ЛЕД светильник для 500 литрового аквариума

[Морской Клоун 116]

Решил отделить вопросы создания нового светильника от основной темы 500 литрового аквариума, думаю что первопроходцам ЛЕДосторения будет понятнее когда техническое обсуждение собрано вместе, да и мне наверно проще получить ответы от специалистов, нежели размазанно это в теме аквариума обсуждать.

(если кому интересно то моя соседная тема про ЛЕД светильник для 140 литрового аквариума)

 

Собираюсь освещять аквариум 1600х550х550мм.

Примерно расчитываю на такие ЛЕДы:

White - 28 Cree XP-G на 1000-1300мА (сначало включу на 1000мА и если не будет хватать мощности добавлю амперов).

Blue - 12 Cree XP-E на 700-900мА. По опыту изготовления предыдущего светильника (там было 10 синих) то их надо совсем немного чтобы придать немного естественности чистым Royal Blue. В сществующем светильнике длф 140 литрового аквариума горят примерно на 50% мощности.

Royal Blue - 84 Cree XT-E на 700-900мА. Чтобы получалось примерно по 3 на один белый XP-G. В предыдущем светильнике на один белый 2 Royal Blue и при повышении мощности на белых до 100% синие не могут "перебить" желтизну белых, насколько эти XP-G яркие.

UV - 3 штуки, просто для ночной подсветки, в теперешнем светильнике над 140 литровиком эфект вижу только при отключенном основном свете и мощность UV визуально избыточна для вечерней подсветки. Так что ограничусь тремя UV ЛЕДами.

 

Оптика наверно будет Carclo lens 35.6° Frosted wide 20mm

 

Драйвера Mean Well ELN-60-48D

 

Общая мощность, без учета UV ЛЕДов, порядка 340Вт (без диммирования).

 

По поводу радиатора купил у fischerelektronik радиатор SK 439 - размеры 1000х380мм толщина 25мм (57 рёбер вроде получается), вес 13 кг. Распилил на 3 блока размерами 380х280мм. Получится что то типа модульного светильника, правда модули (радиаторы) будут не автономны - ЛЕДы будут соединятся на всех 3 радиаторах и драйвера будут общие.

 

Радиатор:

 

Сами радиаторы будут смонтированы на алюминевые профили, чтобы светильник в сборе охватывали аквариум длинной 1600мм. Аквариум имеет 2 стяжки, так что они получатся в промежутках между радиаторами светильника.

На каждом модуле планирую по 2 тихоходных вентилятора (хотя возможно хватит по одному на 140мм), драйвера расположу в пространстве между радиаторами, смонтирую какую нибудь кострукцию на алюминевых профилях.

 

Всю эту контирукцию подвешу на 2 торсиках, вместо теперешнего светильника на Т5. Есть планы "обернуть" алюминевую конструкцию светильника все тем же корпусом, что висит теперь - вынув всю начинку (баласты, рефлекторы, лампы). По предварительным прикидкам места в светильнике должно хватить.

Изменено 14 Декабря 2011 пользователем Морской Клоун (см. историю изменений)

[Морской Клоун 116]

По електрической части:

 

В связи с недостачей 2 драйверов у меня возникли планы по использованию других, отличных от ELN-60-48D, драйверов. Все таки 9 штук драйвером как то многовато, да и место занимают. На каждом драйвере предпологалось по 14 ЛЕДов, соответственно 9 каналов диммирования. Хотя нет необходимости в таком большом колличестве каналов. Достаточно 3 (White, Blue, Royal Blue).

 

Так как все равно надо дозаказывать недостающие драйвера, то начинаю посматривать на более мощные LPF-90D-54, которые в том же магазине покупать что и ELN-60-48D. LPF-90D-54 стоят 36,59 EUR, ELN-60-48D стоят 22,49 EUR. Разница в цене 14 EUR.

 

LPF-90D-54 тоже с диммированием, при чем более универсальны чем ELN-60-48D. Есть PWM, 1-10 или просто резистор между управляющими проводами повесить. Раз уж все равно придется докупить недостающие драйвера, может вместо ELN-60-48D взять LPF-90D-54 ?

 

К драйверу LPF-90D-54 можно подключить сразу 28 ЛЕДов, в две цепочки по 14 ЛЕДов с выравнивающими резисторами. То есть по совокупной цене использование LPF-90D-54 получится дешевле. Для питания 28 ЛЕДов надо 2 ELN-60-48D.

 

 

По парамерам: Драйвер LPF-90D-54 (PDF мануал) выдаёт 1,67А, то есть получится в каждой цепочке 835мА, вроде для XT-E это не настолько заоблачный ток (держит по спецификации до 1000мА), а для XP-G так даже немного маловато.

По напряжению LPF-90D-54 выдерживает диапазон 32.4 - 54В, это 11-17 XT-E (при 3,1В) или 10-16 XP-G (при 3,3В). То есть в планируемую схему группами по 14 ЛЕДов вполне укладывается, с той лишь разницей что теперь две группы будут паралельно сложены.

В результате останетмя комбинация: для White - один LPF-90D-54, для Royal Blue - три LPF-90D-54, ну и для Blue - один ELN-60-48D. Хотя для White можно оставить два ELN-60-48D настроенных на 1000мА.

Тогда вместо 9 драйверов будут от 5 до 6 (в зваисимости от подключения White).

 

Вот только встает вопрос по используемым выравнивающим сопротивлениям. Нормально ли будет использование 3Вт резистора на 1 Ом?

 

По мощностям драйвер LPF-90D-54 вроде должен потянуть такое колличество ЛЕДов в таком подключении

Изменено 14 Декабря 2011 пользователем Морской Клоун (см. историю изменений)

[Oleg_il 62]

Передрайверил ты капитально. :roll: Щас мы тебе это дело обрежем.

Вариант 1

1. 28XPG с рекомендуемым током 1амп

Подключаются к 2х ELN-60-48D, по 14шт. Как ты и планировал. В будуще их можно будет форсировать и на больший ток.

2. 84XTE - 2х14=28 к каждому драйверу, итого надо 3х ELN-60-48D

резисторы 3.3ома/5-10ватт на каждую цепь, при этом напряжение драйвера уменьши до 45вольт.

3. 12XPE - 1х ELN-60-48D - банально

Итого тебе на все это надо 6шт ELN-60-48D. Это при условии не превышения токов на XTE больше чем 0.65амп.

 

Вариант 2.

Если ты всеже хочешь разогнать XTE на больший ток, то продай лишние ELN-60-48D. И тогда

1. 28XPG - без изменений

2. LPF-90D-54 - не укладываются красиво твои 84штуки (34 к одному драйверу)

лучше тогда LPF-90D-48 - тогда все абсолютно полностью соответствует Вар.1 за исключением того что ток ты сможешь поднять до 0.94амп при желании. Резисторы теже, только напряжение ставишь 45.5вольт.

3. 12XPE - без изменений.

И тогда надо 3шт ELN-60-48D+ 3шт LPF-90D-48

Пайка этого дела, идеально запаять цепи так.

 

Но если уж слишком сильно лень, то только часть перемычек (красные), через 2...3 леда, по вкусу

 

Теперь, по поводу большой яркости на 10%...... Нет проблем уменьшить.

Поскольку это дело у тебя под управлением arduino, то любой лишний Output через транзистор подключаешь к 5....12вольтовому реле. К группе ледов, которые будут служить луной (пусть это будет 28шт роялов, неважно), в разрыв провода от драйвера до ледов вставляешь резистор 50-100ом (подберешь по яркости). Резистор закорачивается контактами реле.

Т.о снижаешь яркость драйвера до 10-11%, и больше ее не уменьшаешь, потом контакты реле размыкаются по команде процессора и ток ледов ограничиватся этим резистором, драйвер при всем желании не сможет дать больше. А уторм естественно обратный процесс - закоротить резистор, и начать подьем с 10%.....

 

Устраивает?

Изменено 14 Декабря 2011 пользователем Oleg_il (см. историю изменений)

[Морской Клоун 116]

Передрайверил ты капитально. :roll: Щас мы тебе это дело обрежем.

 

Спасибо огромное за варианты !!!

 

Что бы я без вас делал , а то вот облажился драйверами со всех сторон и еще хотел купить.

 

По результатам конечно сообщу.

[Морской Клоун 116]

Вчера весь вечер коптел над вариантами и схемами. Пока самый простой и быстро решаемый это первый вариант, так как для его реализации необходимы только резисторы, которые сегодня же и куплю. Так что если позволит время за выходные можно попробовать даже всё сделать.

 

Непонятно только в 1 варианте зачем снижать напряжение на драйвере до 45В, он же сам все сделает за меня, в смысле ELN-60-48D пытаять поддержать заданный уровень тока в 1.3А (которые разделятся на две паралельные линейки ЛЕДов до 650мА в каждой, резистор ведь и нужен для правильного разделения тока?) на своём выходе подрегулирует выходное напряжение до нужного. Я понимаю что в том и весь смысл использования драйверов ЛЕДов, что они стабильно держат ток динамически изменяя напряжение. Например подключаем 8 ЛЕДов - драйвер выдает ток на 1.3А с соответствующим изменением напряжением (в зависимости от падением напрядения на всех ЛЕДах), меняем колличество ЛЕДов на 13 - драйвер сам поднимает напряжение. Ну по крайней мере ELN-60-48D так делает. Я до этого только требуемый ток на нем и подкручивал (на 700мА для XP-E и 1000мА для XP-G), а драйвер уже выставлял сам напряжение в зависимости от того сколько я подключил ЛЕДов и какое на них падение напряжение.

 

По умолчанию (с завода) на ELN-60-48D выставлено 1.3А. То есть подключая вот так даже ничего регулировать по идее не надо.

 

Кстате по мотивам тех других схем.... я так понял что те соединения красным сделаны для безопасности - если прогорит один ЛЕД в цепочке то спасут эти соединения. Может быть и в первом варианте что то похожее сделать ?

Изменено 15 Декабря 2011 пользователем Морской Клоун (см. историю изменений)

[Морской Клоун 116]

Второй вариант мне кажется сложнее.... не могу вьехать почему вместо драйвера LPF-90D-54 желательно LPF-90D-48 использовать ? И как там эта схема работает ?

 

Например берём LPF-90D-48, он выдает стабильно 1.88А, то есть если разделить это на 4 паралельные линейки получится 470мА на каждой линейке ?

 

Я как то считал что LPF-90D-54 при 1,67А на выходе и разделив это на 2 паралельные линейки получится 835мА на каждой. Специально подрезулировать напряжение на драйверах LPF-90D-54 нельзя (так же как и ток, в отличии от ELN-60-48D где эти параметры можно подрегулировать открыв корпус). Но по идее жтот драйвер, как и ELN-60-48D, сам подстраивает напряжение. В спецификации у него и написано что этот диапазон выдерживается в пределах 32.4 - 54В. То есть можно подключать разное колличество ЛЕДов и драйвер сам подрегулирует напряжение в зависимости от его падения на ЛЕДах.

 

Например к ELN-60-48D можно подключить от 8 до 12 (14) ЛЕДов в зависимости от типа ЛЕДа.... автоматика напрядение выставит как надо.

 

Или я что то совсем не понимаю....... с 140 литровиком куда проще было

[damien 0]

Драйвер не устанавливает напряжение - это последствие процесса стабилизации тока. Ток напрямую связан с падением напряжения на СД (ВАХ). Первоочередная суть LED драйвера застабилизировать ток, номинальный ток порождает установление падения напряжение на СД (в соответствии с его ВАХ) автоматически.

Дополнительные функции: ограничение выходного напряжения порогом, который рассчитан на нормальный рабочий диапазон напряжений СД\линейки СД. Порог срабатывания защиты по превышению напряжения описывает номинальный диапазон работы СД (номинальный ток от СД может быть получен в этом диапазоне напряжений), все что выше рассценивается как нештатный, и врубается защита.

[Oleg_il 62]

Непонятно только в 1 варианте зачем снижать напряжение на драйвере до 45В

Для того чтобы те резисторы что я рекомендовал сработали "правильно".

Пример

напряжение 48вольт драйвера /3.3ома 2х14 XTE(т.е на них ~42вольта).

штатный режим ток на каждую цепь 1.3/2=0.65амп, на резисторе падает 3.3х0.65=2.1в итого на клеммах драйвера при работе ты видишь 42+2.1~ 44вольта. Все ок.

Теперь по твоей небрежности отвалилась одна цепь. :497762:

Драйвер дает ток 1.3амп на XTE - не полезно это.

На пути резистор в 3.3ома, значит 48-42=6в - это то что "должно" упасть на резисторе. 6в/3.3ом=1.8амп (это ток который может ограничить резистор в данном случае, а драйвер дает всего 1.3амп и все это по прежнему прет на леды, т.е резистор свою функцию не выполняет.

А теперь уменьшим напряжение "холостого хода" драйвера при отключенных ледах до 45в, как я просил. 45-42=3в, 3в/3.3ом=0.9амп - вполне и вполне терпимо для ледов, резистор свою задачу выполнил. Можешь провести эксперимент. За 5м перезрузки с диодами ничего не будет

 

Можно не уменьшать напряжения, но прийдется увеличивать сопротивления, и на них будет рассеивться большая мощность. Проще так, раз уж это не требует никакой переделки.

 

Кстате по мотивам тех других схем.... я так понял что те соединения красным сделаны для безопасности - если прогорит один ЛЕД в цепочке то спасут эти соединения.

Совершенно верно. Погаснет только небольшая часть.

Есть еще вариант включения - "полная матрица", там не нужны резисторы и надежность весьма высока, но много пайки, поэтому я и не стал тебе ее предлагать.

Для инфрмации - это выглядит так

отрываться и пропадать нечему, и вывести из строя затруднительно. Но это хорошо делать на печатке, кугда излучатель одного цвета и похож на квадрат, а у нас все вытянуто в длину, перемешанны цвета, поэтому такой монтаж затруднителен.

 

Или я что то совсем не понимаю....... с 140 литровиком куда проще было

Чем дальше в лес, тем толще партизаны. :gygy:

[Oleg_il 62]

LPF-90D-54 желательно LPF-90D-48 использовать

Я выполнял твой заказ :gygy:

LPF-90D-54, т.е 1.67амп/2=0.83амп, как ты хотел. НО его 54в максимум, берем 2-3в в запас, итого 52/3=17 ледов в одну цепь, значит 34 в две, с токами ДО 0.83а. А ты ведь хотел 84 шт подключить. 34+34+16.

Вот эти 16 - куда?????

Вот я тебе для единообразия и симметричности и посоветовал PF-90D-48

 

Специально подрезулировать напряжение на драйверах LPF-90D-54 нельзя (так же как и ток, в отличии от ELN-60-48D где эти параметры можно подрегулировать открыв корпус)

Вот это я прошляпил звиняюсь. :oops: :oops:

Дай подумать насчет резисторов. Т.е я просто не хочу чтобы они зря грелись

[Starcomputer 2]

Драйвер не устанавливает напряжение - это последствие процесса стабилизации тока. Ток напрямую связан с падением напряжения на СД (ВАХ). Первоочередная суть LED драйвера застабилизировать ток, номинальный ток порождает установление падения напряжение на СД (в соответствии с его ВАХ) автоматически.

Дополнительные функции: ограничение выходного напряжения порогом, который рассчитан на нормальный рабочий диапазон напряжений СД\линейки СД. Порог срабатывания защиты по превышению напряжения описывает номинальный диапазон работы СД (номинальный ток от СД может быть получен в этом диапазоне напряжений), все что выше рассценивается как нештатный, и врубается защита.

Вольт-амперные характеристики (ВАХ) тут ни при чем. Они практически линейны начиная с порогового напряжения.

Другое дело, что светодиоды имеют отрицательный температурный к-т. Т.е. чем больше температура светодиода, тем больший ток он пропускает, чем больший то пропускает, тем сильнее греется и так до бесконечности (или пока не выгорит ).

Для маломощных светодиодов это не имеет значения (они практически не греются) и там применяются драйверы как по току, так и по напряжению.

Для мощных лэдов, рабочая температура которых велика, это уже является серьезным фактором.

Вот чтобы избежать такого лавинообразного повышения тока и температуры и используются драйвера по току.

[Морской Клоун 116]

А теперь уменьшим напряжение "холостого хода" драйвера при отключенных ледах до 45в, как я просил.

 

Я вот только не знаю выдает ли что нибудь драйвер при неподключенной нагрузке (ЛЕДах) и есть ли у него вообще "холостой ход".

[Oleg_il 62]

При отключенных ледах у на выходе 48вольт, я тааак думаю. :gygy:

 

Есть с ними другая проблема

Using the built-in dimming function on LPF-90D can't turn the lighting fixture totally dark. Please refer to the connection method below to achieve 0% brightness of the lighting fixture connecting to the LED power supply unit.

Он (LPF) не отключается как ELN при снижении яркости менее 10%. Полностью его надо отключать дополнительным реле. :tuplu:

Но если пойти по моей идее (реле+резистор), то это и не понадобится. Ты все это можешь запросто проверить за выходные.

[Морской Клоун 116]

Ты все это можешь запросто проверить за выходные.

Ну первый вариатн попробую, резисторы только что приобрёл, так что единственное что не известно - "холостой ход" драйвера. Проверим

 

Второй вариант требует много времени и вложений, так как покупать драйвера надо, а это дополнительная неделя пока пришлют. Да и ешё для каждого драйвера "отключатель" ставить в свете последней информации о не отключении драйвера.

 

Вот мелькнула мысль что наверно проще будет использовать 1 вариант, но пониженную яркость Royal Blue (650мА вместо >=700мА) компенсировать добавлением еще одной группы ЛЕДов, тем более "лишний" ELN-60-48D как раз остаётся, ну после всех этих сокращений.

 

Спасибо за советы.

[Oleg_il 62]

Ок.

[denisH 12]

При отключенных ледах у на выходе 48вольт, я тааак думаю. :gygy:

Я сомневаюсь, что на холостом драйвер выдает что-либо. На моих при отсутствии нагрузки драйвер входит в режим защиты, на выходе 0В.

[bbasil 11]

Я сомневаюсь, что на холостом драйвер выдает что-либо. На моих при отсутствии нагрузки драйвер входит в режим защиты, на выходе 0В.

 

Хотя по идее он должен перейти в "икающий" режим, выдавать пачки импульсов для поддержания выходного напряжения.

Иначе если у него на выходе полный 0, то как оно узнает о подключении нагрузки ?

[denisH 12]

Хотя по идее он должен перейти в "икающий" режим, выдавать пачки импульсов для поддержания выходного напряжения.

Иначе если у него на выходе полный 0, то как оно узнает о подключении нагрузки ?

Возможно так и есть, но мультиметром не определяется.

[Морской Клоун 116]

Хотел уже в пятницуначать клеить ЛЕДы и приступить к электрическим тестам но вовремя одумался.

Рещил не спешить с ЛЕДами так как после этого могут возникнуть проблемы со сборкой самого светильника. Сначало полностью закончу работу по алюминию, а уж потом спокойно приклею ЛЕДы и протестирую электрику.

 

На данный момент состояние светильника такое:

 

Для драйверов оставлено место между радиаторами, а также по одному можно поставить по краям консирукции. Всего получается место для 8 драйверов ELN-60-48D.

Там же, но ближе к краям, предпологается плата для разводки питания и комутации ЛЕДов с драйверами, а так же мощные резисторы.

 

Ещё надо доделать держатели для драйверв, пока сверлил радиаторы сломал сверло в подедельник куплю и попробую доделать что налчал.

 

Для конструкции использовал алюминевый Т образный профиль 20х20х2мм

Изменено 18 Декабря 2011 пользователем Морской Клоун (см. историю изменений)

[moose 102]

Для конструкции использовал алюминевый Т образный профиль 20х20х2мм

На фото у тебя уголок вроде?

Посмотрел на сайтах такой радиатор есть в чёрном цвете, ты целенаправлено взял блестящий?

[karen 247]

Я когда свой проектировал решил радиатор расположить ребрами по направлению к торцам светильника, чтобы воздух от вентиляторов дул в торцы, а не на зрителя на переднюю стенку светильника, как ты сделал. Конечно, если в корпус все это дело засовывать то непринципиально, но все же...

[Морской Клоун 116]

moose, это просто на фотографии так кажется что уголок. Вечером попробую сфотографировать поближе.

 

Т профиль выбрал специально. После установки радиаторов под ними и полом (либо другим основанием) остается щель в 10мм, то есть после приклеивания ЛЕДов и пайки я без проблем смогу ставить всю конструкцию на стол или на пол, для отладки и регулировки, без риска повредить ЛЕДы. Потом, после установки оптики, это преимущество конечно пропадет, но там в финале появятся лист из оргстекла для защиты от брызг.

Т образный профиль мне показалия более прочным. Покрутил в магазине разные варианты и Т профить понравился больше... да и универсальней при различной реализации конструкции.

 

Можно было бы конечно и черный радиатор купить но, во первых он дороже, а во вторых на нем бы сразу были видны следы обработки, да и вообще всё это все равно в корпус будет запрятано так что большой разницы в цвете нет, а обычный (не крашеный) радиатор дешевле получается.

 

karen, выбирал радиатор с наибольшими параметрами по отводу тепла (чем больше по полезной площяди получается). То есть если бы покупал с продольными ребрами то пришлось бы ограничится радиатором шириной в 28 см (радиатор такой ширины я могу вставить в существующий корпус). Вообщем получился бы радиатор не такими болшими блокаим как сейчас. В продаже имеются радиаторы максимальным размером (длинной) 1000мм, то есть распилив 1 метр на 3 части получилось бы 280х330 мм. Производитель продает радиаторы размерами 1000, 300 и меньше, вообщем выбрал вариант где получатся производные с более большими по площяди блоками.

 

И да, все это будет в корпусе так что дуть если и будет то вниз.

Изменено 19 Декабря 2011 пользователем Морской Клоун (см. историю изменений)

[Oleg_il 62]

Потом, после установки оптики, это преимущество конечно пропадет, но там в финале появятся лист из оргстекла для защиты от брызг.

Не пропадет. пока дело дойдет до корпуса, поставь вдоль уголка несколько стоек из длинных винтов (25мм), т.о получатся ноги и можно будет ставить на стол и с оптикой.

[Морской Клоун 116]

Ну я наверно скорей поставлю какие нибудь рейки-удлиннители (типа рельсов поперек), в местах где драйвера будут распологатся. Так будет практичнее - ну в том смысле что и на аквариум тогда нормально можно поставить, пока тросы прикрепляются. Будет как раз на рёбра аквариума опиратся.

 

А оптику я все равно в самом конце сборки буду клеить, когда все работать будет. Во время тестов светильник просто над аквариумом будет стоять. Подвешивать на троса и в корпус ставить сразу не буду.

[Морской Клоун 116]

Последние новости:

- когда тестировал оптику на одном леде то после зпмеров пришлось передумывать раму для светильника. Переместил драйвера из середины светильника (как на предыдущих фотографиях видно) на края рамы. Иначе бы крайние ЛЕДы свелили бы мимо аквариума. Как я об этом раньше не додумался непонимаю. Теперь вроде даже проще с проводкой будет. Для резерва остается место двум драйверам по центру светильника.

- насверлил почти все дырки и скрутил то что можно скрутить.

- вообщем осталось просверлить 40 отверстий и напилить 12 маленьких Г образных реечек для прикручивания драйверов к поперечным рейкам.

 

Ниже последние фотографии каркаса.

Видно как будут распологатся драйверы.

По краям от драйверов остается место для установки платы с силовой разводкой (230В), а с одной стороны для разводки проводов на ЛЕДы и схемы диммирования.

 

На последнем кадре может быть лучше видно что используется Т образный профиль 20х20х2мм. А то moose казалось что простой уголок.

 

Вопрос по 10Вт выравнивающим резисторам - а их надо на радиатор приклеивать или не обязательно, я так понял что они будут грется, а на сколько сильно ?

[asAleksandr 24]

Не боитесь, что винты начнут ржаветь со временем ?