úterý 15. července 2014

Zkušenosti s LED pásky v akváriu po roce svícení aneb chybami k dokonalosti


Ahoj!

Rok utekl a LED pásky svítí (ikdyž ne všechny) na akváriu stále viz popis výroby zde. Během této doby jsem nasbíral několik zajímavých zkušeností s LED pásky, se kterými se s Vámi podělím, někomu mohou být k užitku či pomohou se vyhnout zbytečným problémům.


Abych jenom neteorizoval, akvárium vypadá po roce svícení LED pásky takto (nepoužívám CO2, hnojil jsem PMDD cca 3 týdny za celý rok):

Akvárium pěkně po roce zarostlo.


Chladit a chladit

Základem úspěšného svícení LED pásky je chlazení, to zmiňováno/doporučováno/omíláno všude. Ale není chlazení jako chlazení. Každý typ (použitý chip) LED pásku s jinou wattáží samozřejmě "topí" různě. Já jsem použil chip SMD 5630 LED - má dobrou svítivost, ale je třeba jej kvalitně chladit.

Jak jsem popisoval už při výrobě osvětlení, použil jsem k chlazení hliníkové pásy široké 20mm o tloušťce 2mm (u druhého akvária je chlazení lepší). Navíc jsou tyto pásy připěvněny na hliníkových profilech - tzn. neleží přímo na dřevěném krytu, a tím je zajištěno i jejich lepší chlazení. 3 LED pásky jsem zapojil za sebou, tzn. výstup prvního je vstupem následujícího LED pásku atd. K prvnímu LED pásku jsem přivedl ze zdroje stejnosměrné napětí 12V aneb to jsem si jenom myslel...



Svět není ideální aneb jsem udělal "chybu"

Asi za 3/4 roku jsem vyráběl druhé LED osvětlení pro menší akvárium a při té příležitosti jsem zkoušel různé věci/pokusy i s původními LED pásky (koupil jsem zdroj s nastavitelným napětím = 12V +-10%). Všiml jsem si, že pásky na původním akváriu nesvítí tak dobře jako nové pásky na druhém akváriu - jistě, to bude stářím a postupným úbytkem svítivosti...

Vzal jsem voltmetr a zkusil proměřit napětí na původním akváriu. Na zdroji bylo 12V - vše v pořádku. Očekávám, že na vstupních konektorech prvního LED pásku, kam jsem připájel přívodní vodiče, bude také +-12V. Omyl, omyl, omyl. Dostávám se dle mého názoru k největší "chybě", kterou jsem udělal, protože na vstupu prvního LED pásku bylo na vstupu pouze 11,1V. To znamená, že se téměř 1V "ztratil" na přívodním vodiči díky jeho odporu.


Proměření zdrojů stejnosměrného napětí...



Příliš tenká dvojlinka

Před rokem jsem si v prodejně s LED komponentami koupil 2m přívodního vodiče - klasická tenká dvojlinka. Průřez přívodního vodiče mě vůbec nenapadlo řešit, což jsem ale měl. Použil jsem téměř celé 2m vodiče na přívod napětí ze zdroje k prvnímu LED pásku. Při takto malých napětí okolo 12V (ale velkých proudech!) i menší odpor vodiče znamená velké procentní napěťové ztráty (U = R* I) - v našem případě téměr 8% vstupního napětí. Takže jsem 3/4 roku svítil s prvním páskem na napětí 11,1V. Další zapojený LED pásek měl samozřejmě na vstupu ještě menší napětí, třetí menší než druhý atd.

Další věc, co mě překvapila, jsou ztráty napětí na samotném LED pásku. U výrobců se dočtete, že maximální délka souvislého pásku by neměla ve většině případů překročit 5m. Na mém zapojení pásku jsem ale voltmetrem zjistil, že na vstupu 3. LED pásku je pouze 10,4V - propojení jednotlivých LED pásků je realizováno krátkými vodiči maximální délky 5cm, takže tyto ztráty jsou zanedbatelné. Napěťové ztráty vznikají na samotných LED páscích - to se očekává, ale ne až tak velké.


Oprava - dobrý nápad, špatný výsledek

Tato zjištěná věc mi nedala a vypravil jsem do obchodu s elektrosoučástkami pro silnější přívodní vodič. Abych dostatečně vyloučil vlivy odporu vodiče, vzal jsem rovnou dvoulinku o průřezu 1,5cm2. Hurá do práce a přepájet přívodní vodič za nový. Všechno se podařilo a na prvním LED pásku jsem voltmetrem opravdu naměřil téměř 12V - vynikající. Chyba. To jsem neměl dělat.



Malý nárůst svítivosti, avšak značný rozdíl v tepelných ztrátách

Pásky svítili "o něco" lépe - nelze dokumentovat konkrétně čísly, protože nevlastním luxmetr. Větší napětí na vstupech znamenalo samozřejmě také větší výkon pásku, což jsem zjistil na wattmetru nárůstem odběru. A také zvýšeným zahříváním ALU profilu pod LED páskem. Po cca. měsíci mého zlepšováku jsem ale zjistil, že je v akváriu nějak temněji. Po rychlé kontrole LED pásků jsem zjistil, že první pásek - který dostával na vstup téměř celých 12V svítí asi z 20% - neboli svítilo asi 20% 5cm bloků, zbytek bloků se tak tak rozsvítil.


Hypotéza, proč k tomu došlo...

Zvýšeným napětím o 1V došlo jak ke zvýšení svítivosti LED pásku, tak také k větším tepelným ztrátám. Tepelné výkon, který se mi dařilo 3/4 roku v pohodě odvést ALU profily, se po zvýšení napětí již nepodařilo dostačně odvést/uchladit a po měsíci došlo ke zničení prvního LED pásku.


Cesta zpět?

Jak problém vyřešit? Vrátit zpět tenký odporový vodič :-)), to ne. Regulovatelné zdroje napětí. V mém případě bylo nejsnazší zapojit k pásků regulovatelné +-10% zdroje stejnosměrného napětí 12V.


Regulovatelné zdroje stejnosměrného napětí pomocí trimru.


Na vstup LED pásků přivádím dostatečně silnými vodiči nastavené napětí 11,3V. Je to o něco více než bylo na počátku způsobeno tenkou dvojlinkou, ale zase dostatečně málo na to, abych pásky kvalitně uchladil.


Ještě poznámka k trimrům na napěťových zdrojích. Od výroby jsou trimry zality nějakým voskem, aby si asi uživatel dostatečně uvědomil, co provádí, když vosk odstraňuje. Ovšem jsou zality tak kvalitně, že po jistém času odstraňování přišla na řadu páječka a vlastnoručně vytvořené rýhy pro otáčení šroubovákem :-).


LED páskům zdar!
Radek









Žádné komentáře: