Una vez quise hacer algo usando matrices LED. Fue interesante conectarlos sin un controlador especial, pensar en el sistema de enfriamiento y el circuito de apagado de emergencia cuando se sobrecalienta. Decidí hacer una fito-lámpara para plantas con una capacidad de aproximadamente 50 vatios. Como resultado, obtuvimos dicho dispositivo:
Videos relacionados
Selección de componentes
Para empezar, pensé en qué matrices elegir. La eficacia de las matrices LED para plantas plantea muchas preguntas. La información en Internet es extremadamente contradictoria. Algunas fuentes escriben que el espectro no importa mucho, las plantas crecen bajo cualquier iluminación LED e incluso bajo lámparas incandescentes. En otros, escriben, por el contrario, que el espectro de la luz emitida es muy importante y que solo debe tomar lámparas comprobadas de alta calidad. Porque Hago una lámpara, no importa cuánto para las plantas (ya crecen bastante bien, en principio, especialmente después de la automatización del riego), cuánto para hacer algo usando matrices, decidí arriesgarme y tomar las matrices de los chinos en Ali Express. Miré las reseñas en las tiendas, después de la frase "las fresas están encantadas", decidí que había una posibilidad de éxito.
Según la información de Internet, llegué a la conclusión de que es mejor tomar varias matrices pequeñas con la misma potencia total, en lugar de usar una grande. En matrices grandes, la densidad de cristales por unidad de área es muy alta, lo que afecta negativamente el enfriamiento y, como consecuencia, la durabilidad. La elección cayó en la dirección de las matrices de 10 vatios con Ali Express. Cada matriz contiene 9 cristales (o grupos de cristales, no estoy seguro hasta el final) entre los cuales hay mucho espacio libre.
Cada matriz es aproximadamente del tamaño de una moneda de 2 rublos.
Consumo de energía 9-11V (excepto una matriz, que requiere 6-7V), corriente de hasta 900 mA.
El voltaje de suministro es conveniente (las matrices más potentes requieren 24 y 36 V), solo tenía una fuente de alimentación de 12V y 5A y un voltaje ligeramente más bajo no sería un problema. Decidí usar matrices de diferentes espectros en la lámpara. En total, elegí 5 matrices: una gama completa, rojo, azul, blanco cálido y solo blanco. Espero que algo de esto funcione.
Ahora que las matrices están seleccionadas, debe pensar en cómo conectarlas. No lo conecte directamente a la fuente de alimentación. Es necesario limitar la corriente a 900 mA.Decidí no complicar todo y limitar la corriente clásica, con la ayuda de resistencias. El voltaje en la fuente de alimentación está estabilizado, por lo que no debería haber problemas.
Cálculo de resistencia
Para extender la vida útil de los conjuntos de LED, decidí no cargarlos al máximo, sino operar a un voltaje de 9.5 V y limitar la corriente a 800 mA.
Tendremos una caída de voltaje: 12-9.5 = 2.5V
Consideramos resistencia de resistencia:
2.5 / 0.8 = 3.2 ohmios.
Consideramos potencia de resistencia:
0.8 * 0.8 * 3.2 = 2 vatios.
Usé resistencias de 3.2 ohm a 5 vatios
Porque No tenía resistencias de 3.2 Ohm, conecté resistencias de 2.2 Ohm y 1 Ohm en serie.
Para otro tipo de matriz (donde el voltaje es de 6-7V), decidí limitar el voltaje en la región de 6.5V, la corriente - 800 mA
Caída de voltaje: 12-6.5 = 5.5 V
Consideramos resistencia de resistencia:
5.5 / 0.8 = 6.8 ohmios
Consideramos potencia de resistencia:
0.8 * 0.8 * 6.8 = 4.3 vatios
Tomé una resistencia con un margen de 10 vatios
Enfriamiento
Ahora dependía de la cuestión del enfriamiento. Taladré agujeros en el radiador, corté la rosca M2 y fijé las matrices con tornillos, después de aplicar pasta térmica.
A pesar del hecho de que usé un radiador masivo, durante media hora la temperatura aumentó gradualmente a 80 grados. Se agregó un ventilador de 70 mm. El voltaje del ventilador se redujo con la ayuda de la resistencia R8 (el diagrama general a continuación) para reducir la velocidad y el ruido. En la versión actual (con ventilador), la temperatura no aumentó por encima de los 35 grados.
Las resistencias matriciales se calientan hasta 100 grados. Decidí establecer enfriamiento para ellos también. Cubrió las resistencias con grasa térmica y las colocó entre una larga tira de aluminio y un pequeño radiador.
Dobló la tira de aluminio en un arco y la fijó alrededor del radiador con matrices. El arco se une al radiador principal con 4 tornillos M4 (agujeros pretaladrados y corta las roscas).
Decidí hacer un sistema de apagado de emergencia en caso de sobrecalentamiento, en caso de que el ventilador falle. La energía de la matriz se apagará automáticamente cuando la temperatura del radiador aumente de 40 a 45 grados. Para hacer esto, armé un circuito simple en un termistor, transistor de efecto de campo y relé.
El principio de funcionamiento es el siguiente: al aumentar la temperatura, la resistencia del termistor NTC disminuye (se "abre"), el voltaje aumenta en la puerta del transistor de efecto de campo T1 y se abre. El relé está cerrado por defecto. El transistor de efecto de campo T1 conmuta el relé y el circuito se abre. Después de que la temperatura baja, todo sucede en el orden inverso: el transistor de efecto de campo T1 se cierra y el relé cambia a su estado cerrado inicial. El termistor NTC y la resistencia R6 forman un divisor de voltaje. Al cambiar la resistencia de la resistencia R6, puede ajustar el umbral. Para proteger el transistor de efecto de campo de las emisiones de relé inductivo, se ha agregado un diodo D1. Porque Mi bobina de relé tiene una potencia de 5 V, y tengo una potencia de 12 V, agregué una resistencia R7 para reducir el voltaje.
El esquema general:
Queda por fin recolectar y arreglar todo sobre las plantas. Alambres soldados para cada matriz individual. Monté un termistor en el radiador al lado de las matrices.
Pegué el sistema de apagado de emergencia a la caja en la parte posterior con superpegamento.
Colgué la lámpara sobre el alféizar de la ventana con la ayuda de cables y cuerdas de polietileno.
Brilla bastante brillante, me gusta.
El proyecto tiene el potencial de revisión. Por ejemplo, puede agregar Arduino, un módulo en tiempo real, un transistor de efecto de campo y activar y desactivar a tiempo.