Фитолампа на светодиодах 440нм и 660нм

Фиьолампа на светодиодах 440 и 660нмПрошлый раз я изготавливал фитолампы из наборов для изготовления китайских светильников.

Основным недостатком было применение светодиодов, не совсем подходящих по спектру  (455-460 нм и 625-630 нм)  для реакции фотосинтеза, что значительно снизило эффективность данных ламп. Решил исправить эту ошибку и заказал на ТАОБАО светодиоды «правильного» спектра.

Заказ светодиодов 440 и 660 нм

Ссылка на товар. В опциях лота можно выбрать синие, красные, 1, 3 и 5 Вт, а также уже напаянные на алюминиевую звездочку.

Синий светодиод (450-455нм) 3вт без радиатора — $0.23 x 20шт = $4.6
Красный светодиод (660-670нм) 3вт без радиатора — $0.31 x 20шт = $6.2
С доставкой и комиссией получается около $17 или $0.42 за штуку если больше ничего не брать.
Я брал, поэтому мне они вышли дешевле.

Пришли в таких пакетиках

Упаковка светодиодов для фитолампы

Характеристики светодиодов

Сайт производителя на китайском языке. К сожалению, до полноценных даташитов а производитель пока не дорос, поэтому есть только короткие описания.

Красные светодиоды 3Вт

  • Код производителя: PJH-P3R140A1-60T
  • Длина волны: 660-670 нм
  • Рабочее напряжение: 2.6-3.0 В
  • Максимальный ток: 700 мА
  • Размер кристалла: 43mil
  • Световой поток: 60-80 лм

Красный светодиод

 

Синие светодиоды 3Вт

  • Код производителя: PJH-P3R140A1-30T
  • Длина волны: 450-455 нм
  • Рабочее напряжение: 3.4-3.8 В
  • Максимальный ток: 700 мА
  • Размер кристалла: 45mil
  • Световой поток: 30-40 лм

Люминофора у монохромных светодиодов нет, линзы прозрачные и кристаллы видны. У синего (слева) кристалл чуть больше чем у красного (справа), что соответствует описанию.

Светодиоды 440 и 660 нм

Сборка фитолампы

Распаиваю проверенным методом при помощи термопасты и фена на алюминиевые радиаторы-звездочки.

Пайка светодиодов на звездочки

Радиаторы звездочки намазываю КПТ-8 и двумя капельками суперклея креплю к алюминиевому профилю

Монтаж на алюминиевый профиль

Подключаю к драйверу для светодиодов (4-6)x3Вт. Драйвер помещаю в монтажную коробку.

Драйвер для фитолампы

Подключаю и получаю мигалку-цветомузыку ))). Светодиоды начинают моргать примерно раз в секунду. Похоже, что падение напряжения светодиодов при заданном драйвером токе не соответствует его характеристикам. Значит нужно померить реальное напряжения на диодах.

Реальные вольт-амперные характеристики светодиодов

Подключаю поочередно синий и красный диоды к источнику 5В через мощный переменный резистор.

Снятие вольт-амперной характеристики

Получаю такую таблицу ВАХ и мощностей

Таблица ВАХ

Как видно из графика и таблицы, красный светодиод при паспортном токе 700мА выдает мощность 1.65 Вт при рабочем напряжении 2.36 В. Синий ближе к заявленным характеристикам. Недостаток напряжения на цепочки светодиодов и вызвали нестабильную работу драйвера.

Настройка светильника и реальные характеристики

Припаиваю последовательно светодиодам резистор 2Ом 2Вт и все работает без мигания. В перспективе добавлю вместо сопротивления еще один красный светодиод.

Ток в цепи светодиодов составляет 600мА при напряжении на всех пяти светодиодах — 13.5В

Померил напряжение на каждом диоде, посчитал мощность, получил, что синие работают на 2Вт, красные на 1.3Вт.
Мощность по синему цвету — 4Вт, по красному 3.9Вт.
Суммарная мощность светильника 7.9Вт + чуть меньше 1 Вт на сопротивлении.

После часа работы светодиодов, радиатор нагрелся до 41 С

Нагрев светодиодов

Тестирование спектральных характеристик

Для измерения спектра попросил у знакомого учителя физики принести из кабинета спектрометр. Получил дифракционную решетку с шагом 0.002 мм и комментарий, что они спектры так уроках измеряют.

Дифракционная решетка

Дифракционная решетка

Сворачиваю бумажную трубу, вставляю туда решетку. Креплю к алюминиевому профилю с напечатанной линейкой.

Простейший спектрометр

501

Посветил зеленым лазером 532 нм. Четко видно отклонение луча с 1-м и 2-м максимумом светаСпектр зеленого лазера

Белый цвет фонарика разлагается на цветаСпектр белого светодиода

Светодиод дает круг. Установка на входе трубы щели 1мм форму пятна не меняет, а яркость пятен снижает. Значит будем мерить между краями пятен.

Спектр красного светодиода

Спектр синего светодиода

 

Для сравнения взяты «неправильные светодиоды» предыдущей фитолампы. Для каждого источника света были проведены ряд измерений с разным расстоянием до решетки. Получаем следующую таблицу

Таблица длин волн разных источников света

Длина волны каждого источника соответствует заявленным характеристикам. Точность измерения не менее 5%.
Для большей точности нужно собирать жесткую конструкцию спектрометра.

Выводы

  1. Спектральные характеристики светодиодов близки к заявленным производителем. Если синие довольно близки по характеристикам к тем, что применялись мною раньше, то красные имеют «более правильный» спектр для реакции фотосинтеза.
    Фотосинтез растений
  2. Мощность красного светодиода меньше синего при одинаковом токе и ниже заявленной в характеристиках. Для поднятия мощности их ближе к паспортной нужно питать красные светодиоды отдельно драйвером на 900 — 1000 мА, но сколько они проработают в таком режиме, неизвестно. Я решаю проблему разности мощности увеличением количества красных светодиодов.
  3. В целом светодиоды вполне оправдали мои ожидания и годятся для изготовления фитоламп.
  4. Эффективность фитолампы оценить пока трудно. Растения хорошо живут с дополнительным светом. Весной будут ящики с рассадой. Освещу половину фитосветом и сравню рост.

 Готовая фитолампа

Готовая фитолампа

605 610 611

Переделал кормушку для птиц. Кот временно занят. Хотя в кресле под фиолетовым светом очень любит лежать. Наверное скоро позеленеет. )))

301 400 401

 

Если интересно приобрести уже готовые изделия, то можно обсудить это на форуме

Вы можете оставить отзыв или трекбек со своего сайта.

158 комментариев на «Фитолампа на светодиодах 440нм и 660нм»

  1. Смотрю вы снова добрались до растений.
    Опечатка:
    «Длина волны: 660-660 нм
    Больше 700 мА не желательно, в этих светиках не настоящие 3 Вт.

    Напишите пожалуйста результаты роста растений под этой лампой.

    • Alexey Alexey:

      Ну судя по размеру кристалла может и 3 вт
      У одно ваттных обычно 3.5 мм, а у этих 4.5 мм
      Если накроются, отпишусь.
      И по результатам роста растение тоже

      • Дмитрий:

        Скажите, а если просто купить синюю и красную диодную ленту+ белую тёплую в строительном магазине. И там же купить блок питания к ним. То что, фитолампа не получится???

        • Alexey Alexey:


          И синих и красных светодиодов с ленты совсем другой спектр.
          Эффективность будет довольно низкой. У меня дома до эры светодиодов роль фитоламп выполняли обычные ЛБ-40. И тоже в принципе светили

      • 45mil = 1.14300 millimeters (гугл)

  2. Я наверное не так высказался, китайцев четко 1,2 (очень редко),3,5 Вт для светиков типа бусинка

    Если они написали 3 вата это значит мощность светодиода от 2Вт и выше, т.е. будь у них светодиод 2,1 Вт они написали бы 3Вт У вас же Синий 2,66 и Красный 1,96 Тут логичнее было бы написать 2 Вт

    Причем надо учесть что в обоих светодиодах ток 700мА может быть как при номинальном и максимальном значении напряжения.

    Те что синии у вас ближе к УФ, можете им попробовать сделать лампу например для свето-печати плат или УФ для поляризации акрила, если можно проверьте на УФ гель лаках или шеллаках.

  3. Забыл добавить что опробованные мною светики с полным спектром дали результаты. Растения идут не в высоту а в ширину + появление почек и цветов.
    Мощность 15Вт из 1Вт светиков полного спектра сфокусированная на расстоянии 10-20 реально пересвечивает и растению плохо, не думаю что тепло но при удалении света растениям более комфортно.

  4. михаил:

    Я обращаюсь с просьбой изготовить для меня 4 фитолампы. Сформулируйте условия плз. Помогите пожалуйста.

  5. Алекс:

    Обожаю таких людей! Прет старая советская инженерная школа, которая вымирает нынче к сожалению!
    Тоже прошу озвучить перспективу заказа двух светильников с доставкой почтой.
    Теоретически и сам могу спаять, но лень немножко и еще хочется поддержать нашу инженерную базу (на базе китайских комплектующих 😉

  6. Алекей:

    Интересно и познавательно, мне нравится то что вы делаете, и тоже заинтересовали фитолампы, хочется опробовать на своей рассаде, не могли бы вы и для меня изготовить 5 шт по 1,2м, правда читал у некоторых производителей фитоламп (Китай) оптимальное соотношение красных и синих 7кр/1с

  7. SPx:

    Алексей, вечер добрый!

    По Вашей ссылке на Таобао есть светодиоды уже на звездочках.
    Имеет смысл их покупать уже распаянными?

    SPx

    • Alexey Alexey:

      Я думаю, что вполне можно брать на звездочках нужного размера.
      Хотя я сам не брал по этой ссылке ни разу

  8. SPx:

    Принято, спасибо.

  9. ivan:

    Напишите мне пожалуйста, необходимо освещение для подсветки зелени (подробност и напишу в письме)

  10. Алексей:

    Алексей здравствуйте! Жена хочет на балконе рассаду для лета вырастить дала поручение сделать стеллаж 100×40 в три или 4 полки соответственное вопрос сколько будет стоить изготовление 6 или 8 ламп длиной по 90 см

  11. Александр:

    Здравствуйте, Алексей! Присоединяюсь к отзывам Алекса и Алекея. По современному уровню требований к исследованиям тянет на диссертацию. Доступно для понимания и конкретно для практического использования.
    Прошу (по возможности, конечно) изготовить и мне 3-4 лампы.

  12. Станислав:

    Здравствуйте. В ссылке на светодиоды все на китайском. Скажите пожалуйста, как там заказать?

    • Alexey Alexey:

      Смотреть в браузере Google Chrome — у него встроенный переводчик есть.
      Заказывать лучше через посредника, хотя можно и напрямую.

  13. Nixer:

    Я так и не понял, у Вас светики подключены через резистор к БП или к драйверу?
    Я хочу обойтись без драйвера, но не понятно как рассчитать резистор, падение напряжения такое разное 2.6-3.0 В 3.4-3.8 В
    Какое значение брать? Самое маленькое? А как тогда ток ограничить? Или светики сами возьмут столько тока, сколько им нужно, а лишнее напряжение загасится резистором?

    • Alexey Alexey:

      У меня через драйвер запитываются светодиоды. Если у вас БП стабилизированный, то расчет примерно такой.

      Для диодов из статьи берете падение напряжения из таблицы.
      Например, для тока 600мА при последовательном включении трех красных и одного синего:
      2.29В x 3 + 3.55В = 10.42В на четырех диодах.
      Если у вас 12В БП, то нужно погасить резистором 1.58В. При токе 600мА это 2.6Ом мощностью не менее 1Вт

      В любом случае нужна либо знать ВАХ, либо подбирать резисторы опытным путем

      • Nixer:

        Да, стабилизированный, можно регулировать в пределах 11-14В подстроечником.
        Попробую снять ВАХ при помощи лабораторного БП 1,5-9В, ну или поискать такой переменный резистор.
        Спасибо!

        • Alexey Alexey:

          Можно запастись мешком 1 Омных резисторов на 2Вт и добиваться последовательно-параллельным включением нужного тока.

  14. Спасибо,интересный материал.
    Также много интересного на форуме Светлый Угол (аллед_ру).
    Померял падения на диодах (драйвер 20х1Вт (300мА)).
    Белые — 2.95В
    Фулл спектр — 2.93В
    Синие -3.06В
    Чем больше площадь кристалла тем ниже внутреннее сопротивление, и ниже падение напряжения, соответственно больше допустимый ток.
    Все диоды условно трехватные, кристаллы 45 милс.

  15. Владимир:

    Добрый день. Подскажите сколько будет стоить изготовить и доставить в город Киев четыри фитолампы на светодиодах 440нм и 660нм длинной по 1метру. Ответ напишите на grechuha@kmu.gov.ua

  16. Игорь:

    Добрый день!

    Нужна подсветка для комнатных растений, плотно размещенных на площади
    примерно 10м2. Сколько фитоламп на светодиодах 440нм и 660нм длинной по 1 метру потребуется и сколько это будет стоить? В настоящий момент подсветка организована на 14 энергосберегающих лампах по 32Вт, 6400К, растениям вроде достаточно.

    Ответ напишите, пожалуйста на:
    s_igor_l@mail.ru

  17. Валерий:

    Добрый день! Интересует лампа в «Гроубокс» Ш 80 см. Г 60 см. В 1,20 см. Максимум растений 5 шт. Нужно ли доп. охлаждение ставить? Какие диоды с полным спектром или подойдут обычные? Сколько будет стоить лампа? Можно фото для примера? Отпишитесь на str-2007@list.ru Доставка в Уфу.

  18. Виталий:

    Алексей, спасибо вам за проделанную работу! Ценный труд!
    Позвольте, я тоже напрошусь на светильник.
    Описание:
    Использовать буду для орхидариума, длина светильника 80 см, но задача стоит следующая: добавить светиков белого теплого и белого холодного спектра. Утро работает фито, в обед включается белый (как бы создать пик яркости), в 17:00 выключается белый и остается фито.
    То есть получается надо 2 канала, на одном фито, на другом белые.
    Прошу вас отправить мне на почту идеи.
    Признателен.
    koliev@sls-bvba.eu

  19. николай:

    Алексей как 0заказать и сколько стоит отдельно синий и красный светик

    • Alexey Alexey:

      Если хотите заказать по моей ссылке, заходите по ней через Хром. Делаете перевод на русский. И выбираете требуемый цвет и мощность.

  20. goha:

    алексей