Upgrade leduri

[Dxxx]

Am spus deja de multe ori ca datorita ritmului de evolutie al ledurilor este si justificata si atragatoare ideea de a face upgrade la leduri.

 

Este adevarat ca am mai facut practic asa ceva, dar recent am inlocuit numai ledurile, pe exact aceeasi instalatie, in cazul iluminatului unui acvariu.

Adica am pastrat exact la fel, inclusiv reglajele pentru alimentatorul de curent continuu (12V) si driverul boost in comutatie.

As fi pastrat si radiatorul, insa geometria noua mi-a impus si schimbarea acestuia.

 

Sa vedem de ce am facut manevra:

- doream sa cresc eficienta ledurilor cu cel putin 50%, pentru ca era insuficienta lumina. Initial iluminarea era facuta cu un CFL de 11W iar instalatia led pe care am schimbat-o avea 3W si fluxul luminos era insuficient (50% ar fi fost bine, insa in sinea mea ma gandeam la 100%, ceea ce ar fi fost foarte bine)

- doream sa fac lumina mai calda, de la 6000K initial trecand la sub 4000K

- racirea era cam la limita, doream o mica imbunatatire, dar asta nu era de mare importanta.

 

 

Proiectare:

- ledurile initiale erau Seoul, avand doua jonctiuni inseriate in fiecare capsula. Tensiunea pe cele 4 capsule inseriate era ~24V si curentul 115mA.

- am folosit tot leduri cu 2 jonctiuni inseriate, Edison, deci a trebuit sa inseriez tot cate 4 capsule.

- pentru randament maxim posibil am hotarat ca sa folosesc cate 4 capsule in paralel, cu rezistente de echilibrare de 4,7 Ohmi. Curentul prin fiecare led a devenit deci 115:4 deci aproximativ 29mA.

In acest punct de functionare am un randament foarte mare, dupa producator peste 190lm/W.

Si cu costurile am stat foarte bine, cele 4 leduri de pe fiecare star m-au costat cam la fel ca starul insusi.

Indicele de incarcare a fost ca pentru solutiile cu randament maxim, adica ceva peste 10%, pentru ca ledurile suportau maxim 200mA.

- cele 4 leduri de pe fiecare star sunt diferite, adica 2 bucati de 4000K si celelalte de 3000K

- circuitul termic a fost temeinic realizat, cu suruburi si TIM

 

Aici se vede varianta inlocuita (sus) si cea noua (jos):

 

 

Detaliu cu ledurile vechi (poza nu este prea buna):

 

 

Detaliu cu ledurile noi (nu am prea curatat decapantul, pestii vor face reclamatie):

 

 

Rezultate si comentarii:

- eficienta a crescut cu mult peste ce speram, pentru ca subiectiv este cel putin dubla intensitatea si cum analizatorii biologici merg logaritmic pot sa consider ca ledurile noi sunt probabil de 4 ori mai eficiente. Asta inseamna ca cele originale aveau numai 50lm/W, ceea ce este posibil, pentru ca erau recuperate de la un laptop, si nu stiu ce vechime aveau, iar 50lm/W era chiar bine acum mai mult de 5 ani.

- temperatura de culoare 3000+4000K este exact cum am sperat

- racirea: pur si simplu de abia se simte o temperatura superiora mediului, ceea ce nu poate fi explicat doar prin radiatorul ceva mai mare (in poza apare mai mare, dar grosimea materialului este si ea mai mica). Explicatia consta in faptul ca randamentul mult mai mare inseamna ca mult mai mult din energia intrata in led iese radiativ ca lumina si ramane semnificativ mai putina energie disipata sub forma de caldura.

- tensiunea pe ledurile noi este mai redusa, numai 22,2V, deci si puterea s-a redus putin, cu toate ca este mult mai multa lumina. Explicatia este in faptul ca ledurile de maxim 200mA au Vf mult mai mic la numai 29mA, pe la 5,4V pentru doua jonctiuni inseriate pe capsula. Pe rezistentele de echilibrare cade cam jumatate de Volt.

 

Concluzie:

Aventajele obtinute justifica deplin upgrade-ul.

Costurile eu le consider chiar reduse, mai greu a fost cu munca depusa, dar asta este si placerea hobbystului.

[Vizitator]

Cititorul mai putin experimentat ar putea intelege din prima postare ca acele rezistente ar putea face echilibrarea curentului prin leduri.

Eu cred ca e doar o confuzie nefericita si rog respectuos efectuarea corectiilor necesare.

 

 

 

Dxxx

O minima apreciere autocritica solicita ca inainte de a face afirmatii categorice sa fii sigur de ceea ce spui.

Puteai sa ceri explicatii.

 

S-ar intelege din exprimarea ta ca tu esti experimentat...

[Dxxx]

Crezi gresit, exact pentru asta sunt puse.

 

Explicatia este oarecum mai complicata si trebuie urmarita pas cu pas si inteleasa.

 

Asa ca uite explicatia.

 

- o celula este compusa din 4 leduri, fiecare in serie cu o rezistenta proprie de 4,7Ohmi, si aceste 4 grupuri (led+rezistenta) sunt in paralel.

Uite schema unei celule:

 

- mai multe celule sunt puse apoi in serie. Sunt folosite 4 celule in serie, deci spre 24V, pentru ca ledurile sunt de 6V, au doua jonctiuni inseriate.

 

- ESENTIAL: prin celule trece curent constant dat de driverul boost. Valoarea este 115mA

Acest curent este permanent masurat si corectat, deci sta cu mare precizie la acea valoare.

Ca o consecinta tensiunea pe fiecare celula va fi variabila termic (Vf scade liniar cu cresterea Tj) deci fiecare celula va avea totdeauna acea tensiune care este determinata de curentul fix.

 

- prin fiecare led vor trece aproximativ 115:4 adica 29mA.

Pe fiecare rezistenta vor cadea 136mV.

Fiind 4 celule in serie, toata tensiunea pierduta pe rezistente va fi 545mV, cum spuneam mai sus.

De retinut ca ledurile folosite sunt foarte bine imperecheate direct de la producator, asa ca as fi putut reduce lejer rezistentele la 1 Ohm sau mai putin.

 

- rezistentele nu au nici un rol de "driver pasiv" pentru ca pur si simplu functia asta este fortata de driverul boost.

Daca ar fi fost driver serial pasiv trebuia ca sa existe pe ele o cadere de tensiune semnificativ mai mare, de 10 ori sau si mai mult, pentru a avea eficacitate.

Functia lor este de egaliza, adica de a prelua mici diferente (milivolti sau zeci de mV) intre Vf pentru ledurile puse in paralel.

Fara aceste rezistente ar putea exista diferente intre curentii prin cele 4 leduri in paralel cu diferente si de luminozitate si de caldura generata si de randament - pe oricare dintre ele nu le dorim.