Κάποτε θέλησα να κάνω κάτι χρησιμοποιώντας μήτρες LED. Ήταν ενδιαφέρον να τα συνδέσετε χωρίς έναν ειδικό οδηγό, να σκεφτείτε το σύστημα ψύξης και το κύκλωμα απενεργοποίησης έκτακτης ανάγκης κατά την υπερθέρμανση. Αποφάσισα να φτιάξω έναν φυτο-λαμπτήρα για φυτά χωρητικότητας περίπου 50 watt. Ως αποτέλεσμα, έχουμε μια τέτοια συσκευή:
Σχετικά βίντεο
Επιλογή στοιχείου
Αρχικά, σκέφτηκα ποια μήτρες πρέπει να επιλέξετε. Πολλές ερωτήσεις τίθενται από την αποτελεσματικότητα των μήτρων LED για τα φυτά. Οι πληροφορίες στο Διαδίκτυο είναι εξαιρετικά αντιφατικές. Ορισμένες πηγές γράφουν ότι το φάσμα δεν έχει μεγάλη σημασία, τα φυτά αναπτύσσονται κάτω από οποιοδήποτε φωτισμό LED και ακόμη και κάτω από λαμπτήρες πυρακτώσεως. Σε άλλα, γράφουν αντίθετα ότι το φάσμα του εκπεμπόμενου φωτός είναι πολύ σημαντικό και πρέπει να πάρετε μόνο λαμπτήρες υψηλής ποιότητας. Επειδή Δημιούργησα μια λάμπα ανεξάρτητα από το πόσο πολύ για τα φυτά (ήδη αναπτύσσονται αρκετά καλά, κατ 'αρχήν, ειδικά μετά από την αυτοματοποίηση της άρδευσης), πόσο για να κάνουμε κάτι με τη χρήση πινάκων, αποφάσισα να πάρω μια ευκαιρία και να πάρω τις μήτρες από τους Κινέζους στο Aliexpress. Κοίταξα σε κριτικές στα καταστήματα, αφού η φράση "φράουλες είναι ευχάριστη", αποφάσισα ότι υπήρχε μια πιθανότητα επιτυχίας.
Σύμφωνα με πληροφορίες από το Διαδίκτυο, κατέληξα στο συμπέρασμα ότι είναι προτιμότερο να λάβουμε αρκετές μικρές μήτρες κάτω από την ίδια συνολική ισχύ, αντί να χρησιμοποιήσουμε ένα μεγάλο. Σε μεγάλες μήτρες, η πυκνότητα των κρυστάλλων ανά μονάδα επιφάνειας είναι πολύ υψηλή, η οποία επηρεάζει δυσμενώς την ψύξη και ως εκ τούτου την ανθεκτικότητα. Η επιλογή έπεσε προς την κατεύθυνση των πινάκων των 10 Watt με την Ali Express. Κάθε μήτρα περιέχει 9 κρυστάλλους (ή ομάδες κρυστάλλων, δεν είμαι βέβαιος μέχρι το τέλος) μεταξύ των οποίων υπάρχει πολύς ελεύθερος χώρος.
Κάθε μήτρα είναι περίπου το μέγεθος ενός νομίσματος 2 ρούβλι.
Κατανάλωση ισχύος 9-11V (εκτός από μία μήτρα, η οποία απαιτεί 6-7V), ρεύμα μέχρι 900 mA.
Η τάση τροφοδοσίας είναι βολική (πιο ισχυρές μήτρες απαιτούν 24 και 36 V), είχα μόλις 12V και 5A τροφοδοτικό και μια ελαφρώς χαμηλότερη τάση δεν θα ήταν πρόβλημα. Αποφάσισα να χρησιμοποιήσω μήτρες διαφορετικών φάσεων στη λάμπα. Συνολικά, επέλεξα 5 μήτρες: πλήρες φάσμα, κόκκινο, μπλε, ζεστό λευκό και μόλις λευκό. Ελπίζω κάποια από αυτά να λειτουργούν.
Τώρα που οι πίνακες επιλέγονται, πρέπει να σκεφτείτε πώς να τις συνδέσετε. Δεν μπορείτε να συνδεθείτε απευθείας στο τροφοδοτικό. Είναι απαραίτητο να περιορίσετε το ρεύμα στα 900 mA.Αποφάσισα να μην περιπλέξω τα πάντα και να περιορίσω το ρεύμα κλασικά - με τη βοήθεια αντιστάσεων. Η τάση στην παροχή ρεύματος σταθεροποιείται, οπότε δεν θα πρέπει να υπάρχουν προβλήματα.
Υπολογισμός αντιστάσεων
Για να επεκτείνω τη διάρκεια ζωής των συστοιχιών LED, αποφάσισα να μην τις φορτώσω στο μέγιστο, αλλά να λειτουργήσω σε τάση 9.5 V και να περιορίσω το ρεύμα στα 800 mA.
Θα έχουμε πτώση τάσης: 12-9.5 = 2.5V
Θεωρούμε αντίσταση αντιστάσεων:
2,5 / 0,8 = 3,2 ohm.
Θεωρούμε δύναμη αντίστασης:
0.8 * 0.8 * 3.2 = 2 watt.
Χρησιμοποίησα 3,2 ohm σε 5watt αντιστάσεις
Επειδή Δεν είχα 3,2 Ohm αντιστάσεις, έχω συνδέσει 2,2 Ohm και 1 Ohm αντιστάσεις σε σειρά.
Για έναν άλλο τύπο πίνακα (όπου η τάση είναι 6-7V), αποφάσισα να περιορίσω την τάση στην περιοχή των 6.5V, το ρεύμα - 800 mA
Πτώση τάσης: 12-6,5 = 5,5 V
Θεωρούμε αντίσταση αντιστάσεων:
5,5 / 0,8 = 6,8 ohms
Θεωρούμε δύναμη αντίστασης:
0.8 * 0.8 * 6.8 = 4.3 watt
Πήρα μια αντίσταση με ένα περιθώριο 10 watt
Ψύξη
Τώρα ήταν το ζήτημα της ψύξης. Έχω τρύπες τρύπες στο ψυγείο, κόψτε το σπείρωμα M2 και στερεώστε τις μήτρες με βίδες, μετά την εφαρμογή θερμικής πάστας.
Παρά το γεγονός ότι χρησιμοποίησα ένα τεράστιο ψυγείο, για μισή ώρα η θερμοκρασία αυξήθηκε βαθμιαία σε 80 μοίρες. Προστέθηκε ανεμιστήρας 70 mm. Η τάση του ανεμιστήρα μειώθηκε με τη βοήθεια της αντίστασης R8 (το γενικό διάγραμμα παρακάτω) προκειμένου να μειωθεί η ταχύτητα και ο θόρυβος. Στην τρέχουσα έκδοση (με ανεμιστήρα), η θερμοκρασία δεν ανέβηκε πάνω από 35 μοίρες.
Οι αντιστάσεις μήτρας θερμαίνονται έως και 100 μοίρες. Αποφάσισα να τα φτιάξω επίσης. Επέστρεψε τις αντιστάσεις με θερμικό λίπος και τις έβαλε σε σάντουιτς μεταξύ μιας μεγάλης λωρίδας αλουμινίου και ενός μικρού ψυγείου.
Κατέβασε τη λωρίδα αλουμινίου σε τόξο και το τοποθετούσε γύρω από το ψυγείο με μήτρες. Το τόξο είναι προσαρτημένο στο κύριο ψυγείο χρησιμοποιώντας 4 βίδες M4 (προ-διάτρητες οπές και κόψτε τα σπειρώματα).
Αποφάσισα να κάνω ένα σύστημα έκτακτης διακοπής σε περίπτωση υπερθέρμανσης, σε περίπτωση που ο ανεμιστήρας αποτύχει. Η ισχύς του Matrix θα σβήσει αυτόματα όταν η θερμοκρασία του ψυγείου αυξηθεί στους 40 - 45 μοίρες. Για να το πετύχω αυτό, έβαλα μαζί ένα απλό κύκλωμα σε ένα θερμοστάτη, ένα τρανζίστορ και ένα ρελέ.
Η αρχή της λειτουργίας είναι η εξής: με την αύξηση της θερμοκρασίας, η αντίσταση του NTC θερμίστορ μειώνεται ("ανοίγει"), αυξάνεται η τάση στην πύλη του τρανζίστορ T1 του πεδίου φαινόμενο και ανοίγει. Το ρελέ κλείνει από προεπιλογή. Το τρανζίστορ T1 για το πεδίο πεδίου ενεργοποιεί το ρελέ και ανοίγει το κύκλωμα. Αφού πέσει η θερμοκρασία, όλα συμβαίνουν στην αντίστροφη σειρά: το τρανζίστορ φαινομένου πεδίου T1 κλείνει και το ρελέ μεταβαίνει στην αρχική κλειστή κατάσταση. Ο θερμίστορ NTC και η αντίσταση R6 σχηματίζουν έναν διαιρέτη τάσης. Με την αλλαγή της αντίστασης του αντιστάτη R6, μπορείτε να ρυθμίσετε το κατώφλι. Προκειμένου να προστατευθεί το τρανζίστορ φαινομένου πεδίου από επαγωγικές εκπομπές ρελέ, έχει προστεθεί μια δίοδος D1. Επειδή Το πηνίο ρελέ μου έχει ονομαστική τάση 5 V και έχω ισχύ 12 V, πρόσθεσα μια αντίσταση R7 για να μειώσω την τάση.
Το γενικό καθεστώς:
Παραμένει να συγκεντρωθούν και να διορθωθούν τα πάντα πάνω στα φυτά. Συρμάτινα σύρματα για κάθε μεμονωμένη μήτρα. Έβαλα ένα θερμίστορ στο ψυγείο δίπλα στις μήτρες.
Συγκράτησα το σύστημα τερματισμού έκτακτης ανάγκης στην θήκη στην πλάτη με το superglue.
Κρέμασα τη λάμπα πάνω από το παράθυρο με τη βοήθεια συρματόσχοινων και σχοινιών από πολυαιθυλένιο.
Φωτίζει πολύ φωτεινά, μου αρέσει.
Το έργο έχει τη δυνατότητα αναθεώρησης. Για παράδειγμα, μπορείτε να προσθέσετε Arduino, μια λειτουργική μονάδα πραγματικού χρόνου, ένα τρανζίστορ με φαινόμενα πεδίου και να ενεργοποιήσετε και να απενεργοποιήσετε εγκαίρως.