Doświetlanie roslin/rozsady diodami LED cz. 1

[lesioc]

Jak używałem wyłącznie LEDów do naświetlania roślin podczas kiełkowania, to generalnie efekty były słabsze (np. zdecydowanie cieńsze łodygi, dziwne przebarwienia roślin, szok z przestawieniem na światło naturalne powodujący kilku dniowe przestoje we wzroście). Obecnie staram się kiełkować nasiona na chłodnym parapecie (a najchłodniejszy mam północny) więc uzupełniam braki doświetlając LEDami. Tak jak długo rośliny stały na parapecie tak długo świeciłem również LEDy.

Zdaję sobie doskonale sprawę z zależności odległości do natężenia światła. Jednak ustawiane światła bardzo blisko roślin ma swoje wady:
1. Rośliny - a szczególnie pnącza które przede wszystkim kiełkuję - mimo, iż tego nie widzimy to jednak bardzo mocno się poruszają (najczęściej zataczają pędami koła szukając zaczepienia). Zbliżając światło oświetlamy mały fragment, spod którego roślina dosyć szybko "ucieknie".
2. Rośliny bardzo szybko potrafią rosnąć (wilce nawet do kilku cm w ciągu doby) - ustawienie światła zbyt blisko mogło by spowodować, że pojedynczy fragment rośliny szybko przeszedł by na poczwórną dawkę promieniowania w ciągu kilku/kilkunastu godzin, co spowodowało by odparzenia rośliny i zamieranie tak cennych dla młodych roślinach stożków wzrostu, znajdujących się zwykle w najwyższych punktach roślin

[kaiser]

witam, proszę o sprawdzenie czy moje obliczenia są poprawne odnośnie doboru zasilacza, diod led oraz rezystorów do układu:

Zasilacz do notebooka acer
U=19V
I=3.42A

Obliczamy moc zasilacza
P = U * I
P = 19 * 3.42
P = 64.98

Moc zasilacza to 64.98W

Diody znalazłem takie na allegro:

czerwona:
http://allegro.pl/led-star-1w-hyper-red ... 34856.html

Typ diody: Dioda mocy HELIO 1W
Kolor światła: Czerwony - Hyper Red
Napięcie zasilania: 2,2-2,4 V
Maksymalny prąd pracy: 350 mA
Typ soczewki: lambertian II
Kąt rozproszenia światła: 150 stopni
Długość fali: 650-660 nm
Producent: Helio Optoelectronic TAIWAN

niebieska
http://allegro.pl/led-star-royal-blue-4 ... 81190.html
Typ diody: Dioda mocy HELIO 1W
Kolor światła: Royal Blue
Napięcie zasilania: 3-3,2 V
Maksymalny prąd pracy: 350 mA
Typ soczewki: lambertian II
Kąt rozproszenia światła: 150 stopni
Długość fali: 440 nm
Moc wyjściowa: 435-515 mW
Producent: Helio Optoelectronic TAIWAN

do tego zostaną zastosowane stabilizatory napięcia LM317

układ będzie się składał z 5 lini po 5 diod
4 linie z światłem czerwonym
1 linia ze światłem niebieskim

obliczenia rezystancji dla linii czerwonych

Ud - napięcie diod (1 dioda 2,2)
U - napięcie zasilacza (19V)
Us - napięcie stabilizatora (3v)
Id = prąd diody (1 szt - 350mA)

Ux = U - (5 * Ud) - Us
Ux = 19 - 11 - 3
Ux = 5

R = U / I

R = Ux / Id
R= 5 / 0,35
R = 14.29 Ohm

Najbliższy rezystor to 15 Ohm
moc rezystora 1.75 W

więc bezpieczna moc dla układu to 2.917 W
potrzebny więc rezystor 15 Ohm 3W


obliczenia rezystancji dla linii niebieskiej

Ud - napięcie diod (1 dioda 3,1 uśrednione)
U - napięcie zasilacza (19V)
Us - napięcie stabilizatora (3v)
Id = prąd diody (1 szt - 350mA)

Ux = U - (5 * Ud) - Us
Ux = 19 - 15.5 - 3
Ux = 0.5

R = U / I (Prawo Oma)

R = Ux / Id
R= 0.5/0,35
R = 1.43 Ohm

Najbliższy rezystor to 1.5 Ohm
moc rezystora 0.175 W

więc bezpieczna moc dla układu to 0.3W
potrzebny więc rezystor 1.5 Ohm 0.3W


Obliczenia mocy układu

P = (diody)25 x 1W + (rezystor niebieskiej) 0.3W + (czerwone) (4 * 3W)
P = (25 * 1) + 0.3 + (4 * 3)
P = 37.3 W

Układ będzie pobierał 37.3 W

moc dobranego zasilacza to 64.98 czyli zostaje jeszcze 27.68W w zapasie

[lesioc]

Kaiser - niby wszystko ładnie policzone, ale....

1. Po co stabilizator LM317 ustawiony na stabilizację napięcia 3V... użycie LM317 w szeregu z LEDami ma sens, jeżeli użyjemy go do stabilizacji prądu (jako siłę prądomotoryczną, SPM).

2. Skoro w sekcji 5xLED czerwony masz nadmiarowo 5V do wytracenia... to z punktu widzenia sprawności całego zestawu najlepiej jest to zrobić np. diodą niebieską.

Ja bym w ogóle zrobił tak:
a) 4 linie 5x czerwony + 1x niebieski. Napięcie 5x2.2V + 1x3.1 = 14.1V - zostaje 4.9V na stabilzator zrobiony na LM317
lub
b) 4 linie 6x czerwony + 1x niebieski. Napięcie 6x2.2V + 1x3.1 = 16.3V - zostaje 2.7V na stabilzator zrobiony na LM317, powinno wystarczyć

Stablizację prądu na LM317 opisywałem wcześniej w tym wątku... chodzi o dobranie rezystora tak, aby na stabilizowanym napięciu odniesienia 1.25V uzyskać prąd 350mA (http://www.elektroda.pl/rtvforum/viewto ... 6#11877956 )

[kaiser]

lesioc - zdecydowałem się na tą drugą opcję. Sprawdź proszę czy dobrze zrozumiałem:

6 * 2.2 (diody czerowne) + 3.1 (dioda niebieska) = 16.2

U = 19 V (zasilacz) - 16.2 (suma diod)
U = 2.8 V (to ma wystarczyć dla LM 317)

I = 7 * 0.350 mA = 2.45

R = U / I
R = 2.8 / 2.45
R = 1.143 Ohm
moc układu 0.14 W

najbliższy rezystor to 1.2 Ohm o bezpiecznej mocy 0.25 W
allegro.pl/rezystor-0-25w-1-4w-weglowy-1-2k-ohm-5-20szt-i3392303593.html

oto schemat 1 lini:

[lesioc]

Sprawdziłem teraz dokładnie specyfikację LM317.... i niestety 2.8V to za mało aby mógł poprawnie pracować. Przepraszam za wprowadzenie w błąd.
Zatem optymalny będzie układ 5 czerwonych + 1 niebieska.




1) Pierwsze co niepoprawnie policzyłeś to posumowałeś prądy.
Przy łączeniu odbiorników szeregowo sumują się napięcia, natomiast prąd płynący przez wszystkie odbiorniki (I1) jest ten sam (u nas chcemy aby było to 350mA, wtedy diody pracują w optymalnym punkcie pracy)

2) Można przyjąć, że prad który płynie przez nóżkę Vref stablizatora LM317 jest zerowy (precyzyjniej: jest pomijalnie mały w porównaniu do 350mA płynacego przez didoy).

3) Zatem cały prąd który wpływa przez nóżkę Vin wypływa przez Vout

4) Element LM317 za wszelką cenę stara się doprowadzić do sytuacji kiedy pomiędzy Vout i Vref jest dokładnie 1.25V (to jedyne pewne napięcie w naszym układzie i dla tego napięcia właśnie korzystamy ze stabilizatora napięcia LM317 w swojej najprostszej konfiguracji)

5) Jeżeli pomiędzy Vout - Vref podłączymy opornik R=U/I = 1.25V/0.350A = ~3.6ohma (3R6) to ustabilizujemy prąd płynący przed te opornik na poziomie 350mA. Ponieważ taki sam prąd musi wpłynąć przez Vin, tak więc tą prostą sztuczką zamieniliśmy stabilizator napięcia na stabilizator prądu (źródło prądomotoryczne).

6) Specyfikacja LM317 definiuje, że napięcie pomiędzy Vout i Vin ma być z przedziału 3-40V..... zatem w obwód możemy zapiac tyle diod aby napięcie zasilacza - suma napięć na diodach - 1.25V była >3V i <40V. Oczywiście najoptymalniej jest zbliżyć się do 3V - wtedy sprawność układu jest najwyższa.

7) Moc opornika to 1.25*0.350 = jakieś 0.5W (mozna dla spokoju zakupić 1W: http://allegro.pl/rezystor-metal-oxide- ... 12711.html )
Masz drugi błąd w wyliczeniu mocy opornika - u Ciebie powinno wyjść U*I = 2.8*2.45 = 6.86W ;)

Uwagi:
a) Diodę niebieską można oczywiście wpiąć w dowolne miejsce szeregu diod czerwony (na początek, środek lub koniec, jak wygodniej - nie ma to żadnego znaczenia).

b) Radiatory diod typu gwiazdka przewodzą prąd i czasami mają na tylnej ściance napiecie V+ lub V- diody (można sprawdzić miernikiem używając funkcji brzęczyka).... należy wtedy uważać aby nie zewrzeć "pleców" dwóch radiatorów diod ze sobą (również poprzez element metalowy!)

c) Styk radiatora układu LM317 (płytka z dziurką) jest połączony z nóżką Vout.

d) Moc wydzielana na LM317 to 5V*0.350 = 1.75W - nie wymaga radiatora. Gdyby jednak podłączyć mniej diod i napięcie na stabilizatorze wzrośnie, wtedy może wymagać radiatora (po przekroczeniu 3-4W rozpraszanej energii).

[Lukaszenka]

jakie swiatlo daje najlepsze efekty jezeli chodzi o szybkosc wzrostu roslin i cene? chce sobie zamontowac mini oswietlenie dla roslin wazne jest dla mnie to aby cena calosciowa(za prad i te lampki) byla jak najnizsza a wzrost roslin jak najszybszy. Tutaj http://www.bonsaihunk.us/info/LEDvsFluoresc.html fotka na dole, pokazuje ze rosliny na ledach byly mniejsze, i http://www.bonsaihunk.us/info/LEDvsFluorescll.html . A ja juz mam lampke swietlowke, wystarczy tylk oze kupilbym swietlowke 6500k czy ile tam, ale zastanawiam sie nad ledami, hid to raczej odpada bo drogo wychodzi, a ja chyba tylko na ten jeden sezon będę potrzebowal doswietlic rosliny bo bardzo mi zalezy na tym aby szybko miec pewne roslinki lecznicze.

[lesioc]

W podanych linkach jest porównanie 80W świetlówki i 9W LEDów..... w takim wypadku, można powiedzieć, że LEDy zmiażdżyły konkurencję, bo na 1/10 mocy uzyskano całkiem przyzwoity efekt.
Aby mieć wartościowy test należało by użyć dla porówania z 80W świtlówką (sprawność 10%) około 40W-60W w LEDach (sprawność 15-20%) i wtedy porównywać wyniki ;)

Instalacja LED jest na razie droższa od świetlówek, choć z miesiąca na miesiąc różnica gwałtownie maleje (obecna cena za 60W panel grow LED to koszt 50$ + zasilanie i radiator - czyli jakieś 250-300zł przy samodzielnym montażu podczas gdy podobny zestaw na świetlówkach kupimy za 100zł)

[ZANDAR]

Witam. Chciałbym się dowiedzieć co myślicie o takiej lampce http://allegro.pl/lampa-panel-led-grow- ... 27270.html
Pytałem sprzedawcę jakie diody są w niej zamontowane to dostałem odpowiedź: "Philipsy w starej obudowie"- Tak się zastanawiam "Co autor miał na myśli?" Może Wy wiecie co w tej lampie może siedzieć? Jak się lampka nie sprawdzi w moim przypadku w akwarium słodkowodnym to będę oświetlał kwiatki. Pozdrawiam

[j__k]

"Philipsy w starej obudowie"

Ta jasne,
Nie taniej Ci będzie samemu zrobić sobie taki panel? po przeczytaniu tego wątku będziesz wiedział co i jak. Zawsze ktoś doradzi.

Ja w tym roku robię nowy model tym razem zmniejszam moc poszczególnych LED z 3[W] na 1[W] na rzecz większej ilości LED dodatkowo dołączam LED Amber
Teraz to się muszę zastanowić nad proporcjami.

[j__k]

Tu taką ciekawostkę podrzucam



ze strony
http://www.illumitex.com/led-horticultu ... s/eclipse/

Poza tym widziałem już ledy 730-740 [nm]

[kaiser]

@lesioc zrobiłem próbną linię, wedle twojego schematu i niestety coś jest nie tak. Diody się ledwie świecą, pomiary które wykonałem pokazują, że napięcie na diodach jest zbyt niskie.

schemat do którego się odnosiłem:


zdjęcie układu:


rezystora 3R6 nie udało mi się kupić, więc zastosowałem 3R3 + 330 ohm = 3630 ohm 2W.
dodam, że między Vin a Vout jest 6V
a Vout i Vref jest 2,59V

Proszę o pomoc, bo ja nie rozumiem co jest nie tak.

[j__k]

rezystora 3R6 nie udało mi się kupić, więc zastosowałem 3R3 + 330 ohm = 3630 ohm 2W

Wydaje się że opornik za mocny lesioc Ci wyliczył

5) Jeżeli pomiędzy Vout - Vref podłączymy opornik R=U/I = 1.25V/0.350A = ~3.6ohma (3R6) to ustabilizujemy prąd płynący przed te opornik na poziomie 350mA. Ponieważ taki sam prąd musi wpłynąć przez Vin, tak więc tą prostą sztuczką zamieniliśmy stabilizator napięcia na stabilizator prądu (źródło prądomotoryczne).

[lucas070707]

rezystora 3R6 nie udało mi się kupić, więc zastosowałem 3R3 + 330 ohm = 3630 ohm 2W

Wydaje się że opornik za mocny lesioc Ci wyliczył

Policzone jest dobrze. Tylko Kolega wyżej machnął się o kilka rzędów wielkości w doborze rezystora 3R3 + 330 nie da 3R6 tylko 333R3, trudno się dziwić, że diody ledwo świecą.

[j__k]

lucas070707 dokładnie o to mi chodziło, sorry
Miało być

Wydaje się że opornik za mocny dałeś.
lesioc Ci wyliczył

lucas070707 dzięki za uwagę

[kaiser]

dokładnie tak, źle przepisałem i kupiłem 3K6 zamiast 3R6 czyli 1000 x mocniejszy