Luci progressive a LED ad alta potenza M.k2: 10 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:05

Avendo già giocato con la coltivazione di piante sotto luci a LED, ho pensato di provare a costruire un sistema più grande utilizzando LED ad alta potenza.

…….. Mi scuso se sembra che sto frustando un cavallo morto, questo sarà il mio ultimo istruttore sulla coltivazione di cose con i LED…..onesto. Non ho trovato nessuna unità commerciale che utilizzi LED ad alta potenza (di nuovo non ho davvero guardato, e mi piace mantenere l'illusione di essere originale:)), quindi immagino che questo sia probabilmente abbastanza diverso dagli altri miei tentativi per essere degni di pubblicazione. Probabilmente è meglio dire che non dovresti davvero tentare questo a meno che tu non abbia una buona conoscenza dell'elettronica e abbia esperienza di lavoro con l'elettricità di rete. Inoltre ci sarà alta tensione vicino a un ambiente umido, che generalmente non è la migliore delle idee. Usa anche una luce davvero brillante e probabilmente può fare cose brutte ai tuoi occhi se lo fissi, quindi di nuovo se riesci a leggere questo probabilmente non passi così tanto tempo a fissare il sole / oggetti luminosi, quindi spero che il buon senso prevarrà. Fondamentalmente sii sicuro e non tentare questo a meno che tu non sia sicuro di sapere esattamente cosa stai facendo.

Passaggio 1: parti

Ecco di cosa avrai bisogno:

1x vasca grande. 1x alimentazione ad alta corrente 5v/10v. 4x 3w LED rossi ad alta potenza. 1x LED blu ad alta potenza da 3 W. 2x MOSFET STP36NF06L. 2x resistenza da 100K 0,25W. Resistore 2x 0,47R 3W. 2x BC549B. 1x scatola di alluminio. 1x cavo di alimentazione. Qualche filo.

Fase 2: Teoria

Ecco la teoria alla base: le piante sono verdi, quindi riflettono la luce verde, il che significa che non la usano per la fotosintesi o qualsiasi altra cosa che potrebbero fare. Se coltiviamo piante solo sotto luci rosse e blu (i colori vengono assorbiti), allora non stiamo sprecando energia producendo luce verde. Il che significa che non solo si risparmiano energia e denaro, ma sembra che gli stabilimenti abbiano anche una discoteca. Hai davvero bisogno di qualche altro motivo per costruirlo!? Tutto questo può essere spiegato meglio o meno qui:

Passaggio 3: limitatore di corrente LED 1

I LED generalmente non si comportano meglio, hanno bisogno di un modo per limitare la corrente che li attraversa, altrimenti hanno l'abitudine di morire. Con LED più piccoli è possibile utilizzare solo un resistore in serie, ma quando inizi a gestire una potenza maggiore La troppa energia dei LED può essere dissipata nel resistore e le cose diventano inefficienti e calde. Ci sono un paio di modi per limitare la corrente, e praticamente tutti sono discussi in questo eccellente tutorial: https://www.instructables.com/id/Circuits-for-using-High-Power-LED_s/Vale la pena leggerlo perché contiene una grande teoria dell'elettronica ed è una miniera d'oro di informazioni. Userò la fonte di corrente costante n. 1 circuito dall'istruibile sopra menzionato. Di seguito è riportato lo schema del circuito, (NOTA: non l'ho disegnato io stesso è preso direttamente dall'istruibile sopra, immagino sia ok poiché è sotto una licenza Attribution Non-commercial Share Alike, ma lasciami sapere se non è bello) I LED che sto usando sono classificati per 700 mA, quindi utilizzando le equazioni fornite otteniamo un valore di R3 di circa 0,47 ohm. Ne costruirò 2 di questi, uno per alimentare 4 led rossi in serie da un alimentatore da 10 V e uno per alimentare il singolo blu da un'alimentazione 5v.

Passaggio 4: limitatore di corrente LED 2

È ora di tirare fuori il saldatore e iniziare a fare!

Saldare 2 dei limitatori di corrente su un pezzo di breadboard (o incidere alcuni PCB se ti senti di fantasia) e testarli per assicurarti che nulla diventi troppo caldo. nota: il diodo zener che puoi vedere sulla mia breadboard alla fine è esploso (non so perché ma ho l'abitudine di farlo) quindi è stato omesso nella versione finale. La seconda immagine mostra il circuito in fase di test con 4 dei LED rossi nella mia camera da letto di notte con tutte le luci spente. Sono davvero incredibilmente luminosi, hanno illuminato tutta la mia stanza.

Passaggio 5: passaggio bonus super extra

Questo è un super bonus extra per le pochissime persone che hanno postato un resistore da 47 ohm invece di un resistore da 0,47 ohm come ho fatto io, e sono risentiti per i prezzi ridicoli di Maplins e per il fatto che in realtà comporterebbe uscire per prendere l'autobus per arrivare a Maplins, solo per dover spiegare al ragazzo dietro il bancone che cos'è un resistore, poi farti vendere quello sbagliato comunque, ma non realizzarlo finché non arrivi a casa. Quindi la situazione di cui sopra si ripete indefinitamente in una scappatella di tipo Ground Hog Day.

Basta con queste sciocchezze, ecco cosa ho fatto per cambiare il valore di un resistore da 47 ohm a 0,47 ohm. 1.) Schiacciare lentamente il rivestimento di tipo ceramico attorno al resistore con un paio di pinze, non graffiarlo altrimenti si danneggerà il filo molto sottile. 2.) Una volta rimosso tutto il rivestimento esterno, dissaldare il filo sottile da un lato dei cappucci metallici. 3.) Effettuare un collegamento dritto attraverso i 2 cappucci terminali con il filo e misurarne la resistenza. se non è corretto, fai un altro collegamento dritto con un'altra lunghezza del filo sottile. questo può diventare piuttosto complicato. 4.) Avvolgilo in una nota sul nastro: questa è un'idea molto sciocca, il resistore non può più gestire 3w e tende a diventare piuttosto caldo quando viene utilizzato nel circuito, l'ho fatto perché ero disperato e lo includo semplicemente come un punto di interesse.

Passaggio 6: montaggio dei LED

I LED diventano eccezionalmente caldi, senza un qualche tipo di dissipatore di calore moriranno su di te e probabilmente avrai bisogno di un dissipatore di calore più grande di quanto pensi, ho scelto di usare la scatola di metallo che ho usato per racchiudere l'elettronica come dissipatore di calore, è un pezzo di pasto piuttosto ingombrante, ma diventa sorprendentemente caldo, ti consiglio di usare qualcosa di più grande.

I LED che ho ricevuto avevano un dissipatore di calore a stella attaccato ad essi, questo rende un po' più facile montarli, ho segnato alcune posizioni abbastanza casuali e ho usato dei piccoli bulloni per tenere i LED in posizione, sarebbe una buona idea usa della pasta termica per migliorare la conduzione del calore se ti capita di avere qualcosa in giro.

Passaggio 7: limitatore di corrente LED 3

Probabilmente avrai bisogno di un dissipatore di calore sul MOSFET del circuito limitatore di corrente. Ora ecco il problema, non puoi avere i 2 MOSFET collegati allo stesso dissipatore di calore, poiché le schede tendono ad essere a tensioni diverse e, a meno che tu non possa isolarle, ti ritroverai con alcuni brutti cortocircuiti e un comportamento irregolare.

Ho realizzato 2 dissipatori di calore in alluminio attaccati insieme con un pezzo di perspex, che è stato poi montato all'interno della scatola assicurandomi che i dissipatori di calore non toccassero nessuna parte dell'interno della scatola. Questa configurazione è diventata molto calda dopo un uso prolungato e consiglio vivamente di utilizzare dissipatori di calore più grandi o un qualche tipo di raffreddamento.

Passaggio 8: metterlo insieme

Ho scelto di praticare un paio di fori e utilizzare alcune spine e prese per collegare l'alimentazione alla scatola che contiene le luci e il limitatore di corrente.

I fori sono stati poi praticati attraverso la scatola di alluminio e alcuni dadi e bulloni utilizzati per fissarla al coperchio della vasca. Sono stato abbastanza fortunato da poter ritirare il mio alimentatore per £ 2,50 da-j.webp

Passaggio 9: test

Dovrai assicurarti che nulla diventi troppo caldo o esploda. Ecco il mio solito metodo per testare le cose.

Collegalo, se non funziona scollegalo subito e prova a trovare il guasto. Dopo alcuni secondi scollegalo e controlla che nulla diventi troppo caldo e che ci sia odore di bruciato. Se va bene collegalo per 5 minuti tenendolo costantemente sotto controllo, ammesso che vada tutto bene lascialo acceso per un'ora, controllando regolarmente. Se fa caldo, avrai bisogno di un dissipatore di calore più grande per i LED oi Mosfet, o un alimentatore più robusto. Se tutto va bene, probabilmente va bene per l'uso. Per essere al sicuro, assicurati di essere in casa per le prime 24 ore circa per avere il sistema in esecuzione. La prima foto sotto mostra il sistema in funzione nella mia stanza di notte con le luci spente e le tende tirate. Illumina letteralmente tutta la mia camera da letto. Una cosa strana da notare è che non c'è alcuna luce verde nella stanza, questo significa che le bottiglie di birra sembrano nere, il che è un po' strano.

Passaggio 10: Fin

Questo è praticamente tutto. La mia intenzione originale era quella di costruire un sistema di coltivazione completamente chiuso utilizzando l'idroponica, ma volevo farlo in tempo per la sfida dei LED.

Potrei fare un altro istruibile su come farlo, ma ce ne sono comunque alcuni decenti in giro. Ecco alcuni potenziali miglioramenti che farò in futuro: Idroponica. I fan per soffiare sulle piante e incoraggiare la crescita del fusto spesso. Produttore C02 (lievito, zucchero, acqua). Dissipatori di calore più grandi tutt'intorno. Controllo della luce PWM tramite microcontrollore. Timer per accendere e spegnere le luci. Buon giardinaggio elettrico! P.s So cosa state pensando… sto coltivando erba, beh, non lo sto facendo. Onesto. Faccio cose del genere perché mi interessa.