Kažkada norėjau ką nors padaryti naudodamas LED matricas. Buvo įdomu juos prijungti be specialaus vairuotojo, perkaisti, pagalvoti apie aušinimo sistemą ir avarinio išjungimo grandinę. Nusprendžiau pasigaminti fito lempą augalams, kurių talpa apie 50 vatų. Dėl to mes gavome tokį įrenginį:
Susiję vaizdo įrašai
Komponentų pasirinkimas
Pirmiausia galvojau, kurias matricas pasirinkti. Daug klausimų kelia LED matricų efektyvumas augalams. Informacija internete yra labai prieštaringa. Kai kurie šaltiniai rašo, kad spektrui nėra daug reikšmės, augalai auga esant bet kokiam LED apšvietimui ir net kaitrinėms lempoms. Kitose jie rašo priešingai, kad skleidžiamos šviesos spektras yra labai svarbus ir jums reikia pasiimti tik aukštos kokybės patikrintas lempas. Nes Aš darau lempą, nesvarbu, kiek augalams (jie jau gana gerai auga, iš principo, ypač po automatizavimo drėkinimo), kiek norėčiau ką nors padaryti naudodamas matricas, nusprendžiau rizikuoti ir paimti matricas iš kinų „Aliexpress“. Pažiūrėjau į apžvalgas parduotuvėse, po frazės „braškės džiugina“ nusprendžiau, kad yra tikimybė sulaukti pasisekimo.
Remdamasi informacija iš interneto, priėjau išvados, kad geriau naudoti kelias mažas matricas ta pačia bendra galia, o ne naudoti vieną didelę. Didelėse matricose kristalų tankis ploto vienete yra labai didelis, o tai neigiamai veikia aušinimą ir dėl to patvarumą. Pasirinkimas krito 10 vatų matricų su „Ali Express“ kryptimi. Kiekvienoje matricoje yra 9 kristalai (arba kristalų grupės, nesu tikras iki pabaigos), tarp kurių yra daug laisvos vietos.
Kiekviena matrica yra maždaug 2 rublių monetos dydžio.
Energijos sąnaudos 9–11 V (išskyrus vieną matricą, kuriai reikia 6–7 V), srovė iki 900 mA.
Maitinimo įtampa yra patogi (galingesnėms matricoms reikia 24 ir 36 V), aš tiesiog turėjau 12V ir 5A maitinimo šaltinį ir šiek tiek mažesnė įtampa nebus problema. Aš nusprendžiau lempoje naudoti skirtingų spektrų matricas. Iš viso pasirinkau 5 matricas: visą spektrą, raudoną, mėlyną, šiltai baltą ir tiesiog baltą. Tikiuosi, kad kai kurie tai veiks.
Dabar, kai atrinktos matricos, reikia galvoti, kaip jas sujungti. Negalite tiesiogiai prisijungti prie maitinimo šaltinio. Būtina apriboti srovę iki 900 mA.Nusprendžiau visko nesutrukdyti ir apriboti dabartinę klasikine prasme - pasipriešinimo pagalba. Maitinimo šaltinio įtampa stabilizuota, todėl neturėtų kilti problemų.
Rezistoriaus skaičiavimas
Norėdami prailginti LED matricų tarnavimo laiką, nusprendžiau jų nekelti maksimaliai, o veikti esant 9,5 V įtampai ir apriboti srovę iki 800 mA.
Turėsime įtampos kritimą: 12–9,5 = 2,5 V
Mes manome rezistoriaus varža:
2,5 / 0,8 = 3,2 omai.
Mes manome rezistoriaus galia:
0,8 * 0,8 * 3,2 = 2 vatai.
Aš naudojau 3,2 omo, esant 5 vatų rezistoriams
Nes Aš neturėjau 3,2 omų varžų, aš sujungiau iš eilės 2,2 omų ir 1 omų rezistorius.
Kito tipo matricai (kur įtampa yra 6-7 V) nusprendžiau apriboti įtampą 6,5 V srityje, srovė - 800 mA
Įtampos kritimas: 12–6,5 = 5,5 V
Mes manome rezistoriaus varža:
5,5 / 0,8 = 6,8 omo
Mes manome rezistoriaus galia:
0,8 * 0,8 * 6,8 = 4,3 vatai
Aš paėmiau rezistorių su 10 vatų riba
Aušinimas
Dabar reikėjo atvėsti. Gręžiau skyles radiatoriuje, išpjoviau M2 siūlą ir pritvirtinau matricas varžtais, uždėjęs šiluminę pastą.
Nepaisant to, kad naudojau masyvų radiatorių, pusvalandį temperatūra pamažu pakilo iki 80 laipsnių. Pridėtas 70 mm ventiliatorius. Ventiliatoriaus įtampa buvo sumažinta rezistoriaus R8 pagalba (bendra schema pateikta žemiau), siekiant sumažinti greitį ir triukšmą. Dabartinėje versijoje (su ventiliatoriumi) temperatūra nepakilo aukščiau 35 laipsnių.
Matricos rezistoriai įkaista iki 100 laipsnių. Aš nusprendžiau sukurti vėsinimą ir jiems. Jis padengė rezistorius terminiu tepalu ir patepė juos tarp ilgos aliuminio juostos ir mažo radiatoriaus.
Aliuminio juostelę jis sulenkė į lanką ir matricomis pritvirtino aplink radiatorių. Arka pritvirtinta prie pagrindinio radiatoriaus naudojant 4 M4 varžtus (iš anksto išgręžtos skylės ir supjaustykite sriegius).
Aš nusprendžiau sukurti avarinio išjungimo sistemą perkaitimo atveju, jei sugestų ventiliatorius. Matricos galia automatiškai išsijungs, kai radiatoriaus temperatūra pakils iki 40 - 45 laipsnių. Norėdami tai padaryti, aš sukūriau paprastą grandinę ant termistoriaus, lauko efekto tranzistoriaus ir relės.
Veikimo principas yra toks: didėjant temperatūrai, NTC termistoriaus varža mažėja (jis „atsidaro“), įtampa lauko lauko tranzistoriaus T1 vartuose padidėja ir ji atsidaro. Pagal numatytuosius nustatymus relė yra uždaryta. Lauko efekto tranzistorius T1 perjungia relę ir grandinė atsidaro. Temperatūrai nukritus, viskas vyksta atvirkštine tvarka: lauko efekto tranzistorius T1 užsidaro, o relė persijungia į pradinę uždarą būseną. NTC termistorius ir rezistorius R6 sudaro įtampos daliklį. Keisdami rezistoriaus R6 varžą, galite sureguliuoti slenkstį. Norėdami apsaugoti lauko tranzistorių nuo induktyviosios relės išmetimo, buvo pridėtas diodas D1. Nes Mano relės ritė yra įvertinta 5 V, o aš turiu 12 V galią, aš pridėjau R7 rezistorių, kad sumažėčiau įtampa.
Bendroji schema:
Belieka galutinai surinkti ir sutvarkyti viską per augalus. Kiekvienos atskiros matricos lituoti laidai. Aš sumontavau termistorių ant radiatoriaus šalia matricų.
Aš priklijavau avarinio išjungimo sistemą prie korpuso gale su superklijais.
Virve ir polietileno virvėmis pakabinau lempą ant palangės.
Jis šviečia gana ryškiai, man tai patinka.
Projektą galima persvarstyti. Pvz., Galite pridėti „Arduino“, realaus laiko modulį, lauko efekto tranzistorių ir laiku įjungti bei išjungti.