Вопросы и ответы о светодиодах

В: Можно ли вообще растить под светодиодами (далее СД) ?
О: Можно, уже существует немало успешных гроу-репортов. Существенный минус – технология только разрабатывается. Цены на светодиоды пока завышены.

В: Почему в СД лампах для растений так мало люменов (Lm) ?
О: Люмен – единица измерения светового потока, привязанная к чувствительности человеческого глаза. Оценивать разные источники света в люменах можно только при идентичности их спектральных характеристик (свет должен быть одного цвета). Чувствительность растений к свету радикально отличается от чувствительности человеческого глаза, поэтому оценивать эффективность СД ламп опираясь только на количество люменов бессмысленно. Однако, можно сравнивать по люменам СД при их выборе, например, из 2 светодиодов одного цвета (оба красные, 660нм), один на 35 lm, другой на 42 lm лучшим будет второй.

В: Что лучше – сделать лампу или купить готовую?
О: Изготовление лампы даже небольшой мощности (до 50Вт) является непростой инженерно-конструкторской задачей, даже комплексом задач. Если вы испытывали трудности с монтажом Дната – СД лампа своими руками не для вас. Если вы уверены в своих силах – готовьтесь много сверлить, клеить, паять, считать и думать.

В: Мне проще купить готовый светильник. Где это лучше сделать?
О: На 2011г. рынок светодиодных изделий все еще находится в зачаточном состоянии. Проблема в том что СД лампы производятся множеством небольших фирм в США, РФ, Европе и Азии, с большим разбросом цен и характеристик. Другая проблема – никому до конца не известно точно, какой должна быть идеальная СД лампа. Технология только развивается. Есть множество различных вариантов покупки СД лампы, от Ebay до прямой закупки в Китае.

В: Попробую сделать лампу сам, с чего мне начать?
О: Рассчитывайте как будет стоять лампа в вашем боксе, какая будет ее мощность и форма. Личный опыт позволяет автору этих строк утверждать, что 30Вт качественных диодов равноценны минимум 70Вт Днат. Продавцы СД ламп, конечно же, называют намного более заманчивые коэффициенты, но их главная задача продать вам товар.

В: Допустим мой светильник будет иметь вид излучающей плоскости, 20х40 см, мощностью 50Вт. Что дальше?
О: Определиться с выбором конструктивного исполнения диодов. В наших целях подходят диоды мощностью от 1Вт, использование диодов меньшей мощности нецелесообразно.

Первый – предполагает использование специальных трехслойных плат с теплоотводом, использование специального низкотемпературного припоя и специального паяльного оборудования. Однако вполне возможно изготовление лампы на таких диодах в домашних условиях.
Второй – более универсален в монтаже, легче паять, нет необходимости электрически изолировать диод от монтажной пластины.
Третий – диоды первого и второго вариантов посажены в заводских условиях на небольшую пластину в форме звезды. Самый оптимальный выбор для начинающих, диоды «на звезде» легче всего собираются в светильник.

В: Какого именно цвета диоды покупать?
О: Основное отличие СД от других источников света – монохромность, СД излучает свет в узком диапазоне длин волн. На рисунке представлены спектры для 6 разных диодов фирмы Cree:

Пики поглощения света растениями находятся на 450 и 660 нм. Самое простое решение, диоды двух цветов, синие (около 450нм) и красные (около 650нм).

В: Сколько нужно синих и сколько нужно красных? Нужны ли диоды других цветов?
О: Практика показывает что достаточно и двух видов диодов. Но многие производители предлагают лампы с расширенным спектром (используются до 5–6 разных видов диодов, от УФ до ИК). Такие лампы дороже, но эффективнее. Вопрос же соотношения количества диодов разных цветов в лампе остается проверять только экспериментально, вполне возможно что для разных растений это соотношение будет разным. Существуют специальные светодиоды для растений, с длинами волн «подогнанными» под пики поглощения света 445–450 и 650–660нм. Лучше всего использовать именно их, однако они недешевы и производятся только в Азии. СД бывают с разным углом излучения, от 15 до 120 градусов. Это важно учитывать при проектировании лампы! От этого зависит площадь, освещаемая лампой и эффективное расстояние между лампой и растением.

В: Можно использовать белые светодиоды?
О: При использовании белых светодиодов мы теряем главное их преимущество – излучение в узкой части спектра, именно в той его части которые поглощается растением. Белые СД представляют собой УФ СД, на нижнюю часть линзы которых нанесен слой люминофора. Конечно можно использовать и белые СД, их спектр выглядит примерно так (Cree XRC)

Как видно, можно даже выбрать цветовую температуру, так же как для ЭСЛ для веги и цвета. В этом случае как при использовании ЭСЛ 70Вт нам нужно использовать СД на те же 70 Вт, получается В РАЗЫ дороже и сложнее, плюсы будут разве что по долговечности и удобстве использования в отличии от ЭСЛ.

В: Куплю диоды на звезде и буду пробовать. Что еще мне понадобится?
О: Для диодов «на звезде», все что нужно – это посадить звездочки на одну большую пластину-теплоотвод, соединить их и подключить источник питания. Для посадки можно использовать термоклей, саморезы, винты. При использовании саморезов или винтов поверхность контакта необходимо промазать термопастой.

О соединении диодов: Диоды соединяются только последовательно! То есть, минус первого к плюсу второго, минус второго к плюсу третьего и так далее. Ток через диоды будет одинаковым для всей цепи. Ни в коем случае нельзя соединять диоды параллельно, это приведет к их быстрой деградации и выходу из строя. Имеет смысл сделать 2 раздельные ветки питания, для синего и красного цветов.

Отдельно стоит сказать об правильном питании СД. Самое важное – стабилизировать потребляемый им ток. СД нельзя подключать прямо ни к одному источнику питания, который может найтись у вас дома – во всех них стабилизируется напряжение, а не ток. устройство, стабилизирующую ток через СД, можно купить, а можно собрать самому.

Простой вариант схемы источника питания для СД лампы

«Взрослый» вариант схемы для питания СД

Готовые устройства

Обратите внимание на выходной ток. Как выбрать то, что нам нужно? Допустим, вы остановили выбор на диодах фирмы Cree с рабочим током 350мА, мощностью около 1Вт и решили, что их в лампе будет 50 штук. Значит, вам нужен драйвер на 50Вт. Если вы решили делать лампу с 2-мя независимыми каналами, то вам понадобится 2 драйвера, один на красные, второй на синие диоды.

В: Что еще важно?
О: Важны 3 вещи: 1. Не подавать на СД напряжение больше рабочего (около 2,2–2,5В для красных, около 3,3В для синих) – приводит к пробою СД, необратимому выходу из строя. 2. Не допускать превышения максимального тока через СД. Приводит к повышению температуры СД, ускоряет деградацию СД. 3. Не допускать нагрева СД выше 50 градусов Цельсия. Приводит к падению светоотдачи и быстрой деградации СД. Все важные параметры СД содержатся в его заводской документации, которая должна предоставляется производителем и легко находится в сети.

В: Насколько надежны СД?
О: При выполнении трех предыдущих условий срок службы СД превышает срок службы других источников света и может достигать 40.000–50.000 часов.