Рассвет закат для аквариума своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 04.10.2024

Вот такое вот устройство.
Состоит из микроконтроллера, полевого транзистора, нескольких резисторов, конденсатора и светодиодной матрицы. Напряжение питания 5 Вольт.

Матрица в данном случае состоит из 9 соединенных параллельно светодиодов. Диоды были только красные, но никто не мешает их заменить на белые или какие нравятся.

Из расчетов: следует расчитать номинал и мощность резистора Rled.

5.05.2009
В процессе размышлений пришла вот такая идея. Т.к. микросхема IRF7303 содержит 2 полевых транзистора по 5Ампер каждый, так зачем второму пропадать, подключим и его тоже. И так имеем 2 параллельных канала для светодиодов по 5Ампер каждый.

И последнее, у микроконтроллера остались еще свободные ноги, пусть тогда он после того как рассвет произошел включает основной свет, а на другую ногу можно повесить кнопку. Нажал - начали разгораться светодиоды, полностью зажглись - включился основной свет, еще раз нажал - основной свет выключился - начался закат.


Ранее, я уже рассказывал, как можно сделать светодиодный светильник своими руками. Светильник получился на много дешевле чем заводской, однако чтобы его изготовить, пришлось изрядно потрудиться и потратить не один день своего времени.


Как сделать светодиодный светильник своими руками за один день

И все это только благодаря радиаторному профилю, который представляет собой готовый корпус. Т.е. у нас есть уже готовые бортики и пазы куда устанавливается стекло.

радиаторный профиль для светильника

Помимо радиатора, нам понадобятся:
-светодиод красный 660 нм
-светодиод зелёный 520нм
-светодиод голубой 470нм
-светодиод глубокий синий 450нм
-светодиод ультрафиолетовый 400 нм
— светодиод холодный белый
-термоскотч для светодиодов
-3Вт драйвер с ШИМ управлением
-Светодиодный контроллер китайского производства
Кусок защитного стекла (акрила), который послужит защитой для светодиодов от брызг.

Смотреть подробное видео изготовления светильника для аквариума

Контроллер и зачем он нужен

Преимущество контроллера не только в том, что он может ограничивать яркость светодиодов (как всех светодиодов, так и отдельных цветов), при этом задавая наилучший вариант цветового восприятия аквариума, но и создать в аквариуме рассвет-закат, а это дополнительная экономия на электроэнергии.

Зачем приобретать светодиоды с наивысшей светоотдачей, чтобы потом ограничивать их яркость

Выбор блока питания

В целом экономия на материалах зависит от грамотного подбора блока питания. Например, нам понадобится установить по 7 светодиодов каждого спектра мощностью по 3Вт (3,2В, 700мА). Если использовать компьютерный блок питания на 12В, то на один драйвер мы можем установить 3 светодиода (при последовательном соединение напряжение светодиодов суммируется, т.е. 3шт * 3,2В= 9,6В), и чтобы подключить 7 светодиодов, нам необходимо использовать 3 драйвера на каждый канал. Поскольку драйвера не дешевые, то на много дешевле будет приобрести блок питания на 24В. В данном случае 7шт * 3,2В=22,4В т.е. достаточно одного драйвера, чтобы подключить все семь светодиодов. Ну и, разумеется, необходимо учитывать мощность блока питания, которая должна быть на 10-20% больше общей мощности светодиодов.

Прежде чем приступать к пайке светодиодов, необходимо светодиоды прозвонить, поскольку как показала практика, бывают и неисправные (с плохим пропаем к подложке). Поскольку потом, после того как их приклеим на термоскотч, отодрать их будет не так уж и просто.

После того, как удостоверились, что светодиоды рабочие, приклеиваем к подложке термоскотч, а выступающие части термоскотча обрезаем ножницами

Светодиоды разных свектров компонуем в маленькие группы

Светодиоды необходимо компоновать таким образом, чтобы провода не проходили через линзы светодиодов других каналов (спектров). Не только из-за того что провод будет затенять, а в большей степени из-за того, что температура кристалла во время свечения на максимальной яркости очень высока и может оплавить изоляцию провода.

Все светодиоды припаиваем согласно схемы. Данная схема условна, лишь для наглядного примера, как можно подключить светодиоды к драйверам и контроллеру.

После того, как все спаяли, включаем и проверяем работоспособность, после чего можно приклеить драйвера к радиатору.

Если вы выбрали контроллер с управлением по блютузу, то его можно разместить прям на радиаторе под стеклом. Но если контроллер с дисплеем, то для него нужно будет изготовить, какой ни будь корпус (кстати контроллер можно вывести в тумбочку). В данном случае, контроллер необходимо было установить на торец радиатора. А по сколько он немного больше радиатора, пришлось изготовить коробку из ПВХ пластика.

В качестве декора, коробку оклеил самоклеющей пленкой под цвет дерева (такая была под рукой).

Не забываем, в светильник, установить защитное стекло из акрила, чтобы брызги воды не испортили светодиоды и радиаторы.

-красный 660 нм
-зелёный 520нм
-голубой 470нм
-глубокий синий 450нм
-ультрафиолетовый 400 нм
-холодный белый
-термоскотч для светодиодов
-3Вт драйвер с ШИМ управлением
-Светодиодный контроллер китайского производства (лично не использовал, так что не знаю как он в работе)

Эта тема создана для тех, кто "созрел" для более продвинутого света. Я, например, научился делать освещение "на коленке" с вполне приличным видом, который я лично могу показать другим и мне не будет за них стыдно. В них использованы бюджетные модули 6500К, которые работают в режиме "вкл-выкл" от таймера и не нуждаются в диммировании. При использовании в аквариуме с высотой водяного столба до 50 см. они очень эффективны в выращивании любых растений. Так можно изготовить свет для травника на любой литраж, если высота аквариума небольшая и сам светильник должен располагаться низко над водой. Просто расположить модули 1-1.5W равномерно на плоскости крышки или светильника, в идеале из материала с хорошим тепловым рассеиванием (алюминий, дюраль).

Но что делать, если высота большая? Или света нужно много - полноспектрального и многоканального? А еще хочется удовольствий в виде рассвет-закат (это не блажь, как я раньше думал), и повесить светильник повыше но чтобы он не освещал все помещение а только аквариум. А поблизости нет алюминиевого завода, и нет навыков сделать все самому?

Предупрежу: это не бюджетное решение. Хотя-бы потому, что управляющий контроллер на 30 л будет точно такой-же как и на 100 и на 500 л. Это будет свет премиум -класса за минимально возможные деньги - минимум раза в два дешевле, если брать готовый с таким функционалом.

Если кто может предложить где приобрести комплектующие лучше-дешевле-функциональней - пишите в теме. Я опишу свой личный опыт от постройки света на 150 литров, а также впечатления от тех производителей, изделия которых я использовал.

Сборка мощного LED светильника с контроллером из готовых элементов

Свет с управлением состоит из комплектующих, которые я покупал в разных местах:

1. радиатор-корпус.
2. контроллер с ШИМ-управлением
3. Многоканальные модули LED с ШИМ драйверами
4. Блок питания 24-60V на нужную мощность
фокусирующие линзы (кому необходимо) для большой высоты (я не использовал),
мелочевка - провода, термоклей.

Как показал мой опыт, конкурирующие производители стараются сделать продукты, совместимые с другими. Они активно общаются на форумах друг с другом, мониторят отзывы, вносят изменения, прислушиваются к пользователям выпускают новые. Стараются выдавать полные изделия из своих продуктов, но также используют и от "конкурентов" и предлагают несколько решений на выбор.

Рассмотрим по пунктам.

Радиатор. Пассивный. Мощный. Это на мой взгляд самый востребованный у всех сборщиков. Его используют все. Продается в другие страны. Разработан специально для мощных аква-светильников.

Данный производитель кроме комплектующих предлагает и готовое изделие. Очень советую присмотреться. Посмотрите, там немного вкладок и хорошие фото. Есть группа Вконтакте. Оцените приблизительный ценник в зависимости от литража. Изготовят в размер. Я свой собирал долго, за это время появились готовые решения. Причем дешевле чем вышло у меня собирать из нескольких мест.

Я испытываю удовольствие от таких функций: составление спектрального графика, легкая настройка, контроль температуры на расстоянии. В облаке поддерживается настройка LED сборок от разных производителей. Это очень удобно, но можно выбрать похожий профиль и использовать свои, например на LED CREE.
Особенно нравится функция - указываешь на географической карте точку (например набираешь слово "Калимантан" -для буцефаландровика), тыкаешь мышкой и получаешь график освещенности для этого места.

БП - Китай или у рекламщиков поблизости. Контора "Зенон" которая есть во многих регионах, например, пообещали мне привезти дешевле и быстрее, чем я взял с Али.

Буду потихоньку дополнять. Пока советую почитать Aqua-led и TinyLed. А я прокомментирую, что знаю.

Сборка мощного LED светильника с контроллером из готовых элементов

Виноват, не ту ссылку указал производителя TinyLed.

Сборка мощного LED светильника с контроллером из готовых элементов

На сайте TinyLed есть ссылка на сборщиков, которые используют этот контроллер в готовых изделиях. Например, производитель lexx8691. Я брал его LED сборки для растительного аквариума 3*62W. Прошлый год они стоили на 1 тыр дешевле. Также у него есть свой контроллер, восьмиканальные драйвера и регулятор оборотов вентилятора. Присмотритесь к ним. Как бы мне пригодился регулятор. Но к сожалению он появился позже чем я брал сборки. Я взял блок питания на Али. на 500W, с запасом. Хотя сборки на максимуме потребляют 190W - запас для подключения в будущем других светильников.
. В БП стоит вентилятор. Он достаточно шумный, а на пике потребления еще больше разгоняется. Пришлось убрать его (он 24 вольта) и установить от компьютера на 12V со своим питанием. По уму - нужно довести до ума штатный пропеллер.

Почему взял у lexx8691: на тот момент его сборки стоили минимум на фоне других, и их профиль был в облачном сервисе. Еще их плюс - на плате 62W присутствует 6 каналов на разные цвета драйверы ШИМ. Это показалось мне удобным. Но, по моему мнению - сложно развести кабели, если сборки располагать вдоль. Мне именно так приспичило. Я развел, но потратил много времени. Но у него сейчас уже есть и другие решения, более технологичные. Нужно посмотреть в его крайних постах. Также есть решение собирать LED сборки на отдельных платах, а драйверы -на своих. Например производитель DNK так делает.

В конфигураторе TinyLed есть сборки DNK – для морского и пресного.

Изготовитель DNK, пожалуй, производитель самых дорогих светильников. Его сборки из конструктора используют многие, в том числе на этом форуме есть описание светильника из его комплектующих. Можно взять только определенные позиции из их продукции. Диоды используют заказные с определенными бинами, крутой сервис по подбору и изготовлению. А уж какой кaлькулятор по подбору комплектующих. Не купить, так хоть ознакомиться. Кто может позволить -это лучшее решение. Да дорого, это претензия №1. Но, собрав свой светильник с контроллером - я для себя очень объясняю такой конструктив и ценник. Это действительно очень круто.

У DNK отлично, но дорого.

У Aqua-Led - удобно, но всего 4 канала. Вообще-то достаточно, я думаю. А захочется больше – у него есть и другие, или разрабатываем свои или берем сторонние. Плюсы-это бюджетно и все в одном месте.
По-любому, не вижу альтернативы его профилю. Можно взять его и прилепить что хочешь, хоть сборки для прожекторов с Али на 220V. Причем без сверления отверстий, есть отличные термоклеи. А кто созреет на более продвинутое решение - да пожалуйста, клеим другие сборки и управление. Следующий свой свет я вероятно закуплю у него из его конструктора, а корпус – однозначно у него. В любом случае - это отличный корпус с пассивным охлаждением для любых решений. Я имею 90 см светильник , на нем установлено 190W LED. На максимуме если все включить 100% - на корпусе через 5 минут 60 градусов. Поэтому я настроил график около 160W в пике и вышло около 50 С внутри на поверхности рядом со сборками (пик днем на пару часов). А в остальное время около 30 C. Я не сильно игрался с настройкой спектра - мне очень понравился автоматический график для Калимантан. Я только убавил его где-то на 20 процентов. Да и 1W/литр соответствует. А 100% - и не нужен такой поток.

Любителям прожекторных плат - ориентировочно при пассивном охлаждении около 150W на метр профиль потянет на полной отдаче. Но вероятно и больше, думаю 200W LED платы на метр. Т.к. SMD2835 не такие горячие как 5630 и тем более COB. Опять же, столько света и не надо.

Независимо от производителя LED сборок – при большой высоте подвеса обходимы фокусирующие линзы. Как они пишут, законы физики никто не отменял. Угол линз подбирается от высоты подвеса и освещаемой площади.
Есть и рассеивающие - кому чего надо.

Все производители имеют сборки для морских и пресных аквариумов.
Для управления - похожие контроллеры.

Я не просверлил ни одного отверстия, паяльник использовал только для облуживания концов проводов, которые вставлял в коннекторы Wago. Это и называется отверточная сборка.

Многие знают, что освещение для аквариума идет на одном из первых мест по важности и если для пресноводных еще как-то можно обойтись полумерами, то для морского аквариума оно жизненно важно и требования к количеству и качеству света очень высокие. Многие пытаются сделать морской светильник своими руками, у кого-то получается лучше, у кого-то хуже, уродливее, красивее, горячее, холоднее… параметров целое море.


Теория

Для начала совсем немного теории, чтобы стало понятно почему свет так важен для морских обитателей. Как многие думают, в аквариумах живут рыбы и растения. Для моря это не совсем так, в наших домашних морях обычно нет растений, но рыбы, моллюски, креветки и кораллы.

Рыбы, Ракообразные — фактически не чувствительны к свету, разве что к его количеству, но все рифовые рыбы могут переносить и большие количества света.




Моллюски — подавляющее количество не требовательны к силе и спектру освещения, однако есть фотосинтезирующие моллюски и им света надо много.

Кораллы — вот для них-то все и затевается, есть конечно нефотосинтетики им свет не нужен, но обычно кораллы очень требовательны к свету, причем мягкие кораллы отличаются от жестких по требованиям и весьма существенно.




Считается, что кораллам для жизни нужна достаточно короткая полоса света 410-460нм это от ближнего ультрафиолета до голубого, однако все не так просто и на самом деле нужен полный спектр. Опять-же нам-же на них еще и смотреть.

Длина светового дня должна быть контролируемой, рассветы закаты вполне приветствуются особенно со сменой спектра в красную сторону. Эмуляция лунных фаз считается не полезной ибо может спровоцировать размножение кораллов с одновременной возможной гибелью всего живого в этой мути.

Это только очень малая часть факторов, которые неплохо-бы учитывать при построении светильника.

Практика

Расскажу про светильники, которые делали мы с другом под заказ, сейчас уже не делаем, сайт закрыт, так что не реклама.

В принципе у нас была широкая линейка, от больших до совсем малышей, но рассказывать буде на примере модульно светильника Black Ice.


Как обычно начинается все с ТЗ, но так как мы сами себе ставили задачи, что все было просто. У данного светильника 10 каналов, цвета укажу потом, два контроллера на борту, есть часики, термоконтроль, защита от переполюсовки, естественно bluetooth для управления с компа. Это все увидим позже, а для начала плата:


Фоток обратной стороны нет, но для примера, чтобы понять как отводится тепло от светодиодных блоков, другая плата с напаянной медной пластиной, платы имели минимальную толщину (порядка 0.3-0.4 мм) и припаянный медный пятак под светодиодами, таким образом тепло от светодиода быстро утекало в медь через 12-20 каналов заполненных припоем.


Вот так выглядит собранная плата в режиме проверки (малая яркость, чтобы не ослепнуть) итак цвета по каналам:

  • Red 630nM
  • Orange 595nM
  • Green
  • Cyan
  • White 7300K
  • White 4300K
  • Blue 460nM
  • Royal Blue 440nM
  • UV (Violet) 430nM
  • UV (Violet) 420nM

На плате хорошо видны 12 драйверов (на разный ток), сверху огромный MOSFET защиты от переполюсовки, там-же пара оптроной для связи с себе подобными, потом DC-DC 24->5 и стабилизатор 3.3В

Снизу основной контроллер, дополнительный контроллер, часики, ионистор, bluetooth и термометр наползающий на медную подложку светодиодов.


Потом это все собиралось в разные корпуса, ибо модульность. Например:





Конечно был софт для управления, модно было настраивать разные спектры для разных зон аквариума, рассветы-закаты, точный подсчет реально излучаемого света в джоулях и ваттах и многое другое. Выглядел примерно так:


Вот, что росло у меня под нашим светом, ничего сложного в содержании в принципе:


Вывод

подумайте трижды прежде чем соберетесь делать свет сами, от него зависят здоровье и жизнь аквариума. Но если решились — вперед! Удачи.

Читайте также: