Ich wollte einmal etwas mit LED-Matrizen machen. Es war interessant, sie ohne speziellen Treiber anzuschließen, bei Überhitzung über das Kühlsystem und den Notabschaltkreis nachzudenken. Ich entschied mich für eine Phyto-Lampe für Pflanzen mit einer Leistung von ca. 50 Watt. Als Ergebnis haben wir ein solches Gerät bekommen:
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Komponentenauswahl
Zunächst überlegte ich, welche Matrizen ich wählen sollte. Die Wirksamkeit von LED-Matrizen für Pflanzen wirft viele Fragen auf. Informationen im Internet sind äußerst widersprüchlich. Einige Quellen schreiben, dass das Spektrum nicht viel ausmacht, Pflanzen wachsen unter jeder LED-Beleuchtung und sogar unter Glühlampen. In anderen schreiben sie im Gegenteil, dass das Spektrum des emittierten Lichts sehr wichtig ist und Sie nur hochwertige, bewährte Lampen verwenden müssen. Weil Ich mache eine Lampe, egal wie viel für Pflanzen (sie wachsen im Prinzip schon ziemlich gut, besonders nach der Automatisierung der Bewässerung), wie viel, um etwas mit Matrizen zu tun, ich habe beschlossen, ein Risiko einzugehen und die Matrizen von den Chinesen auf Aliexpress zu nehmen. Ich habe mir Bewertungen in Geschäften angesehen, nachdem der Satz "Erdbeeren sind entzückt", entschied ich, dass es eine Chance auf Erfolg gibt.
Nach Informationen aus dem Internet bin ich zu dem Schluss gekommen, dass es besser ist, mehrere kleine Matrizen unter derselben Gesamtleistung zu verwenden, als eine große zu verwenden. In großen Matrices ist die Dichte der Kristalle pro Flächeneinheit sehr hoch, was sich nachteilig auf die Abkühlung und folglich auf die Haltbarkeit auswirkt. Die Wahl fiel in Richtung 10-Watt-Matrizen mit Ali Express. Jede Matrix enthält 9 Kristalle (oder Gruppen von Kristallen, da bin ich mir bis zum Ende nicht sicher), zwischen denen sich viel freier Raum befindet.
Jede Matrix hat ungefähr die Größe einer 2-Rubel-Münze.
Stromaufnahme 9-11V (mit Ausnahme einer Matrix, die 6-7V benötigt), Strom bis zu 900 mA.
Die Versorgungsspannung ist praktisch (leistungsstärkere Matrizen benötigen 24 und 36 V), ich hatte gerade eine 12-V- und 5-A-Stromversorgung und eine etwas niedrigere Spannung wäre kein Problem. Ich entschied mich für Matrizen mit verschiedenen Spektren in der Lampe. Insgesamt habe ich 5 Matrizen ausgewählt: Vollspektrum, Rot, Blau, Warmweiß und nur Weiß. Hoffe, einige davon funktionieren.
Nachdem die Matrizen ausgewählt wurden, müssen Sie überlegen, wie Sie sie verbinden können. Sie können keine direkte Verbindung zum Netzteil herstellen. Der Strom muss auf 900 mA begrenzt werden.Ich habe beschlossen, nicht alles zu komplizieren und den Strom klassisch zu begrenzen - mit Hilfe von Widerständen. Die Spannung am Netzteil ist stabilisiert, daher sollte es keine Probleme geben.
Widerstandsberechnung
Um die Lebensdauer von LED-Arrays zu verlängern, habe ich beschlossen, sie nicht maximal zu laden, sondern bei einer Spannung von 9,5 V zu arbeiten und den Strom auf 800 mA zu begrenzen.
Wir werden einen Spannungsabfall haben: 12-9,5 = 2,5V
Wir überlegen Widerstandswiderstand:
2,5 / 0,8 = 3,2 Ohm.
Wir überlegen Widerstandsleistung:
0,8 * 0,8 * 3,2 = 2 Watt.
Ich habe 3,2 Ohm bei 5 Watt Widerständen verwendet
Weil Ich hatte keine 3,2 Ohm Widerstände, ich habe 2,2 Ohm und 1 Ohm Widerstände in Reihe geschaltet.
Für einen anderen Matrixtyp (bei dem die Spannung 6-7 V beträgt) habe ich beschlossen, die Spannung im Bereich von 6,5 V, dem Strom von 800 mA, zu begrenzen
Spannungsabfall: 12-6,5 = 5,5 V.
Wir überlegen Widerstandswiderstand:
5,5 / 0,8 = 6,8 Ohm
Wir überlegen Widerstandsleistung:
0,8 * 0,8 * 6,8 = 4,3 Watt
Ich habe einen Widerstand mit einem Spielraum von 10 Watt genommen
Kühlung
Nun war es an der Frage der Kühlung. Ich bohrte Löcher in den Kühler, schnitt das M2-Gewinde ab und befestigte die Matrizen mit Schrauben, nachdem ich Wärmeleitpaste aufgetragen hatte.
Trotz der Tatsache, dass ich einen massiven Heizkörper benutzte, stieg die Temperatur eine halbe Stunde lang allmählich auf 80 Grad. 70 mm Lüfter hinzugefügt. Die Spannung des Lüfters wurde mit Hilfe des Widerstands R8 (allgemeines Diagramm unten) reduziert, um die Geschwindigkeit und das Rauschen zu reduzieren. In der aktuellen Version (mit Lüfter) stieg die Temperatur nicht über 35 Grad.
Matrixwiderstände erwärmen sich auf 100 Grad. Ich beschloss, auch für sie eine Kühlung einzurichten. Er beschichtete die Widerstände mit Wärmeleitpaste und schob sie zwischen einen langen Aluminiumstreifen und einen kleinen Kühler.
Er bog den Aluminiumstreifen in einen Bogen und befestigte ihn mit Matrizen um den Kühler. Der Lichtbogen wird mit 4 M4-Schrauben (vorgebohrte Löcher und Gewinde abschneiden) am Hauptkühler befestigt.
Ich entschied mich für ein Notabschaltsystem bei Überhitzung, falls der Lüfter ausfällt. Die Matrix wird automatisch ausgeschaltet, wenn die Kühlertemperatur auf 40 - 45 Grad steigt. Dazu habe ich eine einfache Schaltung aus Thermistor, Feldeffekttransistor und Relais zusammengestellt.
Das Funktionsprinzip ist wie folgt: Mit zunehmender Temperatur nimmt der Widerstand des NTC-Thermistors ab (er "öffnet"), die Spannung am Gate des Feldeffekttransistors T1 steigt an und er öffnet sich. Das Relais ist standardmäßig geschlossen. Der Feldeffekttransistor T1 schaltet das Relais und der Stromkreis öffnet. Nachdem die Temperatur gesunken ist, geschieht alles in umgekehrter Reihenfolge: Der Feldeffekttransistor T1 schließt und das Relais schaltet in seinen anfänglichen geschlossenen Zustand. Der NTC-Thermistor und der Widerstand R6 bilden einen Spannungsteiler. Durch Ändern des Widerstands des Widerstands R6 können Sie die Schwelle einstellen. Um den Feldeffekttransistor vor induktiven Relaisemissionen zu schützen, wurde eine Diode D1 hinzugefügt. Weil Meine Relaisspule ist für 5 V ausgelegt und ich habe 12 V Spannung. Ich habe einen R7-Widerstand hinzugefügt, um die Spannung zu reduzieren.
Das allgemeine Schema:
Es bleibt endlich alles über den Pflanzen zu sammeln und zu reparieren. Lötdrähte für jede einzelne Matrix. Ich habe einen Thermistor am Kühler neben den Matrizen montiert.
Ich habe das Not-Aus-System mit Sekundenkleber auf das Gehäuse auf der Rückseite geklebt.
Ich hängte die Lampe mit Hilfe von Draht- und Polyethylenseilen über die Fensterbank.
Es scheint ziemlich hell, ich mag es.
Das Projekt hat das Potenzial für eine Überarbeitung. Sie können beispielsweise Arduino, ein Echtzeitmodul, einen Feldeffekttransistor hinzufügen und rechtzeitig ein- und ausschalten.