Фитолампа своими руками для рассады

фитолампа своими руками
Сад и огород
40

Начнем с короткой предыстории, которая в итоге привела меня к изготовлению фитолампы своими руками. Начали готовиться к своему второму садово-огородному сезону. Посадили рассаду огурцов и помидоров, а она — казявка вверх тянется и развивается плохо. Света ей явно от окна мало. Стоит у северного балконного окна, да и балкон хламом завален. В общем света катастрофически не хватает.

Вывод рассаду необходимо досвечивать иначе урожая нам не видать. Посмотрел готовые решения. Интересовали только светодиодные фитолампы, по причине долгого срока службы и низкого потребления электроэнергии.
Результатом смотра остался очень недоволен. Мегавысокая цена, при этом еще и все фитолампы которые мне попались оказались фуфлом по сути. В них стояли обычные распространенные светодиоды синие с длиной волны 460-470 нм и красные с длиной волны 620-630 нм. Не то чтобы от такой лампы толка совсем нет, есть но данные длины волн попадают далеко от максимумов см. рис. фотосинтез график от длины волны

Хотя есть специальные светодиоды для досвечивания растений с длинами волн 440-447нм, 445-450нм и 655-660нм как раз попадающих в максимумы см. рис.

Вот и получается, что покупая лампу с такими светодиодами вы не только переплачиваете в четыре раза по сравнению с самодельной фитолампой, но и теряете большую часть полезного эффекта досветки из-за использования в фитолампе не тех светодиодов (длина волны сильно сдвинута от полезного максимума).

Также вы теряете еще и на выбранной производителем схемы по количеству светодиодов синего и красного цвета, но об этом потом.

Я нашел только одно приемлемое место в России с нормальными фитолампами ( alled.ru), но цены как обычно высокие. Ребята сами делают эти лампы. У них также продаются светодиоды как раз с подходящими характеристиками и по приемлемой цене.

В магазинах радиокомпонентов своего города я просто не нашел ничего подходящего (разве что в «чип и дип» можно что-нибудь найти, но очень дорого) и заказал у них.

Рассада взошла и сразу потянулась к свету:

Огурцы.

рассада огурцов рассада огурцов и помидоров

Тут для себя необходимо еще решить с какой целью вы собираетесь досвечивать растения.

  • Красный свет необходим в основном взрослому растению для цветения и формирования плодов.
  • Синий свет нужен для развития зеленой массы и корневой системы. Когда растению хватает синего света оно перестает тянуться вверх, стебель утолщается, а листья становятся шире и крупнее.
  • Что касается других цветовых составляющих солнечного света, то растению их требуется очень мало и достаточно того, что попадет через окно.

Так как нам не требуется получить урожай на подоконнике, а необходимо вырастить мощную рассаду, следовательно нам необходимо больше синего света и поменьше красного. В магазинных фитолампах обычно наоборот, то есть они больше подходят для взрослого растения.

Делаем главный вывод необходимо делать светодиодную фитолампу своими руками.

Для питания нашей светодиодной фитолампы необходим драйвер — источник тока.

резистор Простейшим драйвером может служить резистор подходящего сопротивления, но это очень плохой вариант. Мы же хотим, чтобы наши светодиоды работали долго без потери яркости.

Такой вариант можно встретить в выключателях с индикацией (подсветкой). В них такой способ в принципе оправдан по скольку это дешево, а резистор подобран так, что яркость светодиода получается заведомо много ниже номинальной и он работает без перегрузок.

Нам же важна максимальная яркость.

Вариантом получше будет использование стабилизатора LM317. LM317 очень распространен и есть в наличие практически в любом магазине радиокомпонентов по цене около 15 рублей. Многим он знаком как стабилизатор напряжения, но при соответственном включении может работать как стабилизатор тока. Схемное решение очень простое.

схема стабилизатора тока на LM317

Дополнительно к LM317 понадобиться всего один резистор. Следует учитывать потерю напряжения на самом стабилизаторе. От сопротивления резистора зависит ток на светодиодах. Рассчитываем его по формуле.

схема на LM317 с формулой

Для моих 350мА понадобился бы резистор сопротивлением 3,9 Ом. На ток от 350мА до 1А лучше ставить резистор с мощностью рассеивания не менее 2 ватт.

Вот некоторые готовые расчеты:

  • 80 мА 16 Ом ;
  • 350 мА 1Вт 3,9 Ом ;
  • 750 мА 3Вт 1,8 Ом ;
  • 1000 мА 5Вт 1,3 Ом.

При токе от 350мА и выше на микросхему стабилизатора рекомендуется ставить радиатор.

И наконец лучшим вариантом будет использование специального драйвера для светодиодов. Главное достоинство такого драйвера высокий КПД. Вы можете приобрести уже готовый драйвер для светодиодов (рекомендуется).

Для тех кто в танке, драйвер следует подбирать на соответствующий ток и напряжение. Так как я выбрал светодиоды на 350мА(номинал) драйвер соответственно необходим на такой же ток. Что касается напряжения, то это зависит от количества светодиодов, которые необходимо соединять последовательно.

Так же обратите внимание, что красным светодиодам нужно меньше напряжения 1,6–2,2В чем синим 2,9–3,6В, поэтому на один и тот же драйвер красных светодиодов можно прицепить больше чем синих.

Я же для себя заказал вместе со светодиодами специальную микросхему — драйвер HV9910BNG и собираюсь спаять драйвер самостоятельно, сэкономив на этом дополнительно рублей 350.

hv9910

Драйвер на базе HV9910 имеет ряд достоинств для простого обывателя. Это устройство с минимум компонентов «обвески», возможность питать схему непосредственно от 220 В, низкая стоимость.

Необходимо еще раздобыть алюминиевый профиль (где-то валялся) длиной минимум сантиметров 50 для охлаждения светодиодов (1Вт от 350мА каждый) и он же будет служить каркасом (корпусом) самой светодиодной фитолампы.

В итоге должна получиться качественная (по крайней мере по характеристикам) фитолампа для растений своими руками.

На мощные светодиоды и микросхему с учетом доставки было потрачено 950 рублей.

  • 3GR-R 655-660nm красный — 3 шт. по 77 руб.
  • 3GR-B 440-447nm синий — 3 шт. по 65 руб.
  • 3GR2C-B 445-450nm синий — 7 шт. по 34 руб.
  • HV1099BNG — 1 шт. 55 руб. Доставка — 200 руб.

Итого 950 руб.

Экономия в 3 — 4 раза дешевле и намного эффективнее готового магазиного решения.

В довесок стоит наверное упомянуть, что эти светодиоды 3GR-R и 3GR-B продаются с разным типом линз под разные углы рассеивания света: 50°, 70° и стандартная 120°, а также смонтированными на платы типа «Star» для удобства монтажа или без них.

светодиоды для фитолампы 3GR-R и 3GR-B с разными линзами3GR-R на плате Star

С теорией разобрались, начинаем сборку светодиодной  фитолампы своими руками для рассады.

Светодиоды крепим к профилю из алюминия на термоклей или используем термопасту (иногда удобно если у вас светодиоды установлены на специальные платки для крепления типа «Star», но такой вариант дороже да и нам ни к чему).

В норме профиль должен нагреваться градусов до 35-40 по Цельсию.

Если посмотреть на светодиод со стороны крепления на радиатор, то мы видим металлический кружек – теплопровод, а вокруг него на миллиметр вокруг выступает корпус светодиода. Я делал так, на сам кружек — теплопровод наносил термопасту, а на выступающую часть суперклей и устанавливал светодиоды на алюминиевый профиль — радиатор с шагом 5 см.

заготовка для светодиодной фитолампы своими руками часть светодиодной фитолампы для растений своими руками

Температура профиля после 12 часов работы лампы не превышает 35 градусов Цельсия. По происхождению мой радиатор — это порожек для стыка в области дверного проема напольного покрытия.

Сам профиль целиком чем-то покрыт не проводящим ток.

Соединяем светодиоды отрезками медной проволоки.

как сделать фитолампу своими руками

Почти готовый драйвер, осталось припаять электролитический конденсатор и токозадающий резистор (резисторы в параллель). На транзистор ставим радиатор.

Драйвер на HV9910 для питания светодиодной фитолампы

Проверяем ток и делаем подстройку при необходимости. Рекомендую вначале подать напряжение на драйвер не более 60 вольт от лабораторного источника. Используйте предохранители. Только когда убедитесь, что все нормально подключайте 220.

Вот наша светодиодная фитолампа в работе.

светодиодная фитолампа в работе

свет фитолампы

Досвечивает рассаду огурцов

светодиодная фитолампа светит на рассаду

После полтора месячного выживания (без досветки фитолампой) у некоторых огурцов появился третий лист, а помидорам было совсем плохо они взашли и на этом остановились. Две трети огурцов, те что были дальше от окна — единственного источника света на тот момент, погибло.

рассада перед досветкой

Досветка реально была одобрена рассадой, особенно помидорами. На третий день досветки рост растений продолжился и стали появляться новые листочки. Вот фотки на пятый день досветки рассады.

помидоры через пять дней после досветки

Интересный сорт помидоров справа — почти не вытягивается.

огурцы после пятидневной досветки
Почти всю рассаду пора пересаживать в индивидуальные емкости. Это рекомендуется делать когда появляется два — три своих листа кроме двух «семядольных».

Детали для фитолампы дешево можно заказать в Китае с бесплатной доставкой.

Или заказать там сразу готовую фитолампу очень дешево и тоже с бесплатной доставкой.

 

если можно,пожалуйста скинте схему драйвера поподробней,спасибо

В смысле подробнее? Если вы про HV1099 то схемы в статье нет, а если про LM317, то куда уж подробнее. В общем скину вам схему с HV1099.

Схему брал из «даташита». Послал несколько на выбор. Сейчас бы я лучше готовый драйвер купил и не парился. Капризная микросхема эта HV1099, как мне показалось. В Китае очень дешево можно заказать с бесплатной доставкой, например на AliExpress.

Даташиты можно скачать по ссылкам:
Ссылка 1.
Ссылка 2.
Ссылка 3.

ВЫ НЕ ОБИЖАЙТАСЬ НО ПОЧЕМУ ТО У ВАС РОСАДА ОСОБЕННО ОГУРЦОВ ВСЕ РАВНО ВИТЯНУТА ДАЖЕ ПОД ФИТОЛАМПОЙ.Я ВИРАЩИВАЮ РОСАДУ ОГУРЦОВ F1 КАБАЧКОВF1 ПРИМЕННЯЮ ОБЫЧНЫЕ ЛСД+ ЗЕРКАЛА. ЭФЕКТ ОТЛИЧНИЙ

Конечно вытянута, я же об этом писал;) Лампа была установлена над уже вытянувшейся рассадой (освещаемой до этого только из окна на северной стороне). На последних фотках всего пятый день досветки той же вытянувшейся рассады.

Какое напряжение нужно подать на диоды, если Красным нужно 2,5 В, а синим 3,6 В? Или суммировать все напряжения и суммарное подавать?

Дело в том, что если вы хотите чтобы ваши светодиоды жили долго и счастливо, то им нужен источник питания стабилизирующий ток, так называемый драйвер. (Обычно все привыкли, что напряжение стабилизируется).

Работает он примерно так. Например у нас мощные светодиоды на 350мА и драйвер соответственно должен быть на 350мА. Мы подключаем один светодиод к драйверу. Драйвер стабилизирует ток к 350мА (не напряжение). Мы подключаем еще один светодиод последовательно (не важно синий или красный). Драйвер опять стабилизирует ток на уровне 350мА и они дружно и счастливо горят вместе. Напряжение при этом на светодиодах получается необходимое. И т.д. Пока не будет достигнуто ограничение по напряжению (каждый драйвер рассчитан на определенное напряжение).

Вот чтобы подобрать этот драйвер и нужно сложить напряжения синих и красных светодиодов.

Например, у меня светодиоды на 350мА. 10 синих на 3,6В и 3 красных на 2,2В. 10*3,6+3*2,2=42,6В
Значит, чтобы запитать все мои светодиоды мне нужен драйвер на 350мА и не менее 42,6В (можно больше). (При этом к этому драйверу можно подключить и меньше светодиодов общим напряжением < 42,6В.) Понимаю многие привыкли, что стабилизируется напряжение (если вообще стабиизируется), а ток ограничен схемой реализации источника питания, чтобы понять как работает драйвер светодиодов необходимо думать на оборот:)

Спасибо за ответ.
Еще один вопрос, какая потеря напряжения будет на LM317 и резисторе? примерно хотя бы)
У меня источником будет блок питания (Маде ин Жапан) у которого на корпусе написано одно выходное напряжение, а мультиметр показывает значение несколько больше 🙂

Я так понял, вы хотите к своему блоку питания, подключить стабилизатор тока на LM317.
Не ориентируйтесь по напряжению, как конечной величине. Оставьте небольшой запас.

Если вы правилно все собрали, то даже при подключении одного диода все будет работать. Стабилизатор тока снизит ток до необходимого (напряжение будет на нужном уровне).

Главное правильно определите величину токозадающего резистора для ваших светодиодов. Можно подавать ток (не путаем с наряжением) чуть ниже номинального (смотрим даташит к вашим светодиодам).

LM317 расчитан на 37-40В максимум в зависимости от модификации. Следовательно блок питания который вы подключите к стабилизатору тока на LM317 не должен выдавать больше.

Далее ориентируетесь следующим образом. Допустим у вас блок питания на 24В (предельный ток нагрузки БП выше номинального для светодиода с запасом).
24В<37В все ОК.

Далее складываете последовательную цепочку из своих светодиодов, чтобы их сумарное напряжение не превышало 24В. Лучше собрать цепочку на меньшее знаение.
Например, соединяем два синих по 3,6В и шесть красных на 2,2В. 2*3,6+6*2,2=20,4В
Необходимо подбирать количество светодиодов так, чтобы на стабилизаторе оставалось как можно меньше напряжения (но не меньше 1,3 вольта), это надо для уменьшения рассеиваемой мощности на самом стабилизаторе, и особенно важно для больших токов.

Добавим еще один красный 20,4+2.2=22,6В

24-22,6 =1,4В 1,4>1,3 и максимально низкое, ОК.
Примерно так это делается.

Кстате не забудте, что все светодиоды должны быть на один ток.

Инфы полно в интернет. Вот например: http://www.chipdip.ru/video/id000292806/

Удачи!

Запутал наверное. Сейчас проще попробую:)

1) Замеряете вольтметром напряжение на вашем блоке питания. Если оно меньше 37В то все ОК.
(LM317 расчитана на 37-40В в зависимости о модификации смотрим даташит)

2) Из напряжения вашего блока питания вычитаем 1,3В получаем некое напряжение, не превышая которое, но на максимально близкое к нему значение и нужно собрать цепочку из последовательно соединенных светодиодов.

Можно и на меньшее напряжение, но тогда LM317 будет греться сильнее.

Пишите как успехи в сборке? Как результаты применения?

А светодиодные ленты красные есть и синие из них можно тожсамое сделать наклеив на какую-нибудь плоскость и за питать драйв?

У светодиодов с ленты длины волн будут далеки от идеальных, см. диаграмку из статьи. Плюс мощность светодиодов с этой ленты маловата. В статье использовались светодиоды со специальными характеристиками, по сути это светодиоды специально для фитоламп.

admin, нет, все понятно объяснили. Спасибо.
Лампа в процессе, для начала решил всего 6 диодов использовать (блок больше не позволяет).
Как закончу, поделюсь фоточками 🙂

Я, тоже собрал себе такую фитолампу.Но я использовал 3ватные светики , приклеил их к куску старой алюминевой бегеты. Выдрал из старого тюнера блок питания,нашел там 12В и купил специальные драйвера к которым можно подключить 3шт 3Вт СД, и запитал от 12В.Но можно купить драйвера которые подключаются от 220В. Эфект от светодиодов просто СУППППЕР. Растишкам нравится. Помидоры,огурцы,редиска и просто зелёнка); Кому интересно могу поделится рецептом изготовления.

Уже много раз писал:) Принципиальные схемы есть в даташите к HV1099. Ссылки на даташит есть в комментариях плюс Яндекс поможет. По мне так микросхема капризная, поэтому если опыта мало в радиоэлектронике лучше берите вариант драйвера на LM317. Схема простейшая. В статье драйвер на LM317 расписан. Или купите готовый драйвер в любом магазине радиокомпонентов.
У китайцев есть совсем не дорогие драйверы с бесплатной доставкой.

Если воспользоваться готовыми прожекторами для декоративной подсветки. Видел в продаже есть прожектор на 10Вт на одном диоде, синего и красного цветов. Понимаю что спектр будет сдвинут, зато это готовое решение и 20 ватт довольно мощное свечение для рассады на подоконнике. Использовать два прожектора, один синий, другой красный, или два синих и один красный? Что посоветуете?

Я постой экспериментатор, а не специалист в области растениеводства:) На мой взгляд нет особого смысла использовать синий и красный не попадающий в нужный спектр. В вашем случае, опять же имхо, лучше воспользоваться прожекторами белого свечения (белый свет дневной).

А линзы вы отдельно брали/не брали (на фото непонятно) ,и какие ? Хочу такой же светильник сделать ,только драйвер целиком куплю.
3GR-R вот тут http://alled.ru/3-gr-r-high-power-red-660-nm-led-for-growing.html непонятно он с линзой все таки ?? в документации он с линзой из термостойкого поликарбоната , а на alled они че снимают линзы чтоль, раз пишут Встроенная линза:

Нет
50 градусов (+15.00 руб.)
70 градусов (+15.00 руб.)

Отдельных линз не брал. Те что на alled называются линзы нет, имеют стандартную маленькую линзочку с углом рассеивания около 120 градусов. Те которые называются со встроенной линзой имеют линзу гораздо большего размера. Я использовал стандартную модель, то есть с углом рассеивания 120 градусов. Выглядит это как по приведенной вами ссылке на первой фотке.

Для синего цвета дополнительный — желтый; для красного — зеленый. Если из белого цвета поглотить синий, то остаток пожелтеет. Если из белого света поглотить красный, то остаток станет зеленым. Т.о., зеленые растения поглощают больше красного света.

Статья малость постарела, все компоненты хорошо доступный и клепать нужный спектр из разных светодиодов не зачем так как есть специальные фито-светодиоды, где вы не надо заморачиваться со спектром, а лишь набрать нужную мощность для досветки растений. С драйверами аналогично, больше потратите времени чем приобретете готовый драйвера ( блок питания ), по цене будет не дороже.

Кирилл, ваша статья тоже устарела:) на том же aliexpress можно купить готовую и дешевую лампу на необходимую мощность. Если вы внимательно читали статью, автор не просто делал фитолпмпу, а пытался оптимизировать спектр под рассаду. Используемые светодиоды то же разработаны для фитоламп.

Здравствуйте! Мама попросила тоже сделать такую лампу, на другом сайте лампу используют в основном с красными светодиодами, у вас же написано что «Синий свет нужен для развития зеленой массы и корневой системы. Когда растению хватает синего света оно перестает тянуться вверх, стебель утолщается, а листья становятся шире и крупнее.» Я вообщем вообще запутался так где вы нашли такую инфу синий свет? у соседки фитолампа с красными в основном светиками и типа рассада хорошая, я в этом совсем не понимаю, хочу маме помочь, но хочется чтобы было правильно… помогите плиз разобраться

Я вообщем вообще запутался так где вы нашли такую инфу синий свет?

Человек в процессе своей жизнедеятельности приобретает какие-то знания, Вы думаете я помню источник всего о чем узнаю. Это было давно и я уже не помню откуда инфа. По моему ребята с alled.ru проводили какие-то исследования, но точно не помню.

у соседки фитолампа с красными в основном светиками

Потому что промышленные лампы делают универсальными, а не специально для рассады.

и типа рассада хорошая

У моих знакомых и на окошке вообще без лампы типа рассада хорошая:) Любая досветка улучшит результат. Хотите сделайте больше красных. Только я испоьзовал специальные светодиоды, а не просто красные и синие.

Не проще было использовать светодиодную ленту соответствующих цветов с блоком питания? По-моему, все, описанное в статье, обычный жопоголизм.

PS Страшная тайна: на alled.ru и «Чип и дип» 9 из 10 товаров — Китай! 🙂 Удачи жопоголить дальше! ))

Это называется творчеством. Диоды от светодиодной ленты не подойдут, хотя бы потому, что спектр не тот, ну разве что белым светить. А так на Allexpess можете купить готовую фитолампу.

Здравствуйте. Хочу сделать лампу для досветки рассады на подоконнике на основе четырех штук 3GR-B (синий 445-452 Нм) и трех штук RBB (в нем 1 красный 650-660 Нм и 2 синих 440-447 Нм) суммарной мощностью 14,5 Вт. Основа как у Вас люминевый стык или порог из строймага.
Вопрос: хватит ли такой лампы для рассады на подоконнике длиной 70-90 см? Или лишек? Или мало? Поделитесь, пожалуйста опытом.

Лишки не будет. Красного спектра может не хватить. Если много света попадает через окно, то скорее всего потянет. Вешайте лампу поближе к растениям.
Для справки:
7,800 люмен на метр квадратный будет достаточно (без учета света из окна).
Чем выше поднять лампу — тем выше потери. При подъеме на 20см где-то на 20% упадет интенсивность. Так что лампу нужно ставить практически в упор к растениям естественно с учетом нагрева самой лампы (мы же не хотим засушить растения:) ).

«Красного спектра может не хватить»
Это экспериментальные выводы? Потому что я старался подбирать количество как у Вас — 10 синих и 3 красных. Хотя конечно если надо красных добавить, нам не жалко 🙂 Я просто выбрал лампу RBB чтобы захватить спектр 440-447 Нм. Чисто синих этого спектра на alled нет

Я старался подбирать количество как у Вас

Дело же не в количестве, светодиоды же с разным световым потоком бывают, а у нас с вами разные светодиоды.
Тут все упирается в поставленную цель. Если это основное освещение, то этого будет мало.
Если основное освещение идет из окна (солнце), а лампа
используется как «досветка» то положительный результат будет. Если при этом речь идет о рассаде, то таки да главный для нее синий спектр, поэтому будет нормально.

собрал лампу : драйвер, на али ,(1Вт) 35в, 10 Светодиодов синие 3 в, соединил последовательно , к драйверу вилку и в розетку. И бахнул конденсатор))). Чего не хватает в моей цепи? все СД на алюминевой пластине с термотастой прикреплены.

Светодиоды какой мощности? Драйвер на 1Вт 35В это очень мало. Это получается, что светодиоды на 30mA должны быть. А ваши на сколько? Скорее всего мощность светодиодов превысила мощность вашего инвертора.

Если вы использовали такие же светодиоды как и я, то мощность только одного 1Вт, а вы их 10 подключили. Мощность вашего инвертора(драйвера) должна быть в таком случае (3В*10шт)*0,350А=10,5Вт минимум. Ток вашего инвертора(драйвера) 30mA не соответствует току светодиодов 350mА. В таком случае вам необходим драйвер светодиодов на 35В(или больше) и 350мА, например такой.

Предлагаю ознакомиться с этой статьей Освещение растений белыми светодиодами — о КПД и экономической эффективности
А также ток драйвера выбирать в зависимости от допустимой температуру p-n перехода светодиода

40 комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

делаеи озонатор своими руками
Сделал сам
Озонатор своими руками

В наше время, когда экологические проблемы и загрязнение воздуха становятся всё более актуальными, важно обеспечивать свой дом чистым и здоровым воздухом, а еще им можно «очищать» кондиционер в автомобиле. Озонаторы являются эффективным способом улучшить качество воздуха, устраняя неприятные запахи, бактерии и вирусы. В этой статье мы рассмотрим, как сделать свой …

фумигация
Сад и огород
Обеззараживание плодоовощной продукции: Эффективность метода фумигации в овощехранилищах

С современным увеличением потребления свежих плодов и овощей возрастает и важность обеззараживания продукции. В условиях современного сельского хозяйства и продовольственной промышленности безопасность продукции становится ключевым аспектом. Одним из важных этапов в обеспечении безопасности плодоовощной продукции является обеззараживание, которое позволяет уничтожить вредные микроорганизмы и паразиты, сохраняя при этом качество и свежесть …

подключение ds18b20 к esphome
Сделал сам
Подключаем к ESPhome DS18B20

Сейчас существует множество датчиков температуры и комбинированных, которые можно без проблем подключить к ESPhome и следовательно к Home Assistant. Достоинства датчиков Dallas esphome ds18b20 : в их компактности, точном измерении без подстройки, низкой стоимости и их можно подключить кучу на одну линию данных, а следовательно занять только один GPIO на …