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Fito-lâmpada para plantas em matrizes LED

Olá pessoal!
Uma vez eu queria fazer algo usando matrizes de LED. Foi interessante conectá-los sem um driver especial, refletir sobre o sistema de refrigeração e o circuito de desligamento de emergência durante o superaquecimento. Decidi fazer uma lâmpada phyto para plantas com uma capacidade de cerca de 50 watts. Como resultado, obtivemos esse dispositivo:



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Seleção de componentes
Para começar, pensei em quais matrizes escolher. Muitas questões são levantadas pela eficácia das matrizes de LED para plantas. As informações na Internet são extremamente contraditórias. Algumas fontes escrevem que o espectro não importa muito, as plantas crescem sob qualquer iluminação LED e até sob lâmpadas incandescentes. Em outros, eles escrevem, ao contrário, que o espectro da luz emitida é muito importante e você precisa usar apenas lâmpadas comprovadas de alta qualidade. Porque Eu faço uma lâmpada, não importa quanto para as plantas (elas já crescem muito bem, em princípio, principalmente após a automação da irrigação), quanto para fazer algo usando matrizes, decidi arriscar e pegar as matrizes dos chineses no Aliexpress. Eu olhei as críticas nas lojas, depois da frase "os morangos estão encantados", decidi que havia uma chance de sucesso.
Segundo informações da Internet, cheguei à conclusão de que é melhor usar várias matrizes pequenas com a mesma potência total, em vez de usar uma matriz grande. Em matrizes grandes, a densidade de cristais por unidade de área é muito alta, o que afeta adversamente o resfriamento e, consequentemente, a durabilidade. A escolha caiu na direção de matrizes de 10 watts com Ali Express. Cada matriz contém 9 cristais (ou grupos de cristais, não tenho certeza até o fim) entre os quais há muito espaço livre.

Cada matriz é do tamanho de uma moeda de 2 rublos.

Consumo de energia 9-11V (exceto uma matriz, que requer 6-7V), corrente de até 900 mA.

A tensão de alimentação é conveniente (matrizes mais potentes exigem 24 e 36 V), eu tinha apenas uma fonte de alimentação de 12V e 5A e uma tensão ligeiramente mais baixa não seria um problema. Decidi usar matrizes de diferentes espectros na lâmpada. No total, escolhi 5 matrizes: uma gama completa, vermelho, azul, branco quente e apenas branco. Espero que um pouco disso funcione.

Agora que as matrizes estão selecionadas, você precisa pensar em como conectá-las. Você não pode se conectar diretamente à fonte de alimentação. É necessário limitar a corrente a 900 mA.Decidi não complicar tudo e limitar a corrente classicamente - com a ajuda de resistores. A tensão na fonte de alimentação é estabilizada, portanto não deve haver problemas.

Cálculo do resistor
Para estender a vida útil das matrizes de LED, decidi não carregá-las ao máximo, mas operar com uma tensão de 9,5 V e limitar a corrente a 800 mA.
Teremos uma queda de tensão: 12-9.5 = 2.5V
Consideramos resistência do resistor:
2,5 / 0,8 = 3,2 ohms.

Consideramos poder do resistor:
0,8 * 0,8 * 3,2 = 2 watts.

Eu usei 3,2 ohm em resistores de 5 watts
Porque Eu não tinha resistores de 3,2 Ohm, conectei resistores de 2,2 Ohm e 1 Ohm em série.

Para outro tipo de matriz (onde a tensão é de 6-7V), decidi limitar a tensão na região de 6,5V, a corrente - 800 mA
Queda de tensão: 12-6,5 = 5,5 V

Consideramos resistência do resistor:
5,5 / 0,8 = 6,8 ohms

Consideramos poder do resistor:
0,8 * 0,8 * 6,8 = 4,3 watts
Peguei um resistor com uma margem de 10 watts

Refrigeração
Agora cabia à questão do resfriamento. Furei o radiador, cortei a rosca M2 e fixei as matrizes com parafusos, depois de aplicar pasta térmica.



Apesar de usar um radiador maciço, por meia hora a temperatura subiu gradualmente para 80 graus. Adicionada uma ventoinha de 70 mm. A tensão do ventilador foi reduzida com a ajuda do resistor R8 (diagrama geral abaixo), a fim de reduzir a velocidade e o ruído. Na versão atual (com ventilador), a temperatura não subiu acima de 35 graus.

Os resistores matriciais aquecem até 100 graus. Eu decidi estabelecer um resfriamento para eles também. Ele revestiu os resistores com graxa térmica e os colocou entre uma longa tira de alumínio e um pequeno radiador.


Ele dobrou a tira de alumínio em um arco e fixou-a ao redor do radiador com matrizes. O arco é conectado ao radiador principal usando 4 parafusos M4 (orifícios pré-perfurados e cortados as roscas).

Decidi fazer um sistema de desligamento de emergência em caso de superaquecimento, no caso de o ventilador falhar. A energia da matriz será desligada automaticamente quando a temperatura do radiador subir para 40 - 45 graus. Para fazer isso, montei um circuito simples em um termistor, transistor de efeito de campo e relé.

O princípio de operação é o seguinte: com o aumento da temperatura, a resistência do termistor NTC diminui (ele "se abre"), a tensão no portão do transistor de efeito de campo T1 aumenta e ele se abre. O relé está fechado por padrão. O transistor de efeito de campo T1 comuta o relé e o circuito é aberto. Depois que a temperatura cai, tudo acontece na ordem inversa: o transistor de efeito de campo T1 se fecha e o relé muda para seu estado inicial fechado. O termistor NTC e o resistor R6 formam um divisor de tensão. Alterando a resistência do resistor R6, você pode ajustar o limite. Para proteger o transistor de efeito de campo das emissões de relés indutivos, foi adicionado um diodo D1. Porque Minha bobina de relé é classificada em 5 V e tenho 12 V de potência, adicionei um resistor R7 para reduzir a tensão.

O esquema geral:


Resta finalmente coletar e consertar tudo sobre as plantas. Fios soldados para cada matriz individual. Montei um termistor no radiador ao lado das matrizes.

Colei o sistema de desligamento de emergência no estojo nas costas com supercola.

Pendurei a lâmpada no parapeito da janela com a ajuda de cordas de arame e polietileno.
Brilha bastante, eu gosto.

O projeto tem potencial para revisão. Por exemplo, você pode adicionar o Arduino, um módulo em tempo real, um transistor de efeito de campo e ativar e desativar a tempo.
8.8
8.8
7.5

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29 comentários
... Luz de discoteca UV suave (lâmpada preta) ...
Esta não é uma luz de discoteca, é para a polimerização de verniz nas garras de senhora, mesmo nos detectores de moeda eles são mais impressionantes.É preguiçoso ir ao seu discoclube nativo, onde os jovens estão comandando, eu tiraria uma foto de um holofote UV de quilowatt, um estroboscópio de 2 quilojoule e uma varredura a laser ...
R555 e ino53 "Luz de discoteca" suave UV (lâmpada preta):


E a lâmpada "dura UV" (uma lâmpada longa e transparente de quartzo para desinfecção) ioniza fortemente o ar devido à alta energia dos fótons naquela região ultravioleta extrema, o que lhe dá o cheiro de ozônio:

... uma lâmpada da chamada luz negra (ultravioleta suave) ...
Não é como uma lâmpada de curva, apenas preta? Nesse painel de controle de uma aeronave - como uma árvore de Natal, todos os rótulos de fósforo já estão em chamas.
Dmitrij
Novo padrão
... as plantas precisam de luz ultravioleta, existem algumas ...
Google sobre as características do mencionado DRLF-400. Ao mesmo tempo, com sua ajuda, as pessoas (não eu, acabei de ligar o interruptor) quase no Círculo Polar Ártico, em 8 de março, alimentaram os petroleiros com pepinos.
Deixe-me intervir neste tópico. Faço um pouco de flores e, consequentemente, a luz de fundo. Realizei experimentos com iluminação com uma lâmpada da chamada luz negra (ultravioleta suave). As flores cresceram em altura e não dobraram. Eu ainda tenho esta lâmpada na mão. Você pode ver, mas é indesejável. Essas lâmpadas são usadas. em todos os tipos de danças e frio, faça-os brilhar em cores diferentes, por exemplo, cosméticos. E os materiais podem brilhar em cores diferentes, não são as mesmas que as vemos. Eu verifiquei o creme de bebê, é branco na luz. Ele o borrou na mão e no escuro, iluminando com esta lâmpada, ele atirou na câmera. Estanho! Eu movi meus dedos. Visualmente, vi que o creme ficou azul, mas também vi a luz de fundo com luz ultravioleta suave. E na câmera - escuridão completa e uma garra tão azul se move ... Bab e crianças podem ter medo
Dmitrij Sim, as plantas precisam de UV suave, aquele que está mais próximo do violeta do que o UV. Não que a "lâmpada de quartzo (mercúrio)" seja usada para desinfecção em hospitais, sem a presença de pessoas! Já verifiquei a partir dessa lâmpada UV, as plantas perecerão irradiando-as em apenas 10 minutos. A partir da "lâmpada de quartzo", você também não pode tomar sol, caso contrário, o câncer de pele é garantido ou problemas de visão
a principal coisa a se chamar legal - "matriz de LED", uh ....)) Com uma unidade de um potente ventilador de vórtice com um motor de indução .... uhhh ...)))

Mas, em geral, as plantas precisam de luz ultravioleta, há alguma especial, do "não é assim", elas se dobram mais rapidamente
ino53 "essa sensibilidade do olho humano é máxima no verde". Confuso ou o quê? Eu falei sobre a radiação máxima do Sol na luz verde, você confirmou no meu gráfico (mostra a mudança no espectro do Sol antes e depois de passar pela atmosfera da Terra), obrigado por isso). À custa de especialistas, eles precisam confiar em evidências científicas e, "especialistas em negócios", cujo objetivo é incluir um "milagre maior de LEDs para plantas" em troca de "verdes", há uma diferença))
Citação: Novo Padrão
Eandv... Curiosamente, o espectro UV está envolvido em maior extensão na fotossíntese das plantas, em vez de vermelho, uma vez que o UV possui mais energia de fótons, o que provoca a própria fotossíntese. Quando está parado, o próprio Sol tem um pico de radiação na luz verde ...

Quanto ao ultravioleta, eu concordo, os irradiadores de efeito estufa DRLF-400 venceram tanto - você pode tomar sol, mas seus olhos não estão nada bem. Mas sobre o espectro - essa é a sensibilidade do olho humano que é máxima no verde, na parte superior do sino. E, quanto às analogias, acredito de alguma forma nos especialistas que estão envolvidos nesse negócio há anos.
O autor
Os pensamentos são interessantes, especialmente analogias e comparações. A conclusão não é totalmente clara. Entendeu corretamente que matrizes brancas também são necessárias, não apenas azul e vermelho?
Eandv Muitas pessoas pensam que a luz azul-vermelha é melhor para as plantas do que a branca. Não concordo, é tudo o mesmo que dizer que as pessoas negras absorvem todo o espectro, e é útil manter pessoas de pele clara no porão sem gatos brancos ou claros não gostam de gatos claros e pretos, pelo contrário, amor ou folhas negras, pelo contrário, amor ou folhas amarelas não gostam de luz amarela, já é paralela à luz, ou o ouro não gosta de luz amarela))). As plantas são verdes não porque não gostam, mas pela fotossíntese e pela cor da clorofila. Existem plantas com folhas não verdes, por exemplo, o tipo de folhas de manjericão opala escuras são marrom escuro ou repolho roxo, é apenas um pigmento e não uma preferência no espectro da luz. Curiosamente, o espectro UV, em vez de vermelho, está envolvido na fotossíntese das plantas em maior medida, uma vez que o UV possui mais energia de fótons, o que provoca a própria fotossíntese. Nas crianças, o próprio Sol tem um pico de emissão em luz verde; durante a evolução, as plantas são mais propensas a se ajustar sob o Sol e não vice-versa; além disso, as plantas devem refletir (ser brilhantes) uma certa luz para atrair abelhas e outros insetos polinizadores
O autor
Parece melhor, eu não discuto
Vou tentar de novo

acabou ...
O autor
Algo assim:

O autor
Algo não abre ...
O autor
Infa útil, obrigado!
Em relação à ESKD ...
De acordo com GOST, empate em sucata. Honestamente, digo que não sei como (sou economista - gerente de educação, nunca desenhei nada na minha vida). Eu não vou entregar esse esquema para produção, mas o mestre o montará com isso, está tudo claro lá. Considerando que há um ano eu não conseguia nem ler os diagramas de circuito, definitivamente me orgulho de ter pintado um.
2 EandV Sem ofensa - tão bonita?
Porra, a imagem não está inserida!
Como inserir uma imagem, ilumine!
Da minha experiência. Há cerca de 4 anos, o cônjuge leu sobre a iluminação fitogênica das mudas (maldita Internet!) E gritou nos clássicos: "Van, eu quero o mesmo!" Eu tive que aumentar meu nível (para iluminação adicional, apenas as cores vermelho e azul são necessárias, a planta verde geralmente reflete), vá para Gorsvet para os caras que estão envolvidos nas árvores de Natal, colete um saco de luzes vermelhas e azuis mortas, conserte, re-solde os LEDs para que a proporção de vermelho e os azuis eram de 2 para 1 (em uma lâmpada com 12 LEDs de 8 kr e 4 syn, com os 9 e 6 e 3, respectivamente), para racks cegos, barras transversais, fiação, um temporizador liga / desliga etc., uma lista de trabalhos vale a pena. A esposa está muito satisfeita, diz ela, as mudas ficaram como um elefante, os rebanhos indianos vão vê-lo e são sufocados com saliva.
Para este produto. Ótimo trabalho bom mas:
- vermelho e azul, o resto é supérfluo (IMHO);
- a fonte de luz não deve ser um ponto (em sua juventude, ele serviu em estufas, lâmpadas DRLF, o engenheiro agrônomo forçou essa luz de pelo menos duas lâmpadas entrar na planta);
- quem desenha tais esquemas, já ouviu falar sobre ESKD ?! tolo
O autor
Obrigada Mas também não tenho certeza do poder. Vi opções diferentes, por exemplo, 2 matrizes de 50 watts por peitoril da janela. Mas, novamente - isso é mais um experimento. Eu acho que cactos e aloe da luz extra não vão piorar. E quais matrizes você usa (potência, espectro) e quantas peças? Qual produtor (foi tirado com Ali ou em algum lugar aqui)? Pelo que entendi, sua experiência é positiva e as plantas começaram a crescer melhor.
Convidado Vladimir
Bem feito. Eles dizem obrigado (eles não se esticam e os verdes ficam mais saturados, isso é um fato). Não há muita luz? Para o cultivo de mudas, também uso velas caseiras, mas com muito menos energia (acrescentaria). Azul e vermelho não eram suficientes, portanto diluídos em branco.
O autor
É difícil dizer se existe algum sentido dessa luz. Funciona um pouco menos de um mês. Eu o ligo por uma hora pela manhã e cerca de três horas à noite.Encontrei várias plantas problemáticas no apartamento que obviamente careciam de luz (as sessões são artificialmente alongadas e as extremidades são verde pálido). Provavelmente superarei a lâmpada e as verificarei.
Quão "melhores" eram as plantas depois de uma luz azul-vermelha, ou ainda é cedo para falar, mas o que aquece, bem, no inverno, o terreno para o aloe pode ser aquecido, só que provavelmente há uma pequena mudança no design do radiador, e não apenas colocar espelhos para de luz
O autor
Em relação à margem atual. Também é necessário levar em consideração as perdas nos fios. A medição real mostrou que a lâmpada consome 3,5-3,6A, ou seja, cada matriz consome uma média de 700-750 mA. A tensão nas matrizes é de aproximadamente 8,9 V. Acontece que, se você limitar mais a corrente, a tensão cairá mesmo abaixo do nível mínimo. Portanto, o suprimento é bastante normal.
O autor
Honestamente, não consigo imaginar como um resistor pode superaquecer nesse projeto. A potência em watts é tomada 2 vezes maior que a calculada. Todos os resistores são revestidos com graxa térmica e imprensados ​​entre 2 placas de alumínio + outro ventilador sopra. Se o ventilador parar de funcionar e toda a estrutura aquecer por mais de 45 graus, a proteção de emergência funcionará e tudo será desligado.
Sim, quero dizer que um resistor superaquecido é capaz de matar a matriz. Especialmente para que você tenha deixado uma grande margem atual.
O autor
A lógica da tomada de decisão foi aproximadamente a seguinte:
-Alma pede para coletar algo com matrizes de LED
- Solicitações de alma para não usar drivers e matrizes / lâmpadas especiais para 220V com drivers embutidos
-Casas com iluminação estão bem. Por que fazer uma lâmpada ... Por quê - por quê, por quê ... Oh! Eu farei pelas plantas! Talvez mesmo para o cultivo de algumas mudas, seja útil para representantes da geração mais velha da família.
-Que matriz escolher? Muita informação: eles aconselham todo o espectro, depois o vermelho, depois o azul, e alguém escreve que, com LEDs brancos comuns, cresce ainda melhor. Eu decidi colocar 5 matrizes diferentes por tipo, algo vai funcionar
-O que alimentar? Encontrei um bloco em 12V 5A (acho que comprei há muito tempo para alimentar uma chave de fenda da rede, mas de alguma forma eu não entendi)
- Por isso, escolhi 5 matrizes com tensão próxima a 12V (bem, exceto uma a 6V) e uma corrente não superior a 1A
- Então eu li que 2 matrizes de 50 watts são geralmente penduradas acima do parapeito da janela. Eu pensei, bem, pelo menos vai para o chão da janela.
- Sim e 5 matrizes de 10 watts cada uma são melhores que 1 em 50 em termos de vida útil (novamente, elas escrevem na Internet)

Em geral, não pretendo que esta solução seja ótima em termos de custo e eficiência. Pelo contrário, é o resultado de um impulso emocional: coletar o que é e como você deseja.
Não considere isso sarcasmo, apenas por curiosidade, pergunto. Que considerações selecionaram a potência total da lâmpada?
Phytolamp para plantas e mudas LED 10W (Fito-classic-10W-rb-IP40) Tipo de base: E27 Preço 190 R
arranhar
O autor
Em certo sentido, sim, religião ... Adoro soluções desajeitadas de carvalho, com esquemas simples com um mínimo de detalhes, onde não há nada de especial para quebrar. Aquecimento e eficiência não me incomodam muito, eu pessoalmente não preciso de ajustes.
E, portanto, não zombo de ninguém e não chamo ninguém para nada. Crie como quiser: quer com um driver, quer sem.
Sim, o autor está zombando. A religião não permite colocar o driver LED? Menos aquecimento, ajuste de corrente é. Beleza)

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