DIY - LED lampe med PAR målinger
: lør 17. apr 2010 16:55
Nu er jeg endelig ved at være færdig med et par prototyper af mine nye LED lamper. Når jeg skriver endelig, er det fordi jeg købte dioderne sammen med DennisJ og han har lavet sine lamper for lang tid siden.
Prototype med 2 moduler.
Alternativ ledningsføring.
Jeg har under vejs begået nogle dumheder og dem vil jeg komme ind på, så andre ikke begår samme fejl.
Først vil jeg advare om, at en LED er en forholdsvis følsom størrelse der ikke tåler for meget varme, så pas på med loddekolben.
Ligeledes skal man være opmærksom på driftstemperaturen, hvis LEDen bliver for varm forringes levetiden, derfor køleplade og blæser.
En Cree XR-E LED er forholdsvis lille, 9x7 mm og 4,5 mm høj og den er næsten ikke til at arbejde med for hobbyfolk. Så de LED, hobbyfolk som os normalt bruger, er præmonteret på et rundt eller stjerneformet PCB (printed circuit board).
LED monteret på et stjerneformet PCB.
Mit akvarium er et 720 l med flademålet 1600x750 mm der tidligere har været oplyst af 2 stk. 250 w HQI med Lumenarc III lignende reflektorer (se link).
Jeg forventede, at skulle erstatte de 2 HQIer med 2 x 3 eller 4 moduler hver med 24 LED.
Ét modul med 24 LED og en enkelt linse.
Hvert modul består af følgende:
1 stk. 190x300x50 mm køleplade
12 stk. Cree XR-E Royal Blue
12 stk. Cree XR-E Cool White
2 stk. Mean Well ELN-60-48D driver og strømforsyning
og indtil videre 24 stk. Cree 40dg linser
1 stk. 120 mm Pabst blæser
Arctic Silver kølepasta
Blå ledning til Royal Blue LED og sort til White
Skruer, nylon skiver m.v.
LEDen kan monteres på 2 måder på kølepladen, enten kan den limes eller skrues fast.
Jeg har valgt at skrue alle dioderne fast hvilket er et forholdsvis stort arbejde, først bore 48 huller derefter skære gevind – suk.
Boring af huller.
Skæring af gevind.
Husk at bruge nylon skiver eller andet elektrisk isolerende materiale.
Inden det egentlige loddearbejde begynder, bør ledninger og LED fortinnes, det gør loddearbejdet meget lettere.
Det første modul jeg lavede, begik jeg den fejl at jeg loddede ledninger på LEDene, uden de var monteret på kølepladen. Jeg var bange for at kølepladen ”stjal” al varmen under lodningen.
Det er rigtig bøvlet at montere alle de sammenloddet LEDs efterfølgende.
Det næste modul jeg lavede, begik jeg den fejl at jeg monterede alle LEDene på kølepladen uden kølepasta inden jeg loddede.
Igen, det er rigtig bøvlet at demontere alle LEDene smøre kølepasta på og derefter så monterer dem igen.
3. gang er lykkens gang og der udførte jeg tingene i følgende rækkefølge:
- Boret huller og skåret gevind i kølepladerne.
- Fortinnet alle ledningerne samt LEDene.
- Monteret alle LEDs inkl. kølepasta.
- Optegnet forbindelserne fra LED til LED med tusch på kølepladen.
- Loddet ledninger på LEDene.
- Testet LED for LED med et batteri inden jeg satte spænding på. Så er der også sikkerhed for at polerne er vendt korrekt.
Husk det kræver en kraftig loddekolbe, den jeg bruger er på 80W men 60W burde være nok.
Jeg kan kun anbefale at optegne ledningsforbindelsen med tusch på kølepladen, så man ikke pludselig får byttet rundt. Jeg brugte en sort tusch til de hvide LED og en blå tusch til de blå LED.
Ét modul indbygget i kabinet.
Kabinet
Iflg. Cree tåler selve LEDene ikke fugtighed, så udover linsen der bliver monteret på LEDen, bør det hele beskyttes bag en akryl- eller glasplade.
Jeg var lidt i tvivl om hvordan jeg skulle lave kabinettet (det er jeg i øvrigt stadig), så det er let, at komme til f.eks. at skifte en LED eller skifte linser til en med større eller mindre spredning.
Det første kabinet jeg lavede var noget 6 mm akryl jeg limede sammen, men jeg synes ikke rigtig det blev nogen succes.
Akrylkabinet.
Det andet kabinet blev lavet af noget MDF plade jeg havde liggende og flyde og det fungere meget bedre end det første jeg lavede.
MDF plade er måske ikke ligefrem det mest optimale materiale at hænge op ca. 20 cm over vandoverfladen, men i første omgang var det også for at finde den mest optimale udformning af kabinettet, så kan jeg efterfølgende købe krydsfiner til formålet.
Fordelen ved kabinettet i MDF er at det er udført således at det kan skilles fuldstændig ad.
Et af problemerne med en LED lamper er lysets spredning. I modsætning til en HQI lampe hvor det er en reflektor der spreder lyset bruges der linser til LED.
Der kan hurtig opstå mørke hjørner eller mørk bag- og / eller forgrund hvis man ligesom mig kun bruger 40dg linser, medmindre at lampen er ligeså bred som akvariet.
Justering og opstart
Mean Well laver flere typer drivere. Fordelen ved den type jeg har valgt er at den på papiret kan trække op til 13 1000 mA LED, men det er så lige til grænsen, derfor har jeg valgt at den kun skal trække 12 stykker.
Driver og strømforsyning i ét.
En anden fordel er at strømstyrken kan justeres, hvilke er noget af det første der skal gøres inden det sluttes til.
Strømstyrken er justerbar indenfor 0-1300 mA og de fleste af dem jeg har købt, er stillet fra fabrik på fuldt blus.
Jeg gjorde det at jeg drejede potentiometeret helt om (mod uret) hvilket burde svare til 0 mA, derefter justerede jeg driverne én efter én til 750 mA.
Den driver jeg bruger er en type D, dvs. at den regulerer lyset vha. et 1-10 V styresignal. Det styresignal kan f.eks. komme fra en GHL Profilux akvarie computer.
Målinger
Nedenstående billede er PAR målinger med 2 stk. 250 w HQI over karret.
HQI består af følgende:
250 w 12K ReefLux brænder ca. 2 måneder gamle
250 W CoralVue elektronisk ballast
Lumenarc III 500x500 mm reflektor (nypudset)
PAR målinger med 2 stk. 250 W HQI.
De vertikale mål er fra vandoverfladen og de horisontale mål er målt fra venstre hjørne af akvariet.
Målinger med kun 2 LED moduler.
HQI er slukket under målingerne.
OBS
Målingerne er foretaget med HQIen slukket og alle driverne stillet på 750mA!!
Jeg er meget overrasket over at PAR værdien er ca. dobbelt så stor ved bunden med kun 2 moduler.
Der er kun en vej frem og det er at få bygget resten af modulerne.
Jeg vil selvfølgelig opdatere indlægget efterhånden som jeg får hængt LED op.
Lige en sidste ting – det kan godt være at det er gejl når hhv. de hvide og de blå LED på et modul individuelt kan reguleres, men hold da kæft hvor ser det godt ud.
Morten
Prototype med 2 moduler.
Alternativ ledningsføring.
Jeg har under vejs begået nogle dumheder og dem vil jeg komme ind på, så andre ikke begår samme fejl.
Først vil jeg advare om, at en LED er en forholdsvis følsom størrelse der ikke tåler for meget varme, så pas på med loddekolben.
Ligeledes skal man være opmærksom på driftstemperaturen, hvis LEDen bliver for varm forringes levetiden, derfor køleplade og blæser.
En Cree XR-E LED er forholdsvis lille, 9x7 mm og 4,5 mm høj og den er næsten ikke til at arbejde med for hobbyfolk. Så de LED, hobbyfolk som os normalt bruger, er præmonteret på et rundt eller stjerneformet PCB (printed circuit board).
LED monteret på et stjerneformet PCB.
Mit akvarium er et 720 l med flademålet 1600x750 mm der tidligere har været oplyst af 2 stk. 250 w HQI med Lumenarc III lignende reflektorer (se link).
Jeg forventede, at skulle erstatte de 2 HQIer med 2 x 3 eller 4 moduler hver med 24 LED.
Ét modul med 24 LED og en enkelt linse.
Hvert modul består af følgende:
1 stk. 190x300x50 mm køleplade
12 stk. Cree XR-E Royal Blue
12 stk. Cree XR-E Cool White
2 stk. Mean Well ELN-60-48D driver og strømforsyning
og indtil videre 24 stk. Cree 40dg linser
1 stk. 120 mm Pabst blæser
Arctic Silver kølepasta
Blå ledning til Royal Blue LED og sort til White
Skruer, nylon skiver m.v.
LEDen kan monteres på 2 måder på kølepladen, enten kan den limes eller skrues fast.
Jeg har valgt at skrue alle dioderne fast hvilket er et forholdsvis stort arbejde, først bore 48 huller derefter skære gevind – suk.
Boring af huller.
Skæring af gevind.
Husk at bruge nylon skiver eller andet elektrisk isolerende materiale.
Inden det egentlige loddearbejde begynder, bør ledninger og LED fortinnes, det gør loddearbejdet meget lettere.
Det første modul jeg lavede, begik jeg den fejl at jeg loddede ledninger på LEDene, uden de var monteret på kølepladen. Jeg var bange for at kølepladen ”stjal” al varmen under lodningen.
Det er rigtig bøvlet at montere alle de sammenloddet LEDs efterfølgende.
Det næste modul jeg lavede, begik jeg den fejl at jeg monterede alle LEDene på kølepladen uden kølepasta inden jeg loddede.
Igen, det er rigtig bøvlet at demontere alle LEDene smøre kølepasta på og derefter så monterer dem igen.
3. gang er lykkens gang og der udførte jeg tingene i følgende rækkefølge:
- Boret huller og skåret gevind i kølepladerne.
- Fortinnet alle ledningerne samt LEDene.
- Monteret alle LEDs inkl. kølepasta.
- Optegnet forbindelserne fra LED til LED med tusch på kølepladen.
- Loddet ledninger på LEDene.
- Testet LED for LED med et batteri inden jeg satte spænding på. Så er der også sikkerhed for at polerne er vendt korrekt.
Husk det kræver en kraftig loddekolbe, den jeg bruger er på 80W men 60W burde være nok.
Jeg kan kun anbefale at optegne ledningsforbindelsen med tusch på kølepladen, så man ikke pludselig får byttet rundt. Jeg brugte en sort tusch til de hvide LED og en blå tusch til de blå LED.
Ét modul indbygget i kabinet.
Kabinet
Iflg. Cree tåler selve LEDene ikke fugtighed, så udover linsen der bliver monteret på LEDen, bør det hele beskyttes bag en akryl- eller glasplade.
Jeg var lidt i tvivl om hvordan jeg skulle lave kabinettet (det er jeg i øvrigt stadig), så det er let, at komme til f.eks. at skifte en LED eller skifte linser til en med større eller mindre spredning.
Det første kabinet jeg lavede var noget 6 mm akryl jeg limede sammen, men jeg synes ikke rigtig det blev nogen succes.
Akrylkabinet.
Det andet kabinet blev lavet af noget MDF plade jeg havde liggende og flyde og det fungere meget bedre end det første jeg lavede.
MDF plade er måske ikke ligefrem det mest optimale materiale at hænge op ca. 20 cm over vandoverfladen, men i første omgang var det også for at finde den mest optimale udformning af kabinettet, så kan jeg efterfølgende købe krydsfiner til formålet.
Fordelen ved kabinettet i MDF er at det er udført således at det kan skilles fuldstændig ad.
Et af problemerne med en LED lamper er lysets spredning. I modsætning til en HQI lampe hvor det er en reflektor der spreder lyset bruges der linser til LED.
Der kan hurtig opstå mørke hjørner eller mørk bag- og / eller forgrund hvis man ligesom mig kun bruger 40dg linser, medmindre at lampen er ligeså bred som akvariet.
Justering og opstart
Mean Well laver flere typer drivere. Fordelen ved den type jeg har valgt er at den på papiret kan trække op til 13 1000 mA LED, men det er så lige til grænsen, derfor har jeg valgt at den kun skal trække 12 stykker.
Driver og strømforsyning i ét.
En anden fordel er at strømstyrken kan justeres, hvilke er noget af det første der skal gøres inden det sluttes til.
Strømstyrken er justerbar indenfor 0-1300 mA og de fleste af dem jeg har købt, er stillet fra fabrik på fuldt blus.
Jeg gjorde det at jeg drejede potentiometeret helt om (mod uret) hvilket burde svare til 0 mA, derefter justerede jeg driverne én efter én til 750 mA.
Den driver jeg bruger er en type D, dvs. at den regulerer lyset vha. et 1-10 V styresignal. Det styresignal kan f.eks. komme fra en GHL Profilux akvarie computer.
Målinger
Nedenstående billede er PAR målinger med 2 stk. 250 w HQI over karret.
HQI består af følgende:
250 w 12K ReefLux brænder ca. 2 måneder gamle
250 W CoralVue elektronisk ballast
Lumenarc III 500x500 mm reflektor (nypudset)
PAR målinger med 2 stk. 250 W HQI.
De vertikale mål er fra vandoverfladen og de horisontale mål er målt fra venstre hjørne af akvariet.
Målinger med kun 2 LED moduler.
HQI er slukket under målingerne.
OBS
Målingerne er foretaget med HQIen slukket og alle driverne stillet på 750mA!!
Jeg er meget overrasket over at PAR værdien er ca. dobbelt så stor ved bunden med kun 2 moduler.
Der er kun en vej frem og det er at få bygget resten af modulerne.
Jeg vil selvfølgelig opdatere indlægget efterhånden som jeg får hængt LED op.
Lige en sidste ting – det kan godt være at det er gejl når hhv. de hvide og de blå LED på et modul individuelt kan reguleres, men hold da kæft hvor ser det godt ud.
Morten
). Der er ingen tvivl om at de er dyre at fremstille, men som det er nu, ser jeg så mange muligheder og fordele at det helt klart opvejer prisen.
Jeg er yderst intreseret i mere da jeg tænker på at gå fra 2500 wat HQI og investstere i 300 - 400 LED spots 