by gdyby były one zbliżone do 430nm (niebieskie) oraz 660nm (czerwone) ponieważ wtedy jest największa absorbcja światła poprze chlorofil. Ale nie o tym mowa w tym poscie.

 

Przy kupowaniu diody zwracajmy uwagę na:

- napięcie wyrażone w voltach V (średnio 2-4V zależne od koloru)
- natężenie wyrażone w amperach A lub mili-amperach mA 1A=1000mA (średnio 20mA)
- prosto można wysnuć że pobór prądu będzie to W=A*V czyli tak zwane Wat'y za które płacimy prąd.
- podawany jest też czasami jasność diody w mcd jednak czasami jest to bardzo przekłamane i sprzedawcy aby sprzedać oszukują więc uważajcie.
- warto jest kupić 5mm chyba najlepszy rozmiar
- kupujcie diody tylko z podanymi dokładnie V i A, bo później będą problemy z podłączeniem.
- czasami jest podany kąt świecenia, wg mnie najlepsze diody są między 30-45 stopni wtedy całe światło idzie w dół a nie na boki.

 
Z własnych doświadczeń wiem że najlepiej jest kupić kilka sztuk gdy mamy taką możliwość od różnych sprzedawców i porównać je ze sobą gdy będziemy zadowoleni z danej serii kupmy więcej. Raz się naciołem i kupiłem 100szt i jak się okazało byla to straszna lipa.

Gdy mamy już diody i wiemy ile ich chcemy, zastanawiamy się jaki zasilacz chcemy podłączyć ja zawsze używam 12V ponieważ na take samo napięcie są wentylatory wiec jeden do wszystkie ale również możecie użyć wiekszego np 18V, 24V. Użycie większego zasilacza sprawia że możemy mieć więcej diod w jednej lini.

Dla przykładu diody 3V:
12V=3V-3V-3V-3V (4 diody)
18V=3V-3V-3V-3V-3V-3V (6 diod)
24V=3V-3V-3V-3V-3V-3V-3V-3V (8 diod)

Diody przeważnie mają mały wachlarz działania dlatego też czasami warto zmniejszyć napiecie co za tym idzie zmiescimy wiecej diod w jednej lini a spadku mocy nie będzie.

Jednak najlepszym sposobem na przedstawienie całego schematu są online kalkulatory led np LED series parallel array wizard. Gdy wyjdzie nam że musimy zastosować 1ohm rezystor możemy go opuścić bo niewiele zmieni a zasilacz nigdy nie ma sztywnego napięcia.

Source voltage - jak napięcie jest w zasilaczu
diode forward voltage - napięcie jednej diody
diode forward current (mA) - natężenie jednej diody należy podać w mA
number of LEDs - ile mamy diod

Komputer jak widzicie obliczy za nas wszystko i poda jakie rezystory mamy użyć oraz gdzie dokładnie


Dodatkowo na samym dole mamy informacje że należy użyć rezystorów 1/4, oraz zasilacz powinien wytrzymać natężenie 200mA, z tego co doświadczyłem lepiej założyć większy aby się niegrzał. I wnioskując z tego co mamy taki panel na 40 diod, podłączony do 12V będzie pobierał 200mA czyli 12V*0,2A=2,4Wata

Gdy mamy już cały schemat zastanawiamy się jak to wszystko połączymy i tutaj znów należy pamiętać. Która nóżna diody to + a która to - , z reguły ta dłuższa to +. Ale zdarzyło mi się że różni producenci różnie to oznaczają i sprawdzcie sobie przed lutowaniem całości czy jeden wiersz działa dobrze.

Teraz sposoby podłączenia:

Podstawowe - polega na podłączniu szeregowym tylko niezbędnych komponentów jak to na poniższych obrazku, diody brały 2,8V do tego rezystor i podlaczamy. W moim zasilaczu plus był w środku minus na zewnątrz.

http://neonarium.w.interia.pl/poradnik/szeregowe1.jpg
Płytka drukowa z wytrawionymi ścieżkami:

Aby takie coś wykonać należy mieć, płytkę pcb pokrytą miedzią, program do projektowania takich obwodów np ja używam DipTrace darmowy. Ja używam techniki UV czyli na płytkę miedzianą nanoszę warstwę światłoczułą, następnie drukuje na foli szablon ścieżek jak to ma wyglądać, i wkłądam do lampy UV na chwilę. Następnie wywołuje, pojawia się zarys tego co chce mięć. Gdy jestem z tego zadowolony trawie niepotrzebne miejsce w kąpieli chemicznej. Co do dokładnego przebiegu znajdziecie w necie dużo tego. A nie bede rozpisywał się tutaj jak zrobić płytke drukowną.
Gdy mam już wytrawioną płytkę należy wywiercić dziury nie za duże oraz nie za małe ja do tego używam wiertła 0,7mm. Gdy to mam już za sobą lutuje jedną linie diod i sprawdzam czy wszystko działa jak tak to lutuje reszte. Gdy całość jest już zlutowana można albo wyprowadzić kabelki do zasilania lub zastosować jakieś złącze aby połączyć z zasilaczem lub nastepnym panelem.

Płytka wyłącznie z otworami:
Innym sposobem jest użycie już gotowych płytek i połączenie diod ze sobą poprzez nożki. Nie jest to piękne ale działa równie dobrze.
Należy zarówno w jednym jak i drugim przypadku zachować biegunowość aby nie przyszło nam później zmieniać całości. Rezystory nie posiadają + i - więc nie ma problemy jak je przylutujemy ważne jest aby były od katody.

Zasilacz
Gdy mam już wykonany panel led podłączamy go w całości pod zasilacz i patrzymy czy wszystkie diody świącą. Należy zwrócić uwagę gdzie zasilacz ma + a gdzie -. Dodatni kabel znajduje się w zazwyczaj środku wtyczki. Z doświadczenia wiem że lepiej kupić lepszy/wydajniejszy. Miałem 12V 1,5A i myślałem że jest dobry a jak się okazało nie wytrzymał jednego dnia. Ze schematu wychodziło że wystarczy zasilacz 1,2A.

Ogólne uwagi:
- Jeżeli macie zamiar zrobić porządny panel kupujcie diody z porządnego źródła, czyli od osób które się tym zajmują
- Nie żałujcie pieniędzy na zasilacz.
- Zaplanujcie sobie wszystko wcześniej tak aby nie było w trakcie tworzenia lub już uprawy jakiś problemów.

Diody LED również się grzeją. Pamiętajcie o tym ponieważ może się okazać że ugotujecie roślinkę, dlatego nie zapomnijcie o wentylatorze.

Koszty:
Jeżeli chodzi o koszty to mogą być różne na aukcjach można kupić 100 diod za 8zł lub 80zł. Ja za swoje diody z usa a zamawiałem 500czerwonych(660nm), 300niebieskich(430nm) i kilka UV zapłaciłem 230$. Do tego dobry zasilacz za chyba 90zł 12V 5A. I jest już spora kwota. Ale można to zrobić zdecydowanie taniej na diodach dostepnych na aukcjach.

Postaram się edytować i zmieniać informacje aby były jak najbardziej aktualne i przydatne, jak również bez błędów.

Jeżeli macie pytanie, piszcie to postaram się odpowiedziec.

[Gość marco86]

Brawo Igorek, brakowało czegoś takiego:)
Jeśli możesz napisz jeszcze:
1. Najlepsze proporcje red:blue
2. Ile diod trzeba na m2, jak z wysokościa boxa optymalną etc
3. Jakieś konkrety na temat najlepszych diod dostępnych w PL (jakie modele aukcje sam sobie moze kazdy znaleźć)
4. Czy naprawdę 5mm bardziej się opłaca niż duże superjasne?
5. Dlaczego rezystor trzeba podłączyć do katody akurat?

W troche odleglej przyszłości planuję poekperymentować z LED. jako uzupełnieniem (RED do kompaków, albo blue do hps), ale na pewno nie będę robił płytki standardowej tzn. tak jak opisałeś bo to za dużo roboty. Po prostu wytnę wąską listewkę z laminatu np. 2cm szer po bokach mazne paski od linijki na 0,5cm markerem a ten 1cm w środku wytrawię no i w tym pasku bez miedzi powywieracm dzurki 5mm - dalej wiadomo diody na wcisk, wyprowadzenia na boki pozaginam i ciach ciach polutować. No na pewno lepiej nawiercić 100 otworów 5mm niż 200 0.7mm:) Tak to mniej więcej planuję. No i płytkę łątwo zrobić a normalna to nie każdemu sie chce zeszta nie kazdy ma lampe UV itd. Jak ktos nie ma chlorku ani kwasu azotowego stęzonego to mozna wytrawić mieszanką elektrolitu do akumulatora (H2SO40% - na każdej stacji bebzynowej+saletra potasowa) ale to taka ciekawostka która odkryłem w dzieciństwie bo w zadnej książce o tym nie czytałem, a to dziala, ale oczywiscie lepiej kupić chlorek bo to grosze.

[Gość pozdro500]

Fajny ten kreator połączenia diod ale moim zdaniem lepiej podłączyć jeden rezystor szeregowo za całym układem diod, jest to zdecydowanie mniej dłubaniny i taniej wyjdzie. Tylko trzeba pamiętać że taki rezystor musi być odpowiednio większej mocy.

Moc takiego opornika łatwo obliczyć wzorem:

MOC = (NAPIĘCIE_ZASILANIA - SUMA_NAPIĘĆ_DIOD_W_POJEDYNCZEJ_GAŁĘZI) * (SUMA_PRĄDÓW_WSZYSTKICH_GAŁĘZI)

Dla takiego układu wyglądało by to tak:

P = (12V - (4*2.5)) * (10*20mA) = 2V * 0.2A = 0.4W

A wartość rezystancji R = U/I czyli R = 2V/0.2A = 10 ohm

[lgorek]

Brawo Igorek, brakowało czegoś takiego:)

Jeśli możesz napisz jeszcze:

1. Najlepsze proporcje red:blue

2. Ile diod trzeba na m2, jak z wysokościa boxa optymalną etc

3. Jakieś konkrety na temat najlepszych diod dostępnych w PL (jakie modele aukcje sam sobie moze kazdy znaleźć)

4. Czy naprawdę 5mm bardziej się opłaca niż duże superjasne?

5. Dlaczego rezystor trzeba podłączyć do katody akurat?

W troche odleglej przyszłości planuję poekperymentować z LED. jako uzupełnieniem (RED do kompaków, albo blue do hps), ale na pewno nie będę robił płytki standardowej tzn. tak jak opisałeś bo to za dużo roboty. Po prostu wytnę wąską listewkę z laminatu np. 2cm szer po bokach mazne paski od linijki na 0,5cm markerem a ten 1cm w środku wytrawię no i w tym pasku bez miedzi powywieracm dzurki 5mm - dalej wiadomo diody na wcisk, wyprowadzenia na boki pozaginam i ciach ciach polutować. No na pewno lepiej nawiercić 100 otworów 5mm niż 200 0.7mm:) Tak to mniej więcej planuję. No i płytkę łątwo zrobić a normalna to nie każdemu sie chce zeszta nie kazdy ma lampe UV itd. Jak ktos nie ma chlorku ani kwasu azotowego stęzonego to mozna wytrawić mieszanką elektrolitu do akumulatora (H2SO40% - na każdej stacji bebzynowej+saletra potasowa) ale to taka ciekawostka która odkryłem w dzieciństwie bo w zadnej książce o tym nie czytałem, a to dziala, ale oczywiscie lepiej kupić chlorek bo to grosze.

1. Tutaj należy to sprawdzić eksperymentalnie i dobrze wiedziec jakie swiatlo dzila na rosliny. Czerwone szybciej rosna ale sa bardziej watle, niebieskie bardziej karlowe ale sztywniejsze. Jednak przy nadmiarze niebieskiego roslina jest uszkadzana natomiast nie wystepuje taka sytuacja z czerwonym swiatlem. Ja daje tak 1:3 - 1:5

2. Tutaj jeszcze dokladnie nie moge o tym sie wypowiedziec poniewaz przydalby sie odpowieni miernik ktorego nie mam a ktory jest cholernie drogi

3. Nalezy szukac i zadac od sprzedawcy specyfikacji diody bo jezeli nam takie cos przedstawi to powinno wszystko tam pisac co jest nam potrzebne oraz kto jest producentem

4. To zalezy co masz na mysli te duzy jezeli mowisz o 10mm to duzo na tej samej powirzchni bede mial 4x5mm i pewnie bedzie lepeiej swiecily niz jedna 10mm a drugi aspekt to ze sa drogie.

5. Tutaj jest juz cos z przeplywem pradu gdzies czytalem to wyjasnienei ale nie pamietam. To jest podobnie jak akumulator w samochodzie ze przy zakladaniu powinno sie najpierw podlaczyc - a pozniej + a gdy odlaczamy to najpierw + a na koncu -. Lub na odwrot. Ogolnie powinno sie do katody ale jak podlaczysz odwrotnie nie powinno sie nic stac.

Co do tworzenia plytek to jest cala masa sposobow i wszystko chyba zalezy od wyobrazni ja zrobilem to po swojemu. A co do kwasu siarkowego to widzialem gdzies w necie. Ale moge polecic Nadsiarczan Sodowy bardzo tani latwo dostac np sklep elektroniczny i ladnie trawi.

 

Fajny ten kreator połączenia diod ale moim zdaniem lepiej podłączyć jeden rezystor szeregowo za całym układem diod, jest to zdecydowanie mniej dłubaniny i taniej wyjdzie. Tylko trzeba pamiętać że taki rezystor musi być odpowiednio większej mocy.

Moc takiego opornika łatwo obliczyć wzorem:

MOC = (NAPIĘCIE_ZASILANIA - SUMA_NAPIĘĆ_DIOD_W_POJEDYNCZEJ_GAŁĘZI) * (SUMA_PRĄDÓW_WSZYSTKICH_GAŁĘZI)

Dla takiego układu wyglądało by to tak:

P = (12V - (4*2.5)) * (10*20mA) = 2V * 0.2A = 0.4W

A wartość rezystancji R = U/I czyli R = 2V/0.2A = 10 ohm

Mozesz podlaczyc pojedynczy ale wtedy cena jednego moze byc jak 20 malych. Drugim sposobem podlaczania jest rownolegle ale tam musisz miec juz zasilacz o odpowidnim napieciu i natezeniu czyli aby zasilic 100 diod 3.7V 0,02A musi się miec zasliczacz o wartosciach 3.7V oraz 2A a jak patrzylem to ceny zasilaczy do takiej samej ilosci diod co ja mam sa okolo 500zł

Każdy robi tak jak mu jest wygodniej

[Gość]

Świetny temat!

Tutaj moje spostrzeżenia i nie jasności do rozwiania.


Najtańsze panele diodowe 225 diod biorą po 14W

Czyli, używane są do tego diody o napięciu około 3 V, a jedna dioda bierze 0.02A (20 mA)

Sprawa jest taka:

Jak myślicie, czy diody które kosztują 1zł za jedną sztukę są o wiele lepsze od tych zamieszczonych w tych gotowych panelach?

Diody te (1 zł za sztukę) biorą tyle samo prądu, działają na tym samym napięciu. Myślicie że mają lepsze parametry dla roślin od tych zamieszczonych w gotowych panelach?

Najtańsze panele 225 diod, pobierające 14Wkosztują około 100zł.
Jeśli chciałbym złożyć panel z tych diod Super Flux (1 zł za sztukę) musiałbym przeznaczyć 225 zł na diody + około 100zł na płytki PCB + sporo czasu przeznaczyć na ich zmontowanie.

Pytanie brzmi: CZY WARTO?

Edit: podam trochę konkretniejszy przykład:
Oto wspomniane diody:
diody_led_super_flux_5_mm_10_000_mcd_czerwone
diody_led_super_flux_10_000_mcd_niebieskie_90_st

Oto wspomniany panel:
panel_led_14_w_150_hps_growbox_uprawa_roslin


Czy te diody super flux mają o wiele lepsze parametry od tych zamieszczonych panelach?

[lgorek]

Ja do tych paneli sprzedawanych podchodze troche z daleka bo po pierwsze nie wiadomo jakie diody tam zastosowano, mozliwe jest ze sa byle jakie a tu wazne jest spektrum. Jezeli sprzet jest godny polecenai to powinni miec zrobione badania na sklad spektralny aby przedstawic jaki on jest. Ja zrobilem taki niektorych diod i jest gdzies na forum. Tak robia liczacy sie producentci led i oswietelenia.

Nie mialem jeszcze tych superflux ale mysle ze nie jest az taka roznica miedzy zwyklmi a tymi fluxami. Natomiast co do robocizny to zalezy jak sobie wszystko zrobisz bo mozesz zaprojektowac tak jak ci pasuje

CZY WARTO to zalezy jak duzego masz boxa bo jak maly to raczej spox a jak duzy to lepiej popatrz na power led np Philips Luxeon Rebel lub K2, ja bede robil box na nich ale narazie zbieram czesci na zbudowanie zasilacza.

Nie oplaca kupowac sie 90stopniowych diod poniewaz one beda dosc blisko siebie dlatego lepiej miec 30stopni co daje nam lepsze swiatlo dokladnie tam gdzie chcemy.

Czy fluxy sa lepsze dla roslin to wszystko zalezy w jakim widmie swieca bo jak maja najwyzszy pik niebieskie na 430nm i czerwone na 660nm to sa idealne ale takie diody sa drogie i trudno jest dosctac przewaznie sa 450nm i 640nm czyli troche mniej niz najwyzsza absorbcja swiatla przez rosliny.

[jaqbek21]

witam

moze i ja cos dodam... uzyl bym takiego zestawienia diod:

60 Blue light LEDs: 453-465nm (nanometrów) wave length

165 Red light LEDs: 645-655nm (nanometrów) wave lengt

Kolor: R+B=Purple

LED QT: (jakosc diod) B:32pcs

napiecie: 110/240V

moc: 300W liczba lumenow: (dookola) 9200-9600lm

czestotliwosc 50 Hz

zywotnosc: 50000-60000 godzin

ja bym uzyl takiego zestawienia... diody nie pamietam ile kosztuja ale cos chyba w granicach 1-3 euro (gąbek )

co o tym myslicie???

[lgorek]

witam

moze i ja cos dodam... uzyl bym takiego zestawienia diod:

60 Blue light LEDs: 453-465nm (nanometrów) wave length

165 Red light LEDs: 645-655nm (nanometrów) wave lengt

Kolor: R+B=Purple

LED QT: (jakosc diod) B:32pcs

napiecie: 110/240V

moc: 300W liczba lumenow: (dookola) 9200-9600lm

czestotliwosc 50 Hz

zywotnosc: 50000-60000 godzin

ja bym uzyl takiego zestawienia... diody nie pamietam ile kosztuja ale cos chyba w granicach 1-3 euro (gąbek )

co o tym myslicie???

O co chodzi z 300W ?? i 240V czy sa one bezposrednio na siec ?? czy jak bo nie kumam. Co do lumenow to nie da sie zbadac jednoznacznie ilosci switla w lumenach dla barwnego swiatla. Lumeny obliczane na podstawie calego spektrum a my mamy tylko wycinek. Do mierzenia tego rodzaju swiatla i tym bardziej dla zostosowan w ogrodnictwie stosuje sie jednostke umole

Natomiast co do dlugosci fali to trudno powiedziec, wg mnie mozna zastosowac i nie powinno byc tragedi. Ale tylko gdy mamy pewnosc ze napewno dane sie zgadzaja.

[Gość marco86]

Igorek no możliwe że chodzi diody któe się podłącza od razu do sieci, ale tez tego nie kumam ocb bo te ok 250 diod na pewno nie bedzie mialo 300W chyba ze to ma byc tyle lumenow co daje zarowka wolframowa 300W.

Co do lm to sie zgadza - w zasadzie to powinno sie podawac ilosc światla w boxie w luxach a nie lm (lx=lm/m2) tak jak sie mierzy np jasnosc w miejscach pracy. A i tak jak piszesz to ma sie nie do konca do fotosyntezy bo lumeny sa miara przyjeta dla wrazliwosci ludzkiego oka, a nie skutecznosci fotosyntezy.

Czyli chodzi o to że red ma byc 3-5x wiecej niz blue? dzieki

[kulka]

No ładnie ładnie, ciekaw jestem jak to się w praktyce sprawdzi.

Swego czasu wychowałem lowrydera na ledach w puszce po jakimś bebiko