Светодиоды для растений на 3Вт с "полным спектром"
Про самодельные лампы для растений я написал уже несколько статей С использованием обычных синих и красных светодиодов С использованием светодиодов специального спектра 440нм и 660нм Короткий обзор, как растут растения под фитолампами Сейчас расскажу о специальных светодиодах для растений с «полным спектром» Процесс фотосинтеза растений сильно зависит от спектра света.
Поэтому эффективнее использовать свет, максимально приближенный к 445нм и 660нм. Также рекомендуют добавлять еще и инфракрасный светодиод. Про все это сломано не мало копий на соответственных форумах. Не буду теоретизировать, перейду к практике. На этот раз на просторах АЛИ я приобрел 3-х ваттные светодиоды для растений с «полным спектром».
Характеристики товара
- Мощность: 3 Вт (есть 1 Вт в том же лоте)
- Рабочий ток: 700мА
- Рабочее напряжение: 3.2-3.4В
- Производитель чипа: Epistar Chip
- Размер чипа: 45mil
- Спектр: 400нм-840нм
- Сертификаты: CE, RoHS,
- Срок жизни: 100 000 ч
- Назначение: лампы для растений
По виду светодиод похож на своих холодных и тепло белых братьев.
Упаковка осталась от ранее использованных светодиодов.
Тестирование светодиодов
Для начала, проверка мощности и снятие вольт-амперной характеристики Компьютерный блок питания, используемый мной как лабораторный и старый добрый ПЭВР-25, олицетворяющий великую эпоху )))
Измерение тока/напряжения простейшим приборчиком, так как особой точности здесь не требуется. Ну и радиатор, чтобы не перегреть светодиод, пока буду над ним издеваться. Дополнительно измерил освещенность в каждом режиме на расстоянии примерно 15-20 см для оценки эффективности свечения при разных токах.
Мощность светодиода довел до 7.5Вт, думал помрет, а нет, выжил!
Посмотрим что дает график напряжения и освещенности от тока.
Напряжение меняется довольно линейно. Никаких признаков деградации кристалла на токе 1.5А. С освещенностью все интереснее. Примерно после 500мА зависимость освещенности от тока снижается. Делаю вывод, что 500-600мА — самый эффективный режим работы с этим светодиодом, хотя он вполне будет работать на своих паспортных 700мА.
Спектральный анализ
Для спектрального анализа взял попользоваться спектроскоп
В одну трубку светим исследуемым источником, в другую, подсвечиваем шкалу. В окуляр смотрим готовый спектр
К сожалению, данный экземпляр спектроскопа не имеет специальной насадки для фотографирования. Картинка визуально очень красивая никак не хотела получаться в компьютере. Пробовал и разные фотоаппараты, и телефоны и планшет. В результате остановился на эндоскопе, с помощью которого кое как удалось снять картинки спектра. Цифры шкалы дорисовывал в редакторе, так как камера никак не хотела нормально фокусироваться.
Вот что у меня в результате получилось Солнечный спектр
Люминисцентная настольная лампа Четко видны спектральные линии ртути
Ну и наконец, светодиод из обзора с «полным спектром»
Для анализа воспользовался бесплатной программкой Cell Phone Spectrophotometer Поборовшись с ошибками, как это написано в статье, связанными с разными форматами десятичной запятой в разных Windows, получил такие спектрограммы
Теплый белый светодиод
Фитолампа со светодиодами 440нм и 660нм
Светодиод из обзора с «полным спектром»
Проверить наличие инфракрасной составляющей 840нм на данном приборе не представляется возможным, но в визуальном диапазоне спектр светодиодов вполне соответсвует назначению. Максимум свечения приходится на 440нм и 660нм. Полоса спектра в данном диапазоне более широкая и плавная, чем у раздельных монохромных светодиодов.
Изготовление фитолампы
Конструкция не отличается от любого самодельного светильника на светодиодах: сами светодиоды, драйвер и радиатор охлаждения. Рассеиватель ставить не стал, незачем снижать световой поток. Драйвера взял такие. Вполне подходят и эти из моего обзора
В качестве радиатора использую П-образный 30мм алюминиевый профиль. На 1м профиля 10 светодиодов (порядка 20Вт). При постоянной работе такая лампа нагревается не более 45С.
Корпуса для драйверов я делаю из электротехнического кабель канала.
Для приклеивания светодиодов к профилю использую казанский герметик, хотя подошел бы и термоклей.
Потом соединяю все проводками, контакты изолирую термоусадкой
Теперь драйвер и фитолампа готова
Пару часов прогона показывает, что тепловой расчет сделан правильно и перегрева не будет даже при длительной работе
Свет у лампы мягче, чем у раздельных светодиодов 440нм и 660нм. Она меньше слепит глаза.
Пора подвести итоги
Светодиоды с «полным спектром» вполне оправдывают свое назначение и годятся для изготовления фитоламп.
Заявленная мощность и спектр соответствуют заявленным характеристикам, хотя инфракрасную состовляющую проверить не удалось.
Нужный спектр в таких светодиодах достигается специальным люминофором, поэтому конструктив самих диодов может быть любым. Можно брать мощные матрицы на 20Вт и выше для использования в теплицах. Для подсветки рассады и комнатных растений вполне достаточно этих светодиодов.
Выходной контроль пройден!
О различных конструкциях фитоламп и прочих самодельных светильниках много написал в своем блоге.
- 08 марта 2016, 10:28
- автор: sav13
- просмотры: 98230
Ну, во первых, температуру автор вроде проверил — в пределах нормы. Во вторых — а мне то что рассказываете? Автору и объясните, а то он, наверное, не в курсе про тепловые сопротивления… Рекомендую показать ему картинку:
А то он и не в курсах, наверное…
А что, звездочки уже отменили? Вот такие:
Или на них цена поднялась до неприличия?
Я же не возражаю — используйте медный радиатор. Да, это будет лучше, чем алюминий, теплопроводность 202—236 у алюминия против 401 у меди — разница весьма заметна. Только зачем останавливаться на полпути? У графена теплопроводность выше, чем у меди, раз в 25… Не стоит увлекаться использованием самого лучшего — достаточно использовать достаточно хорошее. Алюминиевая звезда стоит 2-3 рубля, медная — вдвое дороже. Но результат и при алюминиевой будет вполне нормальным — просто не надо перегружать светодиоды, и не потребуется отводить слишком много тепла. Да и прослужат они подольше…
А так да — медь лучше. Хотя я говорил несколько про другое, но тут уж кто как понял…
Тут на одном форуме меня «пролечили» по поводу радиаторов: — Да. У меди теплопроводность выше, чем у люминия. — Да. Пайка эффективнее чем термопаста. НО. Если уж алюминиевый радиатор ставят на процесора и ведокарты с мощностью кристалла под 100Вт и активным охлаждением, то для светодиода в 2Вт это все не нужно. Он будет охлаждаться и так.
Да. Тепловизор показывает у пайки лучше теплопередачу. Но возможно и термопасты вполне ДОСТАТОЧНО. Все остальное только удорожает конструкцию
Зачем на оптику тратится, которая к тому же процентов 10 заберет на прозрачности стекла
Итак получается градусов 60.
Вешаете лампы на нужном расстоянии.
И ни одной фотографии цветов :D.
На герметик, имхается мне, не очень правильно трёхваттные сажать. Да ещё вот такие, которые жалко убить из-за перегрева. Припаивать к звёздам считаю самым разумным: лучше термоинтерфейса не придумаешь.
Покупал именно такие. Паял с феном. Полёт нормальный.
Я тоже раньше все на звезды садил. Зведы ведь потом все равно клеить. Не на заклепки же все сажать, да еще и с изоляторами.
Опыт показал, что такой герметик для двигателя тоже обеспечивает надежный теплоотвод, и, главное, долговечность
Такой драйвер не может быть кривым )))
Именно он и использовался для замеров тока. Кстати, не разу не видел драйверов, у которых так сильно ток гуляет. Отключаются — да. Светодиоды мигать начинают если слишком большое или слишком маленькое напряжение получается
Хоть и не отношусь к племени «садистов-огородников-цветоводов», но основательный подход, особенно спектроскоп, приятно удивили. Отличная статья! Успехов в выращивании зелени!
P.S. Котик тоже порадовал: знает где можно лапы-пузо погреть, а хозяин не гонит, понимает… :)
Судя по всему вы совершенно не понимаете о чем говорите, причем тут люмены к растениям? это показатель для человеческого глаза. Для растений интенсивность измеряют в микромолях.
Вы знаете как вообще делаются светодиоды белого света? их делают на синих монохромных диодах или на ультрофиалетовых, покрывая их слоем люминофора. А следуя вашей логике синий диод допустим с одной мощностью, вдруг покрытый люминофором становиться мощнее?
Монохром в своем спектре будет всегда светить сильнее чем люминофорный (я не говорю о качестве диодов, тот же cree выпускает и синие и красные диоды).
P.S. Мы сейчас говорим о большинстве растений, а не исключениях, и цвет у них зеленый.
Как вы вообще видео смотрели интересно? Чувствительность в красной зоне у люксметра 50% (660нм), а не выше, как и у человеческого глаза, в результате и показания ниже (по люксметру).
Но количество фотонов полученное с него (660нм) почти в 2 раза выше (измеряется его спектрофотометром).
«Для хода процессов фотосинтеза важна не столько суммарная энергия поглощенного света, сколько количество поглощаемых квантов света за единицу времени. Ведь фотосинтез, как и фотоэффект, – это сугубо квантовый физико-химический процесс. Поэтому интенсивность возбуждающего фотосинтез света принято выражать в квантовых единицах – в „молях фотонов на квадратный метр площади за секунду“» life-prog.ru/view_msinv.php?id=348
Спектральный диапазон электромагнитного излучения Солнца очень широк — от радиоволн (Солнечные радио всплески) до рентгеновских лучей — однако максимум его интенсивности приходится на видимую (жёлто-зелёную) часть спектра. [1]
«The sun is a G2 star with a temperature of 5780 K. So the color of the sun is white with a red tint. But that's the color seen in outer space, on the earth we have to look at the sun through miles of atmosphere. Particles in the atmosphere scatter sunlight, but the amount of scattering depends on the light's wavelength. For the kind of scattering that takes place in the atmosphere, blue light is scattered much more than red light. This causes the sky to look blue, but it also causes the sun to appear more yellow or red, depending on atmospheric conditions. The effect is especially pronounced when the sun is low in the sky and its light has to pass through more of the atmosphere.» [2]
Солнце относится к спектральному классу G2 с температурой 5780 К. Таким образом цвет солнца белый с красным смещением. Но, это цвет который видим в открытом космосе, на Земле мы смотрим на Солнце сквозь километры атмосферы. Частицы атмосферы поглощают солнечный свет, но величина поглощения зависит от длины волны света. В нашем случае синий поглощается значительно сильнее красного. Из-за этого небо мы видим синим, но по той же причине Солнце кажется более желтым или красным(в зависимости от состояния атмосферы). Эффект особенно заметен когда Солнце низко над горизонтом и его свет преодолевает больший слой атмосферы.