Es reiz gribēju kaut ko izdarīt, izmantojot LED matricas. Bija interesanti tos savienot bez īpaša draivera, pārkarstot pārdomāt dzesēšanas sistēmu un avārijas izslēgšanas ķēdi. Es nolēmu izgatavot fitolampu augiem ar jaudu aptuveni 50 vati. Rezultātā mēs ieguvām šādu ierīci:
Saistītie video
Komponentu izvēle
Sākumā es domāju par to, kuras matricas izvēlēties. Ļoti daudz jautājumu rada LED matricu efektivitāte augiem. Informācija internetā ir ārkārtīgi pretrunīga. Daži avoti raksta, ka spektram nav lielas nozīmes, augi aug zem jebkura LED apgaismojuma un pat zem kvēlspuldzēm. Citos viņi raksta tieši pretēji, ka izstarotās gaismas spektrs ir ļoti svarīgs, un jums jāņem tikai augstas kvalitātes pārbaudītas lampas. Jo Es daru lampu neatkarīgi no tā, cik daudz augiem (tie jau principā diezgan labi aug, it īpaši pēc apūdeņošanas automatizācijas), cik daudz, lai kaut ko izdarītu, izmantojot matricas, es nolēmu izmantot izdevību un ņemt matricas no ķīniešiem uz Aliexpress. Es apskatīju pārskatus veikalos, pēc frāzes "zemenes ir sajūsmā", es nolēmu, ka pastāv panākumu iespēja.
Pēc informācijas no interneta es nonācu pie secinājuma, ka labāk ir ņemt vairākas mazas matricas ar vienu un to pašu kopējo jaudu, nevis izmantot vienu lielu. Lielās matricās kristālu blīvums uz laukuma vienību ir ļoti augsts, kas nelabvēlīgi ietekmē atdzišanu un līdz ar to arī izturību. Izvēle krita 10 vatu matricu virzienā ar Ali Express. Katrā matricā ir 9 kristāli (vai kristālu grupas, es neesmu pārliecināts līdz beigām), starp kuriem ir daudz brīvas vietas.
Katra matrica ir aptuveni 2 rubļu monētas izmēra.
Strāvas patēriņš 9-11 V (izņemot vienu matricu, kurai nepieciešami 6-7 V), strāva līdz 900 mA.
Barošanas spriegums ir ērts (jaudīgākām matricām nepieciešami 24 un 36 V), man vienkārši bija 12V un 5A barošanas avots, un nedaudz zemāks spriegums nebūtu problēma. Es nolēmu lukturī izmantot dažādu spektru matricas. Kopumā es izvēlējos 5 matricas: pilnu diapazonu, sarkanu, zilu, silti baltu un vienkārši baltu. Es ceru, ka daži no tā darbojas.
Tagad, kad matricas ir atlasītas, jums ir jādomā par to, kā tās savienot. Jūs nevarat tieši izveidot savienojumu ar barošanas avotu. Ir nepieciešams ierobežot strāvu līdz 900 mA.Es nolēmu visu nesarežģīt un ierobežot pašreizējo klasiski - ar rezistoru palīdzību. Barošanas avota spriegums ir stabilizēts, tāpēc nevajadzētu būt problēmām.
Rezistora aprēķins
Lai pagarinātu LED bloku kalpošanas laiku, es nolēmu tos maksimāli nenoslogot, bet darboties ar spriegumu 9,5 V un ierobežot strāvu līdz 800 mA.
Mums būs sprieguma kritums: 12-9,5 = 2,5 V
Mēs uzskatām rezistora pretestība:
2,5 / 0,8 = 3,2 omi.
Mēs uzskatām rezistora jauda:
0,8 * 0,8 * 3,2 = 2 vati.
Es izmantoju 3,2 omi pie 5 vatu rezistoriem
Jo Man nebija 3,2 omu rezistoru, es virknē savienoja 2,2 omi un 1 omu rezistorus.
Cita veida matricai (kur spriegums ir 6-7 V) es nolēmu ierobežot spriegumu 6,5 V reģionā, strāva - 800 mA
Sprieguma kritums: 12-6,5 = 5,5 V
Mēs uzskatām rezistora pretestība:
5,5 / 0,8 = 6,8 omi
Mēs uzskatām rezistora jauda:
0,8 * 0,8 * 6,8 = 4,3 vati
Es paņēmu rezistoru ar 10 vatu rezervi
Dzesēšana
Tagad tas bija atkarīgs no dzesēšanas jautājuma. Pēc termiskās pastas uzlikšanas es urbēju caurumus radiatorā, izgriezu M2 diegu un nostiprināju matricas ar skrūvēm.
Neskatoties uz to, ka es izmantoju masīvu radiatoru, pusstundu temperatūra pakāpeniski pieauga līdz 80 grādiem. Pievienots 70 mm ventilators. Ventilatora spriegums tika samazināts ar rezistora R8 palīdzību (vispārīgā diagramma zemāk), lai samazinātu ātrumu un troksni. Pašreizējā versijā (ar ventilatoru) temperatūra nepakāpās virs 35 grādiem.
Matricas rezistori sakarst līdz 100 grādiem. Es nolēmu izveidot atdzišanu arī viņiem. Viņš pārklāja rezistorus ar termisko smērvielu un noslīpēja tos starp garu alumīnija sloksni un nelielu radiatoru.
Viņš salieca alumīnija sloksni loka lokā un ar matricām piestiprināja to ap radiatoru. Loka ir piestiprināta pie galvenā radiatora, izmantojot 4 M4 skrūves (iepriekš urbti caurumi un sagriež pavedienus).
Es nolēmu izveidot ārkārtas izslēgšanas sistēmu pārkaršanas gadījumā, ja ventilators nedarbosies. Matricas jauda automātiski izslēgsies, kad radiatora temperatūra paaugstinās līdz 40 - 45 grādiem. Lai to izdarītu, es izveidoju vienkāršu ķēdi uz termistoru, lauka efekta tranzistoru un releju.
Darbības princips ir šāds: palielinoties temperatūrai, NTC termistora pretestība samazinās (tas "atveras"), palielinās spriegums lauka efekta tranzistora T1 vārtos un tas atveras. Relejs pēc noklusējuma ir aizvērts. Lauka efekta tranzistors T1 pārslēdz releju un ķēde atveras. Pēc temperatūras pazemināšanās viss notiek apgrieztā secībā: lauka efekta tranzistors T1 aizveras un relejs pārslēdzas sākotnējā slēgtajā stāvoklī. NTC termistors un rezistors R6 veido sprieguma dalītāju. Mainot rezistora R6 pretestību, jūs varat pielāgot slieksni. Lai aizsargātu lauka efekta tranzistoru no induktīvās releja emisijas, ir pievienota diode D1. Jo Mana releja spole ir novērtēta ar 5 V, un man ir 12 V jauda, es pievienoju R7 rezistoru, lai samazinātu spriegumu.
Vispārējā shēma:
Atliek beidzot visu savākt un salabot pa augiem. Katras matricas lodētie vadi. Uz radiatora blakus matricām es uzstādīju termistoru.
Es ar superlīmi pielīmēju avārijas izslēgšanas sistēmu gadījumam aizmugurē.
Ar stiepļu un polietilēna virvju palīdzību es pakarināju lampu virs palodzes.
Tas spīd diezgan spilgti, man tas patīk.
Projektu var pārskatīt. Piemēram, jūs varat pievienot Arduino, reālā laika moduli, lauka efekta tranzistoru un savlaicīgi ieslēgt un izslēgt.