вторник, 11 марта 2014 г.

DIY: диодное освещение аквариума.

Год назад был задан старт проекту диодного освещения для аквариума. Толчком послужила информация о недостаточности освещения имеющимися лампами дневного света. Более глубокое изучение данного предмета показало, что для аквариумов с глубиной более 45-50 см лампы дневного света не справляются с задачей освещенности дна, в следствии чего и растения плохо растут. Вообще для достаточной освещенности требовалось увеличить количество ламп, т.к. моих двух было критически мало. Я купил пару бытовых китайских светильников, такие же как на кухне для освещения рабочего стола ставил. Это должно было немного улучшить ситуацию с освещением. Оклеил фольгой крышку, чтобы увеличить светоотдачу (идеально было бы использовать рефлекторы). Основной же задумкой было сделать диодное освещение. Через форум поучаствовал в покупке диодов для создания мощного освещения для аквариума. Новые сверхмощные диоды
способны пронизывать водную толщу, а также более интенсивное освещение должно показать рыбок в новом свете.
В наборе 44 диода разных цветов (белый, желтый, синий, красный) и три драйвера.
Основной головняк диодов - отведение тепла. Так как диоды обладают большой мощностью, они начинают сильно греться и несмотря на то что сразу же смонтированы на алюминиевую подложку им все равно требуется дополнительные радиаторы. Для себя я решил воспользоваться алюминиевым листом по размеру аквариума, как основой для светильника и теплоотводом одновременно. Лист размером 90*50, толщина 3 мм.
После того как нашел и отрезал крышку нужного размера, настала пора решить вопрос расположения диодов и их крепления к крышке. Первая попытка расположения. На фото видна бумажка с разноцветными квадратами - это расположение с учетом цвета, чтобы сделать распределение равномерным по всей плоскости.
Но в дело вмешиваются сторонние факторы. Во первых должно получиться три отдельных цепочки (гирлянды), так как драйверов всего три и мощности рассчитаны на них. Выключение одной из гирлянд не должно делать сильных перекосов по цвету освещения или по площади освещения. Кроме этого в самом аквариуме есть элементы жесткости и подставки под лампы освещения, которые в свою очередь будут препятствиями для пусков света.

Картинка меняется. Сделал несколько горизонтальных линий (по 3 на каждую гирлянду). Линии чередуются для каждой гирлянды, таким образом выключение одной из них оставляет всю плоскость воды освещенной, а набор разноцветных диодов в каждой примерно одинаковый и все спектры будут сохранены.
Теперь дело за малым - крепление. Гуру освещения советовали делать дырки в крышке и крепить с помощью саморезов или болтов с гайками. Крепление надежное, обеспечит плотный контакт площадки диода с крышкой, а использование термопасты обеспечит хороший теплообмен. Но сверлить 90 отверстий, с очень точным расположением - очень хлопотно. Кроме того подложки диодов очень мягкие, есть риск развальцовывать крепежные уши. Кроме этого шляпка болта или самореза будет цеплять контактную площадку диода, что ведет к риску замыкания. Интернет советует термоклей - термопаста с клеющим эффектом. Смог найти в местных магазинах Алсил. Его и взял для этой цели.

Далее все просто, клею все диоды. И спаиваю гирлянду.
Прозваниваю все на предмет замыканий и соблюдения полярности. И тестовый пуск. Линия первая.
Теперь все вместе.
Светит очень ярко. Финальный аккорд по спайке был уже ночью, поэтому всю яркость удалось оценить, вплоть до "зайчиков" в глазах )))
Вот так диодики сидят на крышке:

Теперь осталось обустроить драйверы. Так как поставлялись они в открытом виде (голая плата) без корпусов, встал вопрос куда и как их заныкать. В магазине "Радио" нашлась целая витрина различных боксов, среди которых были найдены нужные два вида, подходящие по размеру. Кроме боксов взял еще втулки. Чтобы не резались провода о края, и уменьшить воздействие внешней среды (брызги, пыль и пр).


На этом все. Можно ставить крышку на место и проверять как оно светит.
Это свет от ламп дневного света.
А это уже диоды. Яркость освещенности камней на дне очень хорошо видна.

Еще.
Итого получилось:
44 диода и 3 драйвера:  
3HPD-3 (7000К)(холодный белый) на звезде - 24 шт. 1473,12 руб. 
3HPD-3 (2800К)(теплый белый) на звезде - 2 шт. 132,06 руб. 
3gr-r (красный) на звезде - 12 шт.982,08 руб. 
3gr-b (синих) - 6 шт. 463,14 руб.
драйвер манвел PLP-30-48 - 2 шт.1153,20 руб. 
PLP-20-48 - 1 шт. 483,60 руб. 
Всего без доставки 4687,20 руб.
Крышка лист: 500р
Провода, боксы, припой: 1000 р (примерно)

ТТХ диодов:
Световой поток - 140-150 Люмен при токе 350 мА, 
250-270 Люмен при токе 700 мА. 
Максимальный рабочий ток :  - 1000 мА. 
Напряжение питания - 2,9-3,7 В. 
Таблички, графики и подробные ттх - тут(pdf)