How to: lampa led DIY pentru acvarii mari

This message was edited 1 time. Last update was at 07/12/2017 12:45:22

um02122 wrote:Ma gandeam la o lista de piese pentru proiectul de conversie LED la RSM130:

- 2x multicip 25 leds - $100
- controller wireless Blue Fish Mini - $100
- conectori si cabluri (pentru placile led si controller) solderless - $5
- ventilator turbina de 75mm - $10
- radiator aluminiu 500x125x34mm si placa aluminium 500x400x2mm - $50
- set opt suruburi M6 50mm countersink cu piulite
- 3x LDD-1000HW - $30
- 2x LDD-700HW - $20
- driver AC 220V to DC 12V - era in carcasa pentru moonlight si ventilatoare
- power adapter 48V ~3A 144W - $15

Cu inca alte maruntisuri folosite (banda izolatoare, cabluri, fire etc.) ajung la maxim $350 pentru o lampa de 144W, 50 leduri, fara lentile, cu control wireless.

Intrucat am vazut de multe ori postari cu dilema: ce lumina sa pun peste un acvariu de 100 - 120 - 150 - 200 - 300 - etc. cm, cu multi optand in cele din urma pentru neoane T5, m-am gandit sa sugerez aici o modalitate mai ieftina si deloc complicata de a pune la un loc o lampa led de marimea dorita, fara compromisuri pe cantitatea de lumina si functionalitate.
Pe partea de look, banuiesc ca depinde de priceperea si indemnarea fiecaruia.

Orice lumina led are doua parti: una electrica si una termo-mecano-optica.

Tehnic, pornind de la priza pana la lumina primita de acvariu, partea electrica va consta in:
- stecher
- fir trilaminar pentru curent 220V / 1.5-2A
- o sursa transformatoare de curent care sa scada tensiunea de la 220V la o tensiune mai putin periculoasa pe langa acvariu (de regula 12V, 24V sau 48V, desi 36V nu e o optiune de neglijat). Sursa e un factor limitant al puterii totale a lampii, de exemplu, daca folosesti leduri de 150W alimentate la curentul maxim suportat, dar sursa produce doar 144W cu un randament de 96%, nu vei obtine 150W din acea lampa. Ca atare, puterea sursei trebuie calculata ca fiind suma puterilor pe fiecare led (intensitate curent x caderea de tensiune pentru acel led, de exemplu, un LED Cree XTE Royal Blue alimentat la 1500mA va avea un Vf in jur de 3.3-3.4V la 85°C, 1.5x3.4~5W). Apoi, tensiunea de iesire a sursei trebuie sa tina cont de numarul de leduri care se vor pune in serie pe un sir (de exemplu, acelasi led Cree XTE Royal Blue alimentat la intensitate 1500mA: la o sursa de 12V se poate alimenta un sir de 3 leduri, intrucat 3.4x3=10.2V <12V, la o sursa de 24V un sir de 6-7 leduri, la o sursa de 48V un sir de 12-14 leduri etc.).
- un driver de curent constant (care da tot timpul acelasi numar de amperi indiferent de caderea de tensiune). Pentru scopul acestui tutorial, acest driver va fi MeanWell LDD-H, care exista in variante de la 350mA la 1500mA, cu pini de montat pe placi, cu pini de lipit pe placi de circuite integrate si cu fire. Pentru a evita lipiturile, recomand aceasta varianta cu fire. Acest driver va alimenta un sir de leduri la un curent constant. E nevoie de atatea drivere LDD-H cate siruri de leduri sunt folosite (la sursa de voltaj mai mic, se folosesc mai multe drivere pentru acelasi numar de leduri decat la sursele de voltaj mare, de exemplu, o lampa de 30 de leduri va avea nevoie la o sursa de 12V de 10 drivere LDD-H, una de 48V doar de 3 drivere; motivul folosirii voltajelor mai mici e ca sunt mai putin periculoase daca ajung in contact cu apa acvariului).
- un driver DC-DC care sa scada tensiunea de la cea nominala a sursei la cea necesara unui ventilator (12V sau 5V). Poate fi folosit si la alimentarea unui controller pentru lumini (care se alimenteaza de obicei la tensiuni de 3.3-16V). Asfel se evita folosirea a multiple surse (o lampa, un singur stecher). Sugerez folosirea unui driver MeanWell SCW (trebuie selectat modelul adecvat sursei folosite)
- leduri montate pe placi MCPCB. Aceste au placute unde se pot lipi fire electrice, marcate cu +/- sau conectori solderless, unde conectezi o banda de fire. Pot fi un singur led sau multiple leduri, grupate in serii, serii paralele, pe un singur canal sau pe canale multiple. Nu toate ledurile sunt create egale. Ledurile sunt caracterizate prin eficienta termica, eficienta luminoasa, curentul minim necesar pentru producerea de lumina, curentul maxim suportat, caderea de tensiunea functie de curent (producatorii ofera grafice), care depinde de asemenea si de temperatura (la temperaturi mai mici ledurile folosesc voltaje mai mici pentru acelasi curent), temperaturi de culoare sau lungimi de banda pentru coloarea predominanta. Nici in cadrul aceluiasi tip de led, ledurile nu sunt egale. Ele produc diverse culori ale luminii, cu diverse randamente. Ledurile similare sunt grupate sub denumirea de bin-uri. Un bin bun va costa mai mult si poate produce pana la dublul luminii produse de un bin slab.
- ventilatorul / ventilatoarele sunt folosite la racirea activa a luminilor. Se folosesc in conjunctie cu un radiator metalic dintr-un material cu buna conductivitate termica. Majoritatea sunt de 12V. Ve se urmareste la alegerea unui ventilator: tehnologia folosita la rulmenti (ball, sleeve, hydro etc.), MTBF (o durata dupa care producatorul se asteapta ca 50% din ventilatoare sa se opreasca din functionare), zgomot produs, flux de aer produs, presiune statica produsa, cate fire are (doua fire + / -, trei fire + / - / senzor RPM - se pot controla doar prin variatia voltajului, patru fire + / - / senzor RPM / control PWM - se pot controla prin folosirea de pulsuri de curent - direct din controllerul de lumina), senzor de temperatura incorporat (isi variaza automat turatia functie de temperatura ambientala - de la producatorul Akasa), protectie la praf si apa IP. Cel mai serios producator de ventilatoare de pe piata este firma austriaca Noctua. Alte firme de luat in considerare: Delta, Akasa, Prolimatech, Gelid, Evercool). Ce urmaresc eu personal la alegerea unui ventilator: MTBF bun (double ball bearing 50000 ore, hydro bearing 80000- 150000 - 300000 ore, sleve bearing 30000 ore), rulmenti de calitate, flux bun de aer, silentios, dimensiuni (ventilatoarele slim cu durata mare MTFB sunt rare, dar exista).
- controller de lumina: sunt mai multe pe piata, cel mai ieftin fiind TC420 (necesita modificari pentru dimmare PWM, cu alimentare 12-24V, cinci canale de max 20A total; Blue Fish si Blue Fish Mini (wireless), Storm si StormX, Typhon, HurricaneX, Adafruit, bazate pe platforma Arduino.

Pe partea termo-mecano-optica:
- pasta termoconductoare
- suruburi cu pas mare ascutit (de genul celor folosite la lemn) cu saibe izolatoare electric pentru fixarea ledurilor pe radiator
- un radiator cu aripioare pentru preluarea si disiparea caldurii de la leduri. Ideal de aluminiu, cu talpa groasa.
- ventilator / ventilatoare pentru disiparea in aer a caldurii din radiator (am discutat mai sus ventilatoarele in detaliu.
- lentile colimatoare daca se doreste o raza mai ingusta si o penetrare mai buna a luminii (acvarii adanci peste 60cm).
- placa transparenta pentru protejarea ledurilor. Poate fi Cast acrylic sau geam ultraclar. Ideal, la o distanta de cel putin 10mm de leduri.

Ideal, se separa partea electrica de cea mecanica pentru o mai buna protectie impotriva umezelii.

Urmeaza o postare cu surse pentru componente, ce am considerat eu cel mai bun ca raport calitate / pret.

Cea mai buna sursa de radiatoare pare sa fie TME https://www.tme.eu/ro/.

Pentru leduri, recomand cu caldura KiwiLighting, in speta https://www.kiwilighting.com/customize-5-channel-25leds-diy-aquarium-fish-tank-coral-grow-led-emitter-lamp-light , la care se pot modifica ledurile folosite.

Controllerul pe care il recomand este Blue Fish Mini https://aquarium-led-controller.com/product/bluefish-mini-ldd-controller/
L-am ales datorita dimensiunilor mici si bogatiei de optiuni. Costa $100, la care se adauga taxe (exista un distribuitor european, dar site-ul pare sa nu functioneze deocamdata). Principalul dezavantaj: functioneaza doar cu drivere LDD-H.

Drivere LDD-HW: probabil ca sursa cea mai ieftina este din nou TME https://www.tme.eu/ro/

Pentru ventilatoare, depinde de optiunea fiecaruia. Daca se potriveste ca latime peste ventilator, are MTFB bun, flux de aer bun si patru fire (controlabil PWM), e ok.

Continua, merci

Te urmarim.

This message was edited 2 times. Last update was at 07/12/2017 20:35:44

As vrea sa dezvolt pe tema surselor transformatoare de curent.

Orice sursa de curent degaja caldura. Cu cat sursa este mai puternica, cu atat va degaja mai multa caldura. Sursele pot avea racire pasiva cu radiatoare de aluminiu, cutii bine ventilate etc sau racire activa cu ventilatoare.

Pe langa voltaj si amperaj maxim oferit, o sursa poate avea diferite alte facilitati: protectie la supracurent, protectie la suprasarcina, rezistenta la umiditate sau chiar imersie in lichid. Un parametru important de stiut este eficienta unei surse.

Ca forma de prezentare, apar tot felul de variatii:

Pun doua scheme pentru o lampa cu doua si trei canale, cu leduri individuale, cu ventilator ne-dimmabil, controller gen StormX.
Lampa se vrea de dimensiuni si putere similara cu AI Hydra52 HD.

Odata reinstalat programul de grafica vectoriala, voi pune si schema pentru lampa pe cinci canale cu control PWM al ventilatorului.

Scurt demo la controllerul de la instalatia led de pe RSM130.
Rog sa scuzati zgomotele de fundal.

multumim pentru informatii

problema e ca mie mi se pare in continuare complicat si nu prea inteleg niste lucruri.

de exemplu, ce naiba sunt LDD-urile si de ce am nevoie de ele, ca eu am acasa benzi de led-uri fara nici un alt device in afara de sursa.
(nu e nevoie sa-mi raspunzi, sunt sigur ca exista deja informatia)

pe mine m-ar ajuta f mult o lista cu ce am de cumparat pentru o anumita lampa: gen daca vrei sa faci asa ceva, ai nevoie de asta, asta si asta etc

Un soi de "regulatoare de tensiune si amperaj".

Scuze pentru offtopic.

pe mine m-ar ajuta f mult o lista cu ce am de cumparat pentru o anumita lampa: gen daca vrei sa faci asa ceva, ai nevoie de asta, asta si asta etc

La leduri treaba sta un pic diferit decat la o lampa cu neoane, fiecare lampa led poate fi diferita in functie de tipul ledurilor folosite.

http://www.acvariu.ro/forum/posts/list/27602.page

http://www.acvariu.ro/forum/posts/list/36513.page

This message was edited 1 time. Last update was at 08/01/2018 23:09:05

Humbert wrote:multumim pentru informatii

problema e ca mie mi se pare in continuare complicat si nu prea inteleg niste lucruri.

de exemplu, ce naiba sunt LDD-urile si de ce am nevoie de ele, ca eu am acasa benzi de led-uri fara nici un alt device in afara de sursa.
(nu e nevoie sa-mi raspunzi, sunt sigur ca exista deja informatia)

pe mine m-ar ajuta f mult o lista cu ce am de cumparat pentru o anumita lampa: gen daca vrei sa faci asa ceva, ai nevoie de asta, asta si asta etc

Ledurile in benzi sunt calculate sa functioneze la un anumit voltaj (voltajul e proportional cu lungimea benzii).
Ledurile de putere mare insa nu se vand la metru ca cele din benzi.
Esential de retinut la leduri e ca ele sunt niste diode, care la intensitati la care se deschid, genereaza lumina (si caldura). Peste anumite intensitati ale curentului, se ard.
Ca atare, la ledurile de mare putere urmarim sa introducem o intensitate constanta a curentului, mai mare decat valoarea la care nu emite lumina si mai mica decat valoarea la care se arde. Adica numar constant de amperi. LDDurilr sunt niste driveri de curent constant (LDD-600H da 600mA, LDD-1500H da 1.5A, etc.). Intrucat suporta tensiuni de intrare de pana la 56V, sunt foarte eficiente si sunt foarte compacte, sunt preferatele proiectelor high power led diy.

SCW sunt produse tot de MeanWell, dar sunt transformatoare DC-DC de tensiune (adica bagi orice tensiune in intervalul suportat si iti scoate automat 12V constant. Asta le face ideale pentru alimentat de la aceeasi sursa a unor ventilatoare.

Adaug doua radiatoare foarte versatile pentru proiecte led diy:

STONECOLD RAD-A5724/500 L:500mm; W:124mm; H:35mm (2.02kg)
https://www.tme.eu/ro/details/rad-a5724_500/radiatoare/stonecold/

si

STONECOLD RAD-A4291/1000 L:1000mm; W:165mm; H:35mm (4.9kg)
https://www.tme.eu/ro/details/rad-a4291_1000/radiatoare/stonecold/

Am ales aceste modele intrucat nu sunt foarte grele, au o talpa destul de groasa, se poate lucra usor cu materialul si nu costa mult.

Grosimea de 35mm permite includerea completa in radiator a 1-2 ventilatoare centrifugale cu pwm:

NTK FD9238H12S 12V 0.8A
NTK CF1275-B30H-C00 12V 1A
Delta BFB0712HF 12V 1.8A
AVC BASA0725R2U 12V 1.2A
Etc.
Am gasit ventilatoarele cel mai ieftin pe eBay, provenienta: China.

Am facut un exercitiu de imaginatie pentru un acvariu de 200 x 50 x 50 cm.
Cred ca se poate obtine o acoperire buna cu 3x AI Hydra 52HD.

Un proiect DIY ar arata asa:

This message was edited 1 time. Last update was at 07/05/2018 14:15:50

Proiectul foloseste placute custom cu trei leduri pe fiecare canal.
Ch 1: 3x Cree XTE Royal Blue
Ch 2: 3x Cree XPE2 Blue
Ch 3: 3x Cree XTE Cool+Neutral+Cool White
Ch 4: 3x Semileds 415nm

Estimez costul lor la 15-20 USD/bucata.
Proiectul ar folosi 12 placute.

Doua radiatoare de 1m lungime:

STONECOLD RAD-A52317/1000
Heatsink: extruded; grilled; L:1000mm; W:150mm; H:25mm; aluminium
Gross weight: 2.4 kg
£ 26.22
https://www.tme.eu/en/details/rad-a52317_1000/radiators/stonecold/

sau

STONECOLD RAD-P3698/1000
Heatsink: extruded; grilled; L:1000mm; W:150mm; H:15mm; aluminium
Gross weight: 3.31 kg
£ 19.47
https://www.tme.eu/en/details/rad-p3698_1000/radiators/stonecold/

Placutele fixate cu suruburi autofiletante de radiator pentru inlocuire usoara.
Asta ar permite upgrade-uri ulterioare la placute cu aceeasi dimensiune care au fie patru (16 leduri in total), fie cinci (20 leduri in total) pe fiecare canal (acestea exista ca optiune).

Am grupat placutele cate patru intrucat atatea as putea duce pe o sursa de 48V.
Fiecare patru placute ar avea nevoie de 4x LDD-H (2x LDD-700H, 2x LDD-1000H), in total 12x LDD-H (6x LDD-700H, 6x LDD-1000H)
Legat de sursa, probabil ca 48V ~10-12A (480 - 576W) ar fi suficient.

Racirea ar fi asigurata de doua ventilatoare de 12 sau 14 cm.
Noctua NF-A14 PWM (se poate controla prin PWM) https://noctua.at/en/nf-a14-pwm
Akasa AK-174BKT-B (contine senzor de temperatura si variaza automat turatia) http://www.akasa.co.uk/search.php?seed=AK-174BKT-B

La ultimul capitol, controller-ul, preferinta mea ar fi pentru BlueFish Mini (100USD) din cauza dimensiunilor reduse, dar oricare din controllerele cu PWM pot fi folosite (gen StormX, etc.). Alimentarea ventilatoarelor cat si a controllerului se poate realiza cu un Buck converter care sa scada tensiunea de la cei 48V ai sursei la 12V sau mai putin.
Aceste controllere au capacitatea de a controla prin PWM cele patru canale de culoare cat si ventilatoarele.
Cu StormX, se poate integra in lampa si racirea cu ventilatoare a acvariului (are posibilitatea utilizarii si a unui senzor de temperatura).

This message was edited 1 time. Last update was at 07/05/2018 15:51:17

La final, intrebarea e daca renteaza.
Sunt sanse mari ca o lampa DIY sa nu arate la fel de bine din punct de vedere estetic ca una comerciala.
Si e posibil ca lumina rezultata sa nu aiba spectrul si intensitatea la fel de bine chibzuita ca in cazul unor lampi in care s-au bagat cantitati importante de timp si bani in cercetare.

Pornesc cu preturile unor lampi comerciale:
- AI Hydra52HD £529.96 (Three Unit Package - £1,509.95)
- Ecotech Radion XR30w Pro G4 £699.00 (Three Units - £2,345.95)
- Ecotech Radion XR30w G4 £569.00

Pretul pentru proiectul de mai sus (rotunjit):
- radiatoarele 2x £35 = £70
- placutele led 12x £20 = £240
- LDD-H 6x700mA + 6x1000mA 12x £4.38 = £55
- controller £100
- suruburi, fire, adezivi si pasta termoconductoare = £20
- ventilatoare Noctua: NF-A14 PWM 3x £22 = £65
- carcasa si geam: £25
- sursa: de la £25 (chinezeasca) pana la £100-150 (MeanWell)
Total: £600 - 700.

Desi nu pricep mare lucru din ce spui, eu zic ca renteaza dpdv al pretului si cu rabat la finisaje si bliz-bliz-uri.

Dar exista meseriasi care fac si carcase cu aspect profi - de exemplu, Marian Sterian face corpuri de lampi (pentru tuburi) din alucobond cu aspect mai frumos decat Ati Sunpower.

Intrebarea e: ce creste la lumina aia? E ok doar pentru softies sau si pentru sps?

Ai un link pentru placutele led la care te referi?

Vad ca ti-ai schimbat semnatura, necajitule

Mai Dane, eu m-as astepta sa poti creste cam ce poti creste si sub trei AI Hydra 52HD, cu o mentiune:
aceste lumini nu au lupe. Am incercat sa distribui ledurile mai uniform decat e posibil cu AI Hydra, in ideea ca daca vrei penetrare mai buna in profunzime, poti pune lampa mai aproape de suprafata apei (la AI Hydra si Ecotech Radion daca tii lampile prea aproape de apa iti scade suprafata acoperita si apar spoturi).

Legat de design, gand la gand cu bucurie.
Si eu ma gandeam ca se poate face o carcasa dintr-o singura foaie de aluminiu indoita in doua locuri.
Cam asa ar arata lampa cu coaja pe ea: