Перейти к содержимому

Open

Фотография

12х диодная шестиканальная сборка


  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 78

#1 DNK

DNK

    Продвинутый пользователь

  • Brandname
  • PipPipPip
  • Cообщений: 18 028

Отправлено 15 Ноябрь 2012 - 23:46

*
Популярное сообщение!

Мы с Ваге Ганапетяном (на этом форуме ник vahegan) написали статью, посвященную определению необходимых для хорошего роста и окрашивания морских фотосинтетиков спектра и силы света. Наша статья получила очень хорошие отзывы от Dana Riddle, который признан аквариумистом 2011г http://reefbuilders....rist-year-2011/ и от редактора известного журнала Advancedaquarist Terry Siegel. После чего она была опубликована как Feature Article, то есть избранная статья, здесь: http://www.advanceda...12/10/aafeature Нам хотелось опубликоваться в наиболее авторитетном журнале, поэтому мы свою работу сразу писали на английском языке. Русский перевод этой статьи был сделан специально для этого ресурса, пожалуйста ознакомьтесь: http://reefcentral.r...ELEMENT_ID=7128

Сейчас мы с Ваге работаем над второй статьёй, которая описывает реализацию "в железе" принципов построения оптимального освещения для рифового аквариума, описанных в первой статье. Но уже сегодня мне приятно представить на этом форуме новую версию 12х диодной сборки, которая спроектирована в полном соответствии с выводами нашей статьи. Этот продукт уже находится в моих руках и все желающие могут купить его хоть сию минуту. О цене сборки - ниже, а сейчас прошу ознакомиться с её спецификацией.

Сначала совсем немного теории, буквально телеграфной строкой. Подробнее, с картинками, будет в новой статье.

1. Диоды, отобранные по какому-либо параметру, называются бинами. Все производимые светодиоды разбиваются приличными производителями на бины по множеству параметров. Например, по спектру, если это белые светодиоды, либо по длине волны, если это монохромные светодиоды. Шаг бина по длине волны обычно 5нм, это примерно в 3 раза больше, чем может различить глаз человека, то есть такой шаг на глаз очень хорошо заметен и потому подбор диодов по спектру является важным.

2. Светодиоды даже от одного производителя и одной модели могут иметь очень большое отличие по КПД. Поэтому диоды разбиваются на бины по эффективности, или КПД. Разница в КПД между самым эффективным диодом и самым дешевым даже для самых новых диодов от производителей первого эшелона может достигать 40% и более. Что касается самых дешевых китайских диодов, то они могут иметь КПД в три раза меньше, чем лучшие по эффективности бины лучших диодов. Если вспомнить что в цене светильника цена собственно светодиодов составляет не более 20%, то становится понятно что только наилучшие бины по эффективности могут представлять интерес. Все остальные варианты обладают худшим отношением цена/количество света, если мы сравниваем светильник в целом и потому не должны использоваться в светильниках для МА.

3. Как уже неоднократно обсуждалось, для устранения неприятного эффекта множественных цветных теней от диодов разного цвета наилучшим решением является максимально плотное размещение диодов. При этом каждая группа диодов должна быть полноцветной, то есть иметь диоды всех цветов, которые предполагается использовать в светильнике. Также эта группа диодов должна быть компактной, насколько это возможно.

4. Очень плотная сборка диодов приводит к высокой плотности теплового потока, поэтому вопрос охлаждения светодиодной сборки первостепенен.

5. В соответствии с п.1 необходим тщательный подбор светодиодов для того, чтобы исключить провалы в спектре светильника и, как следствие, искажении в цветопередаче.

Хочу напомнить вывод, который был сделан в первой статье: "We believe that the most reasonable maximum radiation power should be about 45W/m2 for the 400-440nm range and about 40W/m2 for the 440-480nm range." То есть мы должны добиться прежде всего мощности излучения около 45Вт на метр квадратный для диапазона 400-440нм и около 40Вт на метр квадратный для диапазона 440-480нм. Это - важнейшие спектральные диапазоны. Излучения только в этой области может быть достаточно для успешного роста и окраски кораллов. Остальные спектральные диапазоны не являются ультимативно необходимыми для кораллов и нужны только для наилучшего восприятия морского аквариума человеком. То есть излучение в остальных частях спектра может быть добавлено "по вкусу" наблюдателя.

Отталкиваясь от всего вышеизложенного была спроектирована светодиодная сборка из 12-ти светодиодов шести разных типов. При этом в каждом спектральном диапазоне были выбраны светодиоды с наивысшей эффективностью, которая была в доступе на момент их покупки, то есть на начало октября.
Краткая табличка с наименованием диодов, их максимальным током, типичным падением напряжения на максимальном токе и количеством излучения или люменов для диодов с близким к зеленому спектром излучения:
Таблица светодиодов на 12х шестицветной сборке.jpg
Для вашего удобства электрические параметры диодов на сборке также представлю в таком виде:
Электрические характеристики диодов на сборке.jpg
Сразу хочу оговориться что белые и роял блю диоды на самом деле могут работать на токе до 1.5А. По крайней мере компания Cree при несколько худших показателях падения светимости от температуры и роста напряжения при росте силы тока, маркирует свои аналогичные по спектру диоды как 1.5А.

Количество излучения, которое выдает сборка по целевым спектральным диапазонам составляет для 400-440нм около 3200мВт, для 440-480нм около 3000мВт. Таким образом, для получения целевого количества излучения необходимо 14 сборок на метр квадратный, в этом случае получаем соответственно 45Вт и 42Вт излучения.

Хотелось бы особо отметить - уже только этого излучения достаточно для обеспечения максимальной эффективности фотосинтеза для самых светолюбивых фотосинтетиков. Это количество излучения выглядит очень неярко для глаза человека, но крайне ярко для фотосинтетиков! Оно требует наличия идеально сбалансированных условий в аквариуме и может быть установлено только очень опытными аквариумистами! Скорее всего, владелец аквариума захочет добавить к этим двум спектральным диапазонам еще и белый свет для хорошей видности и остальные часть спектра, поэтому еще раз хочется подчеркнуть - сила света, которую обеспечивают 14 подобных сборок на метр квадратный - с очень существенным запасом!

Описываемая сборка сделана в расчете на максимально плотную из производимых на сегодня оптику, поэтому все кристаллы светодиодов сконцентрированы в окружности диаметром всего 35мм. Более подробно об оптике для этой сборки можно прочесть здесь: http://reefcentral.r...для-12х-сборок/

Для обеспечения наилучшего теплоотвода для размещения сборки использована патентованная уникальная технология прямого контакта теплорассеивающей пластины светодиода с металлом платы, на которой они размещены. Эту технологию разработала и продвигает американская компания SinkPAD и она признана лучшей технологией теплоотвода в мире в 2011 году. Сайт компании http://www.sinkpad.com/
Схематически эта технология выглядит так:
SinkPAD.jpg

Вот как выглядит обратная сторона MCPCB SinkPAD, на которой собрана эта сборка:
Обратная сторона.jpg
Как видите, плата имеет отчетливо видимое отличие от обычной металлической платы для размещения диодов.

Для того чтобы диоды на сборке было удобно подключать, МСРСВ сделана двухслойной и на ней размещены разъемы для подключения без пайки. Описание разводки и слоев:
MCPCB_SinkPAD_layers.jpg

Вот так выглядит сборка со стороны светодиодов
Шестиканальная 12х сборка.jpg

Все сборки прошли 100% тестирование, я бы хотел показать только один интересный, как мне кажется, момент, когда проверяется цепочка фиолетовых диодов:
DSC09117.JPG
Матрица фотоаппарата имеет кривую светочувствительности близкую к таковой у человеческого глаза. Поэтому на снимке отчетливо видно как различаются по видимой яркости светодиоды фиолетового спектра разной длины волны.

Суммарный синтетический спектр диодов на этой сборке, если они работают на номинальном токе, выглядит так:
Спектр 12х сборки.jpg
А теперь посмотрите как выглядит спектр поглощения зооксантелл у кораллов:
Спектр поглощения зооксантелл.jpg
как нетрудно заметить, даже в простейшем случае включения 12х сборки на номинальном токе, то есть без регулировки спектра, он довольно точно повторяет график поглощения зооксантелл. Таким образом можно сказать что 12х сборка дает очень близкий к идеальному для коралла спектр света.
Посмотрим теперь как излучение сборки, со всеми каналами, включенными на 100%, видит глаз человека, то есть с учетом видности излучения глазом.
Видимость излучения на сборке глазом.jpg
К сожалению, первый и третий графики без указания цветов по спектру, но второй график имеет это обозначение, а горизонтальная ось у обоих графиков одинаковая. Поэтому отчетливо видно, что относительно небольшая доля излучения в районе 555нм делает для глаза именно эту часть спектра доминирующей! Да, так оно и есть на практике - свет сборки даже в таком режиме включения выглядит почти чисто белым, с малозаметным голубоватым оттенком и более заметным красным.
Сборка дает ровно то, что надо кораллам. Свет сборки может выглядеть на глаз как угодно, в зависимости от настройки каналов, но в общем случае - почти чисто белым. Хотите сделать его еще белее? Уменьшите красный канал (его там довольно много в расчете на багровые закаты) и уменьшите синий свет. Фиолетовый обладает настолько низкой видностью, что его можно не уменьшать :) Если сделать такие настройки, свет сборки мало отличается на глаз от света солнца.

МСРСВ у сборки довольно крупная, 60х60мм. Это надо не только для удобного крепления (обратите внимание - при желании в центре сборки можно сделать еще одно крепежное отверстие), но и для особой схемы установки оптики, которую я скоро опробую и отпишусь о результатах.

А теперь о цене сборки. Ввиду того, что на ней применены целых 5 довольно дорогих фиолетовых диодов с наивысшей эффективностью, а также применена эксклюзивная MCPCB производства SinkPAD, цена на неё получилась 70$ за штуку. Хочу подчеркнуть что это - по сути рекламная цена, так как реально эта сборка должна стоить существенно дороже. В следующем месяце планируется к открытию интернет-магазин, где она будет продаваться существенно дороже. Также я рекомендую при покупке этой сборки приобрести к ней комплект разъемов для подключения без пайки. Подробнее о разъемах - здесь: http://reefcentral.r...ка-и-фурнитура/

Для данной сборки может применяться оптика, описанная здесь: http://reefcentral.r...для-12х-сборок/

#2 DNK

DNK

    Продвинутый пользователь

  • Brandname
  • PipPipPip
  • Cообщений: 18 028

Отправлено 17 Ноябрь 2012 - 01:16

Подробные данные на применяемые на сборке светодиоды можно узнать из технической документации производителей.
Прикрепленный файл  DS61.pdf   2,55МБ   982 скачиваний белые диоды
Прикрепленный файл  DS681.pdf   2,26МБ   1132 скачиваний цветные диоды

Документация на фиолетовые диоды SemiLEDs N35L-U будет добавлена на будущей неделе. Производитель обещал к тому времени завершить полный цикл испытаний этих новейших диодов и предоставить мне окончательную документацию на них. Кому необходима предварительная документация, обращайтесь ко мне в личку для получения. Как только я получу окончательную документацию, она сразу будет размещена здесь.
  • Starcomputer это нравится

#3 spawn.adt

spawn.adt

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 311
  • Откуда:Челябинск

Отправлено 18 Ноябрь 2012 - 22:00

А можно размеры сборки и оптики для неё , расположение и размеры отверстий, что бы можно было в 3d модели сделать и использовать?

Сообщение отредактировал spawn.adt: 18 Ноябрь 2012 - 22:02


#4 DNK

DNK

    Продвинутый пользователь

  • Brandname
  • PipPipPip
  • Cообщений: 18 028

Отправлено 18 Ноябрь 2012 - 22:38

Размеры сборки 60х60мм, расстояние между центрами отверстий скажу завтра, под рукой штангециркуля нет, но около 47,5мм. Если надо точнее, дайте знать, измерю.

Что касается оптики, то чертеж её здесь: https://reefcentral....для-12х-сборок/

#5 FEV

FEV

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 533
  • Откуда:Самара

Отправлено 16 Январь 2013 - 15:40

Скажите пожалуйста, а на какой объём аквариума рассчитала данная сборка?

#6 Александр Авдеев

Александр Авдеев

    Продвинутый пользователь

  • Авдеевы
  • PipPipPip
  • Cообщений: 16 407
  • Меня зовут:Александр
  • Откуда:Ухта, Республика Коми

Отправлено 16 Январь 2013 - 15:55

http://reefcentral.r...ваемые-вопросы/
- рекомендованное количество сборок 14 штук на метр квадратный площади аквариума :)
  • DNK это нравится

#7 zankl81

zankl81

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 467
  • Меня зовут:Сергей
  • Откуда:Ижевск

Отправлено 16 Январь 2013 - 19:39

рекомендованное количество сборок 14 штук на метр квадратный площади аквариума

Вот тут я бы предостерг людей покупающих данные сборки. Если их гонять на токах которые приведены в таблице т.е Uf и Red на 700 мА, а остальные на 1ампер то можно получить мощенйший пересвет. У меня мягкота чуть ли не месяц не могла привыкнуть к такому свету. А у меня стоит 3 сборки на аквариум 180 литров и все. Я думаю что 7 сборок на кв метр достаточно для содержания лпс, мягкоты, актиний грибов и для не сложных Спсов. Для Акрапор думаю то же хватит если ставить их повыше. Но это мое ИМХО. Вполне возможно что то упускаю из виду.

#8 Александр Авдеев

Александр Авдеев

    Продвинутый пользователь

  • Авдеевы
  • PipPipPip
  • Cообщений: 16 407
  • Меня зовут:Александр
  • Откуда:Ухта, Республика Коми

Отправлено 16 Январь 2013 - 20:04

У меня 2 сборки (вариант 1) на 70л.(дисплей) DMS-500PL. Все каналы на 1000мА (RED на 700mA)
Никакого пересвета не наблюдал... начинал с 50%, cейчас (через месяц)в полдень пару часов 60-70%.
Все привыкло довольно быстро (короче я не заметил никакого привыкания) :wink:
- рекомендованное количество сборок 14 штук на метр квадратный площади аквариума имеет некоторый запас, по крайней мере 20%

#9 DNK

DNK

    Продвинутый пользователь

  • Brandname
  • PipPipPip
  • Cообщений: 18 028

Отправлено 16 Январь 2013 - 21:22

Я неоднократно об этом писал, даже выделил в FAQе красными буквами. Разумеется, такой сильный свет может применяться только если владелец аквариума уверен что условия в его аквариуме близки к идеальным.

Однако, последние статьи Даны Риддл показывают что прирост количества хромопротеинов увеличивается у многих sps вплоть до силы света 900?mol·photons/m2/s! А это очень и очень много, думаю раза так в 4 больше, чем в среднем морском аквариуме. Строго говоря, если отталкиваться от моих рекомендаций по количеству сборок, а потом врубить их на полную, то максимально получится только около 600 ?mol·photons/m2/s Так что желающим поиграть с предельными режимами даже мои стандартные рекомендации слабоваты :)

#10 DNK

DNK

    Продвинутый пользователь

  • Brandname
  • PipPipPip
  • Cообщений: 18 028

Отправлено 16 Январь 2013 - 21:24

Все каналы на 1000мА (RED на 700mA)

Фиолетовые тоже? Осторожно, они хоть и лучшие в мире, все равно для них 1А может быть много. Не надо им более 700мА давать. Может быть и можно, но лучше не нужно :)

#11 Александр Авдеев

Александр Авдеев

    Продвинутый пользователь

  • Авдеевы
  • PipPipPip
  • Cообщений: 16 407
  • Меня зовут:Александр
  • Откуда:Ухта, Республика Коми

Отправлено 16 Январь 2013 - 21:51

А что теперь делать... не переделывать же. Вроде когда делал никто какого не говорил?
Или я не понимаю....больше 60% не даю. Драйвера LDD-H1000

#12 DNK

DNK

    Продвинутый пользователь

  • Brandname
  • PipPipPip
  • Cообщений: 18 028

Отправлено 16 Январь 2013 - 21:56

Ты меня прям засмущал ажник до того что я первым делом метнулся к табличкам в стартовом сообщении темы :ah: :O но нет, все правильно - максимальный ток на фиолетовых указан как 700мА. Собственно я об этом с самого первого дня всегда и писал.

Я уже признавался где-то, но повторюсь что производитель сказал если кристалл греется менее 70 градусов (а на твоем радиаторе с вентилятором скорее всего так и есть), можно его использовать на токе до 1А. Но все равно я бы не советовал переходить границу в 700мА.

Собственно я не вижу проблемы, и тем более необходимости в переделке - 70% от 1000мА - это как раз 700мА :)

#13 Cezet

Cezet

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 7 262
  • Меня зовут:Сергей.
  • Откуда:Москва ЗАО ул. Веерная.

Отправлено 17 Январь 2013 - 09:51

Саша осторожнее загубишь живность,Лучшее ВРАГ Хорошего :( потом поздно локти кусать будет. ;)Не забывай так же, что нам темновато (на этих сборках)им уже ярко :good: Я обыграл это тем, что к вечеру белый оставлял подольше, чтоб самому привыкнуть. :nyam:

ВеК ЖиВи,ВеК УчИсЬ!!!
Мои аквариумы: Торпеда v2,( Торпеда v1Запуск Торпеды v1 ),Мой дачный пруд в Обнинске. ПикоРиф 10л(расформирован). 


#14 Александр Авдеев

Александр Авдеев

    Продвинутый пользователь

  • Авдеевы
  • PipPipPip
  • Cообщений: 16 407
  • Меня зовут:Александр
  • Откуда:Ухта, Республика Коми

Отправлено 17 Январь 2013 - 10:03

... собственно я не вижу проблемы, и тем более необходимости в переделке - 70% от 1000мА - это как раз 700мА

А Вы меня засмущали...думал не правельно мыслю, и надо драйвер обязательно на 700мА. :)
Cупер живности пока не имею...а то что имею, "цветет и пахнет" уже больше месяца под ледами... :P :wink:

#15 asAleksandr

asAleksandr

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 1 085

Отправлено 17 Январь 2013 - 11:03

Cупер живности пока не имею...а то что имею, "цветет и пахнет" уже больше месяца под ледами... :P :wink:


Хотелось бы взглянуть.

#16 Карен

Карен

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 3 580
  • Откуда:Камчатка

Отправлено 18 Январь 2013 - 14:25

*
Популярное сообщение!

A00_5936.jpg
  • spawn.adt, AlexM, genius23 и 2 другим это нравится
Самодельные тесты: NO3, NO2, PO4, Si, KH, Ca, Mg.
от крипта...

#17 DNK

DNK

    Продвинутый пользователь

  • Brandname
  • PipPipPip
  • Cообщений: 18 028

Отправлено 18 Январь 2013 - 21:40

Карен, прекрасная иллюстрация, спасибо! Прямо подарок :) Отлично видно что не только фиолетовые имеют разную длину волн, но и рояли - тоже разные!

Как снимал? Какая сила тока, какая диафрагма и выдержка? Очень интересно!

Кстати, пользуясь случаем, похвастаюсь ;) Я постарался продумать все мелочи - см. одинакового цвета фиолетовые диоды стоят на максимальном удалении друг от друга, как и белые и рояли, чтобы как можно равномернее разнести световые пятна по площади.

#18 Viper

Viper

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 2 358
  • Откуда:SPb

Отправлено 18 Январь 2013 - 22:38

Не придираюсь :) .
Если дип ред разместить напротив циана равномернее не получится? Теплые белый и красный рядом, а напротив плотная группа холодных диодов...

#19 Карен

Карен

    Продвинутый пользователь

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • Cообщений: 3 580
  • Откуда:Камчатка

Отправлено 19 Январь 2013 - 03:24

Снимал со своими драйверами на минимальном токе, который они выдают, аппарат D800, в ручном режиме выдержка очень короткая и диафрагма прикрыта. На самом деле это просто аппарат хороший, и то весь диапазон в кадр не влез, вот другой кадр, на несколько ступеней короче экспозиция и ультрафиолетов уже не видно, зато рояли и белые не пересвечены и видна их структура кристалла. (А то на предыдущем кадре рояли пересвечены и голубизной отдают).
A00_5934.jpg
  • DNK это нравится
Самодельные тесты: NO3, NO2, PO4, Si, KH, Ca, Mg.
от крипта...

#20 DNK

DNK

    Продвинутый пользователь

  • Brandname
  • PipPipPip
  • Cообщений: 18 028

Отправлено 19 Январь 2013 - 07:50

Если дип ред разместить напротив циана равномернее не получится? Теплые белый и красный рядом, а напротив плотная группа холодных диодов...

Вы правы. Однако дипред настолько мало используется в большинстве случаев что все равно где он стоит. Опять же, не забывайте что диаметр кольца, на котором стоят внешние диоды всего 35мм ;)




Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных