Det började som en tanke och slutade som en väldigt lyckat projekt.
Många har varit nyfikna på att bygga en egen belysning så jag tänkte skriva en liten guide som ger lite bakgrundsinfo som är bra att veta, samt en hel del byggtips.
I denna del tar vi teorin bakom belysningen:
Efter långa och många diskussisoner om det var lönt att bygga en LED-belysning och hur den skulle byggas så skred jag till verket och började beställa prylar från världens alla hörn.
Prylarna började ramla in och ivrig som jag var så började jag att bygga utan att fundera så mycket på tekniken bakom LED-dioderna. Det ledde såklart till problem och jag beslöt mig för att läsa på ordentligt och sedan börja om.
Jag började med att läsa på kring dioderna mest för att jag är vetgirig och för den hugade finns mycket matnyttigt här:
LED
Det som är viktigt när du börjar att planera för din nya belysning är att veta hur fotosyntesen fungerar och vilka våglängder som är viktiga för växterna. Eftersom de flesta dioder bara täcker en liten del av spektrumet som växterna behöver så kan det vara en god idé att kombinera dioder i olika färger och våglängder.
I detta linjediagram så kan man se att fotosyntesen använder mest blått och rött ljus - vilket många växthusodlare tagit fasta på och kör enbart med blå och röda dioder. Nu är det inte enbart färgen på dioden som är viktig utan framförallt vilken våglängd av ljuset som den utstrålar.
Fotosyntesen har sina toppar runt 460nm och 660nm och därför är det bra om dioderna ligger så nära de våglängderna som möjligt. Eftersom vi inte bara vill ha bra tillväxt utan ett trevligt ljus att titta på så kan vi inte köra med enbart blått och rött. Då kan man antingen komplettera med gröna dioder för att balansera upp ljuset så det blir vitt enligt RGB-metoden eller komplettera med vita dioder.
Jag valde att köra både vita och gröna dioder efter mycket experimenterande. Mest på grund av att de vita dioderna ger så mycket mer ljus än röda, gröna och blå dioder. Dessutom valde jag gröna dioder som ligger runt 505nm och de hjälper även upp fotosyntesen till viss del, samt att de får fram färgerna i akvariet på ett bra sätt.
Dock så räckte det inte med att bara köra med en typ av vit diod då ljuset blev lite väl "statiskt" så jag valde att kombinera kalla och varma dioder. Alltså dioder med både låga och höga Kelvintal
Dessutom har de varmvita dioderna ett spektrum som passar fotosyntesen bra med en ganska hög andel rött ljus.
När jag hade bytt och lött om dioder i ett par veckor bestämde jag mig följande setup:
Cree varmvit XM-L T3 Kelvintal upp till 3500K 8st
Cree kallvit XM-L T6 Kelvintal upp till 7200K 4st
Cree Royal Blue med en våglängd 455-465nm XP-G 4st
Luxeon deep red med våglängd mellan 650-670nm 3st
Philips Cyan med en våglängd mellan 495-515nm 3st
Detta är resultatet med ovanstående kombination.
Jag valde inte dessa dioder för att de var billiga, utan för att jag litade mer på att de tillverkarnas uppgifter stämmer - än vad jag gör på Noname dioder. Jag köpte till att börja med in Noname för mitt projekt, men jag övergav det rätt så snart då de hade dålig ljusstyrka och konstiga färger. Kontentan av detta blir - ska du bygga så satsa på kända märken!
Det går säkert att få till en belysning med de billigare dioderna med, men du vet aldrig vad du får. Ibland får du en Cree och ibland får du en dålig kinakopia.
När det gäller strömförsörjning så blir det lite svårare - LED fungerar inte på samma sätt som halogen eller andra ljuskällor för den delen. Alla dioder har något som kallas framfallsspänning - hädanefter kallat för Fv.
Normalt kollar man vilken spänning (volt) man behöver för ljuskällan, men med LED är det strömstyrkan (ampere) som är viktigt.
Alla dioder ska normalt sett seriekopplas och polariteten är mycket viktig - kopplar du minus till minus kan det leda till en trasig diod. Tänk även på att de är känsliga för statisk elektricitet.
Alla dioder har en rekommenderad strömstyrka och en maximal strömstyrka - detta är väldigt olika beroende på vilken diod det handlar om. Du får ut mest ljus per instoppad watt om du går på det rekommenderade strömvärdet d.v.s. din belysning blir mest energieffektiv då du använder de värdena. Du får ut mer ljus om du kör dem på högre strömmar, men effektiviteten avtar ju närmare maxvärdet du kommer.
Som exempel kan vi ta Crees diod XM-L T6 som är av den senaste generationen och lämnar ca 280lumen vid 700mA vilket ger effektivitet på ca 135lumen/W - kör du den på sitt maxvärde 3000mA så får du ut cirka 1000lumen vilket ger en effektivitet på 100lumen/W.
De dioder som jag har valt att använda har följande värden:
XM-L T6 och T3 Irek=700mA Imax=3000mA Fv 2,9-3,4V
XP-G Royal blue Irek=700mA Imax=1500mA Fv 3,05-3,6V
Luxeon deep red Irek=700mA Imax=1000mA Fv 2,0-2,9V
Philips cyan Irek=700mA Imax=1000mA Fv 3,05-3,8V
Normalt sett går det bra att kolla på tillverkarens värden och tabeller när du ska få fram Fv.
Varför måste vi då veta Fv?
Jo för att veta hur många dioder som går att koppla i serie till en transformator så måste du räkna ut den totala Fv:n för hela LED-slingan. Här är det enkel matematik som gäller:
8st Cree XM-L T3 och 4st XM-L T6 @700mA ger 12x2,9v= 34,8V
Eller en kombination av ovanstående då är det bara att plussa ihop Fv på de olika dioderna.
Se till att ha ungefär 5-10% ledig kapacitet på transformatorn då det sker en del förluster i slingan och trafon - överbelastning kan leda till trasiga leddar och trafo.
När du letar efter en lämplig transformator är det tre saker som är viktiga:
Att tranformatorn är av konstantströmtyp, inom vilket voltintervall som den jobbar samt vilken strömstyrka den lämnar.
På denna trafo kan vi se att drivspänningen är 680mA +/-5% samt att den jobbar mellan 24-45V
Det skulle alltså innebära att kombinationen ovan fungerar bra att driva med denna trafo.
Sen kan man av olika anledningar vilja kunna styra strömstyrkan på trafon för att ex.vis kunna styra ljusfärgen på belysningen eller helt enkelt för att kunna dimmra sin belysning. För detta ändamål finns det trafos som har inbyggd dimmer som reglerar strömmen - tänk bara på att alla dioder i slingan klarar de strömmar som trafon kan leverera.
Ljustemperaturen på de vita dioderna varierar med strömstyrkan och väglängden på de enfärgade dioderna likaså.
Mer ström ger högre Kelvintal på vita dioder och längre våglängd på enfärgade dioder.
Det vanligaste är att dimmra sina dioder med PWM (pulsviddsmodulering).
Det fungerar genom att trafon skickar ut små korta pulser med ström till dioderna i en frekvens som överstiger vad ögat kan uppfatta - därigenom ser vi ljuset som jämnt men olika starkt beroende på frekvens.
Fördelen med detta är att ljusfärgen/våglängden inte påverkas och med hjälp av en dator kan man simulera soluppgång/nedgång molniga dagar och till och med åskväder över sitt akvarium. Mycket läckert men oftast ganska dyrt.
Jag har handlat mina dioder från olika ställen och jag behöver väl knappast påpeka att det inte går att köpa dessa prylar i Sverige ännu. Elfa har fått in en del artiklar, men än så länge har de inte ens 1/3-del av det som behövs för att bygga en belysning.
Här har jag handlat mina dioder och transformatorer:
http://www.rapidled.com - de har det mesta som behövs för att bygga en belysning inkl kylflänsar, linser och trafos.
http://www.dotlight.de - här har de mycket varmvita dioder som saknas på Rapidled, samt hel del tillbehör.
Det finns även några bra säljare på ebay som t.ex. satisled och LED-DNA. Här kan man bland annat hitta billiga linser som annars kostar en hel del om man köper original. Jag har inte märkt av någon skillnad på dessa förutom att de behöver modifieras för att passa på dioderna. Det går även att fynda dioder ibland, men det kan skilja enormt i priser och jag föredrar att handla dioderna från de mera etablerade handlarna.
Jag har handlat från alla dessa och kan rekommendera dem varmt.
Nästa del kommer behandla bygget och vad man ska tänka på med olika typer av kar när det gäller linser, kylning och lödning m.m.
*edit* Kompletterat med mer info samt rättat lite felaktigheter.
