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Santa Khus

Crear Paneles de led's caseros

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Sistema de leds casero, por Alubias.

Buenas compañeros!!

Aqui os dejo el proceso de montage de mi "nueva" lampara de leds. Espero que les sirva de ayuda a algun bricomaniatico como yo.

Esta montada usando leds xinos de 3w, dado a su bajo coste comparado a los populares CREE, Osram y demas. Seguire el hilo con una muestra de como "ha salido" el cultivo con estos leds (ha salido, porque ahora mismo esta en un avanzado estado de flora, casi terminando)

En primer lugar, decir que he reciclado los leds de mi vieja lampara experimental con la que he sacado una cosecha muy experimental tambien. Ya que su formato me resulta engorroso, ademas de diversas condiciones de montaje que se simplifican considerablemente con el nuevo sistema, ademas de la estética y sobretodo, funcionalidad con respecto a los planes que tengo.

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Esta configuración me da para alimentar 26 leds de 3 Watios conectados en serie y repartidos en dos lineas paralelas ( para dividir los 1250 mA en dos, 650mA cada una, pues los leds van a 700-750 mA).

Como ya habíamos explicado, los 48v determinan la cantidad de leds que podemos conectar, teniendo en cuenta que se deben ir sumando los voltios de cada led hasta llegar a los 48v (mas o menos)

…Los leds de 3w tienen un voltaje de funcionamiento de 2,3-3 voltios los rojos, amarillos, ámbar, mientras que los blancos y azules funcionan 3,2-3,7 voltios. Esta diferencia no supone ningún problema a la hora de conectarlos en serie o en linea ( encandenandolos sucesivamente uno tras otro uniendo el positvo con el negativo de cada uno, por ejemplo:

Un led azul a 3,2v mas dos leds rojos a 2,3v, seria 3,2+2,3+2,3=7,8 voltios los necesarios para encender esta combinación de leds. …

Para mi experiencia practica, lo mejor es usar siempre la cifra mas baja del led, tanto en V como en mA, para mejorar la seguridad del circuito y la longevidad de los leds. Los voltios no suelen dar problemas a no ser que te pases para arriba, en caso contrario iras perdiendo potencia (watios) a medída que bajes los voltios. En cuanto a los miliamperios es otra cosa, pues se encuentran mas limitados por efectos contraproductivos, así como parpadeos en la luz (en caso de perdidas de amperios) o el caso de que acabes oliendo a quemado pues todo aumenta de temperatura considerablemente aunque vayas bajo de voltios y produzcas poca luz (en caso de subida de amperios).

Una vez obtenido la cantidad de leds repartidos y en los colores que queremos (a gusto de cada uno, yo personalmente descarto tajantemente el blanco), empezamos a preparar el circuito, y para ello tenemos predispuesto dos tubos cuadrados de 20x20x800mm, en los que le pondremos la base aislante de circuito (la cinta kapton) y sobre ella la linea conductora (cinta de cobre adhesiva).

Para que todo salga bien repartido y ordenado hay que hacer un buen esquema y dejarlo bien medido todo antes empezar a montar el circuito. Y teniendo en cuenta que en 80cm que mide cada barra, a repartir entre 13 leds en cada una de ellas, quedan unos 6cm de margen entre cada led. Este dato me dirá la medida de corte de cada trozo de cinta de cobre, ademas de un detalle importante sobre la disipación del calor que va a generar el propio led:

Cada led dispone de 6cm de cuadradillo para disipar su calor mediante el contacto físico, si este cuadradillo mide 2cm de ancho, se supone que posee cuatro lados de 2x6cm, lo que es lo mismo a 4x12, que a su vez nos da un asombrosa cifra de 48cm2 por cada led para su refrigeración. Suficientes para tener un optimo funcionamiento sin necesidad de requerir de sistema de refrigeración y mejorar aun mas lo de la seguridad de funcionamiento y longevidad de los leds.

Voy a explicar un poco con detalle lo que para mi parece lo mas difícil:

Aunque la cinta de cobre es uno o dos milímetros mas estrecha que la cinta kapton, para asegurar el aislamiento eléctrico con el tubo de aluminio que lo va a soportar. Yo he preferido cortarlo aun mas estrecho (por la mitad), para asegurar aun mas el aislamiento, pues tratandose de "pegatinas" tan pequeñas no creo que resulte muy fácil encarrilarlas en un espacio tan estrecho como los 6 mm que mide el kapton de ancho. Asi, siendo mas finas, me da mas margen, y ahorro el doble en su longitud

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Una vez cortada la cinta de cobre, lo mejor es no quitarle todo el protector de la pegatina, sino una punta, y se pega, según las medidas acordadas, sobre el clapton que ya había sido preinstalado anteriormente de extremo a extremo para facilitar la maniobra, como se muestra en la foto.

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Al tirar del papel, lo mejor es guiar la adherencia del cobre con el dedo para que no quede arrugado, ademas de evitar que se salga del clapton.

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Yo al final lo remato con la tapa de un bolígrafo o la uña para dejarlo lisito y rematar el pegue.

Dejando entre cada tira de cobre el espacio suficiente para soldar un led entre sus extremos se completa la longitud del tubo. Un detalle que se debe tener en cuenta es no llegar con el cobre al final del tubo, aunque el kapton en cambio, si lo rocomiendo. En estas ultimas tiras se soldaran los cables que alimentan el circuito y debemos seguir garantizando un buen aislamiento.

Luego se corta el kapton, donde se tenga previsto poner el led y se retira con mucho cuidado de no rayar el aluminio. Esto minimizaría la capacidad de tranferencia calorífica entre el led y el tubo.

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Lo siguiente seria colocar los leds y en este caso entra en escena el la masilla térmica "semiadhesiva". Que nos permite pegar los leds, pero también despegarlos en caso de un futuro problema, así como limpiar las superficies de resto con un alcohol isopropilico (limpia de maravilla). Se hecha muy poquita cantidad, yo uso un destornillador de precisión para ello, como se ve en la foto, es fácil pasarse, pero lo permite un poco pues es dielectrico

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A la hora de soldar, lo mejor es calentar las partes a soldar, así el estaño "se instala" solo como si fuese un gel. Pero hay que ser rápido y justo pues el calor puede dañar el adhesivo del clapton o del cobre y ya te puedes imaginar el resto...

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Aquí tenemos ya preparadas las dos lineas de leds según los planes

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Para unir las dos barras, se ha usado este sencillo sistema, que a su vez será aprovechado para soportar el sistema de cuelgue en el armario.

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El siguiente paso que se me plantea son las conexiones del cableado incluyendo unas cápsulas portafusiles en cada linea, que protegerán la linea en caso de que la otra falle, probocandole una subida de 625 a 1250 mA. Para esto debe ponerse un fusible de 800mA (esto es importante si no quieres quemar leds), y se recomiendan instalarse en el lado +, que para eso vienen de color rojo (En la electrónica, así como la electricidad de bajo voletaje o corriente continua (DC), el polo positivo se identifica con el cable rojo, mientras que el negativo con cables negros, y sabiendo esto, se diferencia bastante bien la configuración de conexiones del circuito). Notese el detalle de la cinta aislante en los extremos de los tubos, es para dar seguridad al pege de los cables. Si no los tuviera, al manipular los cables o la lampara, podrían despegarse las tiras de cobre adhesivo.

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Algun ejemplo obtenido por internet que les puedan ayudar a entender el esquema del circuito de dos lineas paralelas en serie. (con menos leds y menos voltaje, pero es asi de sencillo)

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Y yo mismo dije... hagase la luz...

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AQUI FINALIZA EL POST, pero ay comentarios que merecen la pena apuntar por las respuestas obtenidas.

El primer comentario dice lo siguiente:

No se me ocurre nada que aportar, asi que te quería preguntar por las temperaturas que alcanzan las barras/leds y como llevas el tema de la disipación que comentabas entre ventiladores y liquida.

gracias apesar de que reconozca que todo lo mio es experimental y evolutivo, te puedo asegurar que tengo otras ideas en la cabeza ahora mismo y se salen de las barras de aluminio y cualquier medio de soporte que agrupe gran cantidad de leds a modo de panel. Estos sistemas nos obligan a liarnos el coco de como repartir bien las combinaciones de colores de espectro, ademas de dar poca flexibilidad a poner varias alturas a la vez la iluminacion y solo son aconsejables en SCROG y SOG cuando el jardin es todo de la misma especie y crece todo parejo.

Esto se evita haciendo varias pequeñas lamparas redondas de 5, 7 ó 9 leds cada una (se venden chips redondos para ello). De forma que, cada una reuna el espectro deseado completo, alimentadas y colgadas independientementes a las alturas deseadas, incluso algunas pueden valer para iluminar las partes bajas de las plantas... Pero esto obiamente me limita a usar refrigeracion por induccion ( el aire caliente siempre sube, y en su desplazamiento crea un vacio entre las aletas verticales del disipador que es ocupado por aire nuevo y fresco) y el aire caliente que se acumulara en lo alto de la camareta es absorbido por el extrator general.

Pero ya que te muestras interesado con la refrigeracion del sistema te cuento un poco mis experiencias... Mi idea era conectar los tubos de aluminio a unos conductos flexibles que a su vez terminarian en una caja distribuidora, donde se colocaria el ventilador de extraccion del aire caliente del interior de los tubos de aluminio, y a su vez expulsados al exterior...

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El resultado fue que el ventilador no tenia fuerza para crear el flujo de aire necesario, tal vez por la cantidad de obstaculos que generaban las conexiones y los fuelles del tubo... Sacaba aire caliente, se notaba el calor en la salida, pero no se apreciaba el flujo de aire deseado y no refrigeraba. Busque ventiladores de bajo consumo y mas potentes y di con uno de 180mm a 12 voltios, pero creo que necesita aun mas...

Dado que no queria subirme al mundo del 220v y no generar un alto consumo electrico para mi, que es lo basico que busco, se me ocurrio el elemento liquido por su gran capacidad de absorber el calor que tiene... Para ello tenemos dos tecnicas disponibles:

1- Los sistemas avanzados de colers que se usan en refrigeracion liquida en las CPUs de los PCs, con sus bombas, radiadores y demas parafernalia muy facil de conectar a los tubos de aluminio (siempre que no los tengas perforados como es en tu caso, si no me equivoco). Pero un tanto costosos de adquirir y habria que estudiar el consumo electrico tambien....

2- Usando la gravedad para el mobimiento del agua. Osease, un deposito en alto (A), drena el liquido mediante manguitos conectados a los tubos de aluminio (en este caso mejor tubos de cobre de fontaneria, facilitaria las conecciones), y en su salida, bajarian por su peso al deposito bajo (B), donde habria una bomba de pecera que mandaria el liquido al deposito (A), cuando este estaria vacio, accionado por algun sistema de interruptor automatizado. (Algo parecido a esta tecnica se usa en algunos cultivos hidroponicos)

Algo lioso de acometer (y disculpa no poner graficos), pero mantendrian a los leds fresquitos, por lo tanto dando el maximo de si y aumentando garantias de longevidad, pero... Mejores prestaciones de cara al plan de cultivo que tengo en mente ahora mismo, me da la primera opcion que comento de crear un sitema de microlamparas repartidas por todo el medio y a alturas deseadas. (Sabias que la mejor eficiencia de los leds son a los 30 cm de las plantas? a partir de ahi con la distancia la eficiencia luminica se pierde considerablemente para ellas...)

Ahhh se me olvidaba tu pregunta en cuanto a temperatura de mi sistema... No los puedo mantener agarrados con la mano mucho tiempo, mas bien casi nada. Una gota de agua sobre ellos se evapora en menos de 2 minutos cuando el sistema esta encendido de hace rato. Pero me esta dando una temperatura de ambiente de 20º a 29º en lo mas alto y con el ventilador de 180mm las 24h como extractor. Teniendo en cuenta que tengo dos sistemas, osease 4 barras como proximamente veras...

Un saludo colega!!

ESTE ES OTRO COMENTARIO QUE ME PARECE IMPORTANTE AÑADIR:

Hola Alubias.

Lo primero decir que la lampara esta muy bien currada

Lo que comentas de agrupar los leds por configuracion de colores lo comparto y lo mas recomendable (desde mi punto de vista) es utilizar una placa MPCB para los leds (como comentas) sobre todo si son muy pequeños. Pero, con tu diseño seguramente consigues una menor (mejor) resitencia termica que si utilizaces la MPCB, lo que facilita la disipacion de calor.

La cinta de cobre adhesiva con el calor puede despegarse un poco, para mas seguridad conviene poner cinta clapton tambien encima de la cinta de cobre. Lo vi en el foro (mira las lamparas que hizo la gente con los leds de Knnabinoide) y lo he comprobado que si no pones la cinta clapton encima de la de cobre con el tiempo se puede despegar y levantar un poco por los laterales y/o en los finales. Si esto pasa en los finales donde va soldado el leds podria influir en la union del led con el disipador.

Sobre el calor del disipador puede que sea por que es "pequeño" para los vatios que soporta. Lo de que el agua se evapore en un par de segundos... no se pero parece bastante calor... haber si los vas a freir ¿No tienes ningun termometro para poder obtener una temperatura aproximada del disipador?

Un saludo.

Buenas Hammert, y gracias por tu espectacion

Decirte que esta claro que en el asunto de las microlamparas es necesario un disipador termico, pues el circuito pCB nunca aporta los centimetros cuadrados que necesitan los leds para disipar el calor que generan. esta todo estudiado

Con el asunto de la cinta de cobre, no dudo que esto pase si no se respetan los centimetros cuadrados que necesitan los leds para disipar el calor sin ayuda mecanica. Y si aun asi no aguanta, el uso de una masilla termica adhesiva soluciona bastante el problema, pues el led queda literalmente pegado a la superficie por un material especialmente diseñado para ello. Asi que no vi del todo necesario ese refuerzo a la cinta de cobre. Y te comento que este sistema ya lleva mas de 6 meses en marcha y no ha fallado nada, ni si quiera un led xino.

Y compañero, creo que no has leido muy bien lo del tiempo que tarda en evaporarse una gota de agua sobre las barras disipadoras que han sido diseñadas para que absorvan el calor que generan por watio-led sin ayuda mecanica. Y si te fijas bien, no he hablado en SEGUNDOS sino en MINUTOS el tiempo que tarda en evaporarse una simple gota de agua... No veo ninguna exageracion con ello.

Para satisfacer tu curiosidad termica, no creo que un simple termometro medicinal tenga capacidad de medir tanto calor, y el de la camareta de cultivo no creo que de una lectura exacta. No obstante, si encuentro algo fiable para ello te paso el dato

Saludos y humos buenos

Extraido de la web: http://www.cannabiscafe.net del usuario Alubias.

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