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Baltasar

Três calhas DIY de 6 x 5W LEDs a funcionar

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16/05/2009 - NOTA: Este post foi editado em virtude do circuito inicial aqui colocado ter problemas e não ser o actual e correcto, assim ninguém fica induzido em erros, sorryyyy !!! :D

 

Já tenho construídas as minhas calhas LED, duas de luz branca compostas por 6 x LEDs 5W 10000K e uma actinica composta de 6 x LEDs 5W "Royal Blue" (azul com um comprimento de onda mais perto dos 420nm).

 

Cada calha produz 30W e cada LED tem uma lente de 45 graus de forma a que a luz não disperse tanto e consiga chegar facilmente até ao fundo do aquário.

 

O esquema utilizado foi este que podem ver aqui juntamente com os dados de voltagem, valores das resistências etc.:

diagram.jpg

 

Ficam aqui algumas fotos de alguns passos da construção e posso dizer que de futuro estou a pensar comercializar estas calhas... eheheh ;)

 

LED de 5W branco:

led.jpg

 

Lente de 45 graus e respectivo suporte:

suplent.jpg

 

LED com o suporte colado:

ledsup.jpg

 

LED a secar e depois como fica com a lente encaixada:

ledseca.jpgledsuplent.jpg

 

Detalhe da ficha de alimentação e das resistencias (3 x 1 OHM/2W) usadas:

power.jpgresistors.jpg

 

Circuito total com os 6 LEDs:

circuito.jpg

 

Material usado, cola para plástico, cola térmica, calha plástica com a furacão para o encaixe das lentes dos LEDs e o perfil de alumínio que serve de tampa da calha para alem de como é colado na traseira dos LEDs serve de dissipador de calor:

cola.jpgcolaterm.jpgcalhas.jpg

 

Circuito mais ou menos montado no interior da calha e detalhe da tampa lateral com a ficha de alimentação:

circmont.jpgpowerdetail.jpg

 

Calha fechada com a tampa (perfil de alumínio que serve de dissipador de calor para os LEDs):

calhadissip.jpg

 

Vista do lado dos LEDs:

calhaled.jpg

 

Detalhe do controlador de LEDs e respectivo comando remoto:

controller.jpgremote.jpg

 

NOTA: Aqui podem ver a segunda parte deste projecto sobre os controladores/programadores para estas calhas LED: http://www.aquariofilia.net/forum/index.php?showtopic=128487

 

Aquário com a iluminação nova ligada, em cima as 3 calhas simultâneas e em baxio só a azul (efeito actinico ou moonlight quando reduzida a intensidade para 80% ou menos com o comando remoto):

aqua3luz.jpg

 

aqualuzazul.jpg

 

Embora o aquário estivesse um pouco diferente e com menos corais esta foto era a iluminado antiga com o foco HQI de 70W e um actinica T5 de 24W:

aqua8.jpg

Edited by Baltasar

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Boas,

entao e o resto?

Onde compraste os leds, os custos, e as fotos das calhas montadas no aquario..... :D

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Pois, mas no próximo fim de semana talvez já tenha uma maquina decente, pois com esta e as luzes ligadas não consigo fazer grande coisa... :D

 

Quanto aos componentes foi tudo comprado na www.led1.de excepto as resistências, fios e fichas de ligação de corrente que veio da Dimofel. Os perfis de plástico, alumínio, tampas plásticas laterais, colas, etc. veio tudo do Leroy Merlin.

 

Sobre custos, eheheh confesso que ainda não somei tudo, mas posso dizer que cada calha fica muito mais barata de certeza que as comercializadas pela TMC (produto único do género encontrado actualmente no mercado), para alem de ter mais potencia cada uma das minhas que as referidas TMC.

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desculpa interromper aqui lol.

a tua calha de leds gasta 25w??

vou ser honesto eu fiz uma em conjunto com o meu cunhado, onde coloquei numa matricula dobrada e folhada com aluminio cerca de:

50 leds brancos

20 leds azuis

10 leds vermelhos

todos eles ligados a um transformador de 12v

 

e no maximo dos maximos aquilo gasta 3w.

 

a minha duvida é que não entendo de onde gastas 25w?.

Cumprimentos.

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Correcto para quem tem ainda duvidas fica aqui o circuito e os cálculos gerados pelo LED calculator (http://led.linear1.org/led.wiz) para os meus 5 LEDs de 5W por cada calha.

 

Solution 0: 1 x 5 array uses 5 LEDs exactly

+----|>|---/\/\/----+ R = 8.2 ohms

+----|>|---/\/\/----+ R = 8.2 ohms

+----|>|---/\/\/----+ R = 8.2 ohms

+----|>|---/\/\/----+ R = 8.2 ohms

+----|>|---/\/\/----+ R = 8.2 ohms

 

The wizard says: In solution 0:

each 8.2 ohm resistor dissipates 4018 mW

!! the wizard thinks the power dissipated in your resistors is a concern

together, all resistors dissipate 20090 mW

together, the diodes dissipate 24500 mW

total power dissipated by the array is 44590 mW

the array draws current of 3500 mA from the source.

 

Usei resistências de 5W cada para poder dissipar o calor gerado nelas sem problemas.

 

 

Este circuito é ligado a saída de um controlador de LEDs ou um driver de corrente constante (também disponíveis na loja www.led1.de), pois não se pode ligar LEDs deste tipo directamente a fonte de alimentação devido as oscilações e alterações na corrente/voltagem, pois encurtam o tempo de vida dos LEDs, logo estes controladores/drivers existem para se tirar 100% rendimento deste tipo de LEDs e se ter uma durabilidade de 100.000 horas +/-, para alem de outras vantagens. No meu caso optei por um que permite até fazer DIM a intensidade luminosa dos LEDs e trás comando remoto com essa e outras funções eheheh.

 

A fonte de alimentação usada é uma normal de 12V 16A devido a cada calha consumir cerca de 3.5A, logo 3 calhas x 3.5A = 10.5A total.

 

Se preferirem podem usar uma vulgar fonte ATX de PC, tem fichas de 12V com suporte suficiente para estas amperagens.

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Boas Baltasar,

 

Se usas uma fonte de corrente continua não deves usar as resistências,

estás a forçar a fonte a disponibilizar uma maior voltagem desnecessariamente.

 

 

Um abraço,

Paulo Cabrita

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Desculpa discordar, mas deves usar sempre as resistencias.

Sao elas que garantem a corrente correcta para os leds.

Se nao usares as resistencias e se um led ficar em curto, queimas a fonte.

Se nao usares as resistencias o led vai "chupar" muito mais corrente que a que necessaria para funcionar o que vai queimar o led.

 

A queda de tensao nas resistencias é desprezivel, pelo que nao obriga a fonte a disponibilizar mais tensao.

 

Um pequeno exercicio:

A resistencia interna do led é desprezivel, pelo que vamos considerar 0.

Sendo V=R*I

 

Sem resistencia:

I = 12 / 0 -> Isto tende para infinito. O que estará a passar no LED é a corrente maxima debitada pela fonte que neste caso sao 16A.

Resultado PUF. Fonte queimada se nao tiver proteccao, led queimado.

 

Colocando a resitencia:

I = 12 / 8.2 + 0 = 1.42A Mesmo assim acho que essa resitencia esta mal dimensionada, mas ja nao queima a fonte porque a corrente maxima que a fonte vai fornecer sao 1.42A

 

Se esses led consomem 5W e estas a usar uma fonte de 12V deveriam ser percorridos por uma corrente na ordem dos 400mA. Isto da uma resistencia de 30ohm aproximadamente.

 

Nota: Nao entrei em linha de conta com a queda de tensao nos led na ordem dos 3.3V mas da para ter ideia dos valores aproximados.

 

Cps

Edited by c4m4l340

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Desculpa mas discordo! :)

 

 

Partindo do principio que estamos a usar fontes próprias para LEDs.... fonte de corrente constante....

a "amperagem" é sempre a mesma, a voltagem é que varia em função da resistência do circuito,

se a fonte tiver minimamente bem desenhada... terá protecção contra curto-circuitos! :)

 

 

 

E aquela resistência faz muita diferença.....

 

Para facilitar as contas vamos partir do pressuposto que os 5W do led é com uma corrente de 1A...

 

contas sem resistência:

V=P/I -> Vled=5/1 = 5V

R=V/I -> Rled=5/1 = 5 ohms

.................Sem resistência temos um circuito, de 5 ohms, alimentado por 5V

 

 

 

 

Agora com a resistência usada pelo Baltasar, 8.2 ohms

 

o circuito passa a ser 5+8,2 = 13,2 ohms

a corrente é a mesmas, 1A

V=IxR = 1x13,2 = 13,2V

P=IxV = 1x13,2 = 13,2W

.................Com resistência temos um circuito, de 13,2 ohms, que precisa de ser alimentado por 13,2V, para termos a mesma potencia no LED, mas com um consumo total de 13,2W!

 

 

Como vês a resistência faz alguma diferença! :)

 

 

Cumprimentos,

Paulo Cabrita

Edited by Paulo Cabrita

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a "amperagem" é sempre a mesma, a voltagem é que varia em função da resistência do circuito,

 

A tensao é fixa e nao a corrente. 12V

 

A tensao deve ser superior à somas das tensoes dos LED. Neste caso 12V.

Vamos la:

P = V * I <=> 5W = 3.3V * I = 1,5 A

 

A queda de tensao no led é fixa. é dada pelo fabricante. Eu assumi os 3.3 porque nao tenho a especificacao e é o normal para led brancos.(sem ser de alto rendimento)

Resultado: O LED para acender no seu explendor necessita 3.3V e 1,5A.

 

Se a fonte fornece 12V temos que:

(12V - 3.3V) / 1,5A = 9.8ohm. Resistencia necessaria para fornecer ao led a corrente que ele necessita para trabalhar.

 

Agora se a fonte so fornece no maximo 0,5A, a limitacao é outra. Nao tens corrente suficiente para alimentar o led. Necessitas de compensar aumentando a tensao:

(V - 3.3) / 0,5 = 9.8ohm. A tua fonte precisa pelo menos de 18V para conseguir debitar os mesmos 5W.

 

 

Qalquer das formas so agora é que reparei que foi utilizado um driver. Necessa caso tb nao vejo a necessidade das resistencias, uma vez que é esse driver que trata de manter a corrente adequada ao funcionamento.

 

Cps

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A tensao é fixa e nao a corrente. 12V
Troquei os termos... o que eu queria dizer é fonte de corrente constante.... :)

 

Se usar-mos um fonte de alimentação normal..... tensão constante.... concordo que se deva usar as resistências! :)

 

 

Qalquer das formas so agora é que reparei que foi utilizado um driver. Necessa caso tb nao vejo a necessidade das resistencias, uma vez que é esse driver que trata de manter a corrente adequada ao funcionamento.
Exactamente! A resistência só vai atrapalhar! :) Edited by Paulo Cabrita

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Amigos como dantes :)

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Pessoal não usei propriamente um driver, mas sim um controlador RGB de forma a aproveitar os 3 canais até 4A cada que ele suporta para ligar cada uma das calhas e assim poder ligar desligar independente umas das outras, DIM, etc. O fabricante deste controlador recomenda as resistências, dai elas lá estarem . :music_singguitar:

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Amigos como dantes :)

:) CLARO! ;):)

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O fabricante deste controlador recomenda as resistências, dai elas lá estarem . :)
Raius dus fabricantes... sempre a dar cabo das teorias!!!! :)

 

 

Só por curiosidade que controlador é que estás a usar?

 

Cumprimentos,

Paulo Cabrita

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o teu problema é que apesar de leds de alto rendimento, que tecnicamente conseguem ser já similares a fluorescentes, depois teem uma electronica que consome e muito...faz umas continhas aos custos de fabricação, e aos consumos e depois compara com umas T5 ou mesmo T8 com balastro electronico

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Raius dus fabricantes... sempre a dar cabo das teorias!!!! cheers

 

 

Só por curiosidade que controlador é que estás a usar?

 

Cumprimentos,

Paulo Cabrita

 

Controlador RGB com comando remoto também do site www.led1.de, assim aproveitei um canal para cada calha e posso fazer brincadeiras com o remote, ligar desligar um ou mais canais ou dim, por exemplo a noite posso deixar só o canal onde tenho as azuis ligadas faço dim a 50% ou menos e tenho uma moonlight ehhehe. ;)

Edited by Baltasar

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E em termos de durabilidade das lâmpadas/LEDS? Tens a mesma opinião?

 

sim. numa calha fluorescente as lampadas são baratas, a calha cara, numa calha led, no fim de vida, tens novamente de comprar os componentes mais caros...

 

por outro lado a vida media de que toda a gente fala de 100.000 horas é apontada por poucos fabricantes, preferindo ir apenas ás 50.000 horas, mas, o que ninguem parece comentar, é a deterioração dos leds ao longo das 50.000 horas, é que o rating de horas para fluorescentes é bem elevado tambem...ja alguma vez foram ver quanto é? para poderem comparar? depois peguem na vida anunciada e vejam o tempo de vida "recomendado" para aquários...

 

 

substituir incandescentes, sem dúvida, substituir fontes de luz em que filtros de cor teem de ser aplicados, sem dúvida, mobilidade, sem dúvida, pequenas aplicações sem dúvida, variações cromáticas no tempo, sem dúvida...

 

todas as aplicações? não... pelo menos, para já não...

 

quantas fábricas ja viste a mudar a iluminação para leds? grandes superficies com leds? afinal se é mais economico que as fluorescentes.... se existe beneficio económico...especialmente a longo prazo...

 

afinal, o que se degrada nas fluorescentes não são só os electrodos, mas muito mais os fosforos de conversão uv/visivel, fosforos similares tambem necessários nos leds brancos...

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Bem ninguém ainda esta a trocar, devido a grande escala que uma troca dessas eleva como por exemplo uma grande superfície teria um investimento inicial brutal que só teriam um "break even" ao fim de muitos anos, agora em aplicações de pequena escala como referes já meio mundo usa LEDs, temos o exemplo dos automóveis mais recentes alguns dos faróis e principalmente luzes de indicação de direcção e de presença são em LED, barcos também as luzes de sinalização já são em LED, iluminação de jardim, iluminação de placares e sinalização de transito, etc.

 

O factor ainda não convidativo e mesmo o preço ainda alto, pois acredito que quando se vulgarizar quase tudo que se já possível ira passar a LED.

 

Quanto a deterioração falada estamos a falar em cerca de 80% para o final de vida dos mesmos, sejam as 100K horas ou só 50K mesmo, no meu caso PDF do fabricante deste led especifica mesmo os 100K, como podem ver aqui neste link: PDF

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Bem ninguém ainda esta a trocar, devido a grande escala que uma troca dessas eleva como por exemplo uma grande superfície teria um investimento inicial brutal que só teriam um "break even" ao fim de muitos anos,

 

estás enganado. até poderiam fazer uma substituição faseada...mas não o fazem.

 

á frente de cada situação tem a justificação das razões de utilização de LED, que alias já tinha referido em cima.

 

agora em aplicações de pequena escala como referes já meio mundo usa LEDs, temos o exemplo dos automóveis mais recentes alguns dos faróis (1 e 2) e principalmente luzes de indicação de direcção (1 e 2) e de presença são em LED, barcos também as luzes de sinalização já são em LED( 1 e 2) , iluminação de jardim (2), iluminação de placares (é feita por fluorescentes a não ser no caso 2) e sinalização de transito (2 , 3 e 4), etc.

 

1-substitui incandescentes

2-aplicação de fluorescentes não é pratica ou exequive

3- substitui hqi

4- substitui lampada + filtro de cor

 

 

O factor ainda não convidativo e mesmo o preço ainda alto, pois acredito que quando se vulgarizar quase tudo que se já possível ira passar a LED.
o factor quando em concorrencia directa com T5 é mesmo a eficiencia luminosa

 

sejam as 100K horas ou só 50K mesmo, no meu caso PDF do fabricante deste led especifica mesmo os 100K, como podem ver aqui neste link: PDF
lê bem o que diz lá... lá não está o MTBF (mean time before failure) ou mesmo um tempo de vida médio, mas sim:

 

Very long operating life(up to 100k hours)

 

longo tempo de vida ( até 100k horas ) são dois conceitos muito diferentes, é o mesmo que dizer que todos os seres humanos teem uma vida longa, até 120 anos, mas a esperança média de vida é bem inferior...

 

quanto aos 80%...bem...é isto que leva o pessoal a trocar as lampadas nos aquarios, normalmente são trocadas quando "estão velhas", não quando deixam de funcionar...

 

lá está confundir os dois conceitos...

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Olá a todos!

Quanto lhe custou a calha em questão? Li que pensa comercializa-las? lool

Adicione-me e poderemos chegar a acordo. Obrigado

msn: dvd-boox-silves@hotmail.com

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Bem aqui fica um update embora ainda sem câmara de jeito espero que de para ver a diferença.

 

NOTA: Somente duas calhas estão ligadas ainda, tive de alterar um pouco o esquema inicial sendo agora cada calha com 6 x LEDs 5W.

 

 

Embora o aquário estivesse um pouco diferente e com menos corais esta foto era com o foco HQI de 70W e um actinica T5 de 24W:

aqua8.jpg

 

 

Esta já com a nova iluminação LED (ainda só 1 calha de 30W totais de 10000K e outra de 30W totais "Royal Blue" 445nm-> actinica):

aqua6.jpg

 

 

Para terminar aqui embora muito difícil de tirar foto com o telemóvel devido a cor forte intensa, o efeito moonlight ou seja a calha "Royal Blue" (Actinica) com dim regulado a 10%:

aqua7.jpg

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