Посмотрим, как сделать светодиодное освещение аквариума самостоятельно. Вначале посмотрим, почему выбран подобный источник, а потом покажем, что не всегда разумно платить в магазин за светильник, специально разработанный для рыбок. Увидите, что именно светодиоды признаны наилучшим решением. Приступим.
Как устроен светодиодный светильник
Состав простого фонарика:
- Корпус из пластика с надписью Camelion обеспечивает электрическую изоляцию конструкции.
- Держатель с пластиковой линзой обеспечивает лишь внешнюю защиту. В функции не входит фокусировка.
- Ячеистая конструкция с отражателями параболического типа формирует зеркало. Диаметр рассчитан под светодиоды определённого диаметра, легко найти в магазине (продемонстрировано на фото).
- Батарейки – неотъемлемая часть фонарика. Их две, по 1,5 В, соединены последовательно. В результате образуется напряжение питания 3 В.
- Электронная схема. Перед нами токовый ограничитель. Состоит из единственного транзистора, предохранителя в коллекторной цепи и резистора, задающего режим.
Светодиодный светильник для аквариума своими руками
Принцип работы представлен на электрической схеме:
- На коллектор транзистора подаётся напряжение питания +3 В через предохранитель.
- Режим базы задаётся резистором номиналом 800 Ом.
- Светодиоды в количестве 7 штук присоединены параллельно.
- Транзисторный ключ срабатывает при превышении напряжением номинала. Тогда через резистор 800 Ом база приоткрывается, снижая сопротивление p-n-перехода коллектор-эмиттер.
- Транзисторный ток увеличивается, закорачивая на себя лишнее и снимая с нагрузки.
- При сравнительно большом превышении напряжением его номинала транзистор полностью переходит в открытое состояние, ток резко растёт, предохранитель в конкретный момент сгорает.
Человек, поставивший батарейки отличающегося номинала, не рискует. В результате просто сгорит предохранитель. Значит, перед выполнением светодиодного освещения требуется подумать об источнике питания. Согласно ПУЭ и прочим документам (ГОСТ 50571.11) запрещено использовать оборудование напряжением выше 50 В переменного тока ближе, чем 60 см от источников воды.
Полагаем, аквариум входит в определение. Производители выпускают оборудование, но чаще оно работает от адаптера. В противном случае рыбки рискуют.
Блок как схемный минус
Из монтажа видно, что корпус стал схемным минусом. На плату передаётся через металлический контакт, проходящий внутри (вдоль батареек) и касающийся кольца, идущего по периметру (см. фото). Выход использует низкое напряжение питания. Не обязательно использовать 3 В. Обсудим уточнение.
Источник питания для светодиодного освещения аквариума
Рекомендуем для целей питания светодиодного освещения аквариума применять адаптеры на 12 либо 5 В. Указанные номиналы проще получить. При этом шнур, как правило, либо произвольной длины, либо требуемые 0,6 метра. Допустимо использовать:
Освещение в аквариум своими руками.
- Адаптеры питания ноутбуков, принтеров, прочей оргтехники.
- Зарядные устройства сотовых телефонов, iPad и пр.
- Блоки питания внешних модемов, роутеров.
- Возможно сконструировать собственный источник нужного напряжения.
Помимо перечисленных вариантов найдётся дополнительно ещё множество. К примеру, попробуйте штатно воспользоваться шинами блоками питания персонального компьютера. Там стоят разные ветки: 5 В, и +12, и -12, 3,3 В. Любая рация обнаруживает зарядник, а ломаются адаптеры гораздо реже изделия. Советуем поискать людей, продающих требуемое, причём, по относительно низкой цене.
Для изготовления собственного источника продаются специальные микрочипы преобразователей. Причём конвертирование идёт в любую сторону. Чаще из переменного тока образуется постоянный. Импульсные блоки питания фактически внутри себя содержат микросхему (инвертор), нарезающую спрямленное напряжение (амплитудой до 700 В) импульсами, которые потом проходят трансформатор и сглаживаются до нужного уровня. Так обеспечивается гальваническая развязка по току, формируется необходимая мощность.
Блок питания на микросхемах преобразователей напряжений
Этого не требуется, обойдёмся гораздо более простыми средствами. Допустим, наша схема взята (даже две) из официального руководства по применению микросхем SR036 и SR037. Отличие между ними в выходном стабилизированном (регулируемом) напряжении. В первом случае – 3,3 В, во втором 5 В. По присущим признакам микросхемы предназначены для компьютерных блоков питания. К примеру, максимальное значение по входу составляет 700 В. Это типичное значение, получаемое на электролитических (полярных) конденсаторах после выпрямителя (диодный мост).
Схемы к руководству SR036 и SR037
Кратко объясним суть происходящего на скрине. В первом случае показан источник питания для получения напряжений постоянного тока 5 либо 3,3 В в зависимости от применяемой микросхемы, приблизительно 18 В не стабилизированного (с большим уровнем гармоник). Реализуется это простым включением согласно рекомендации. Не обязательно знать понятие MOSFET (МОП) транзистор.
Главное, что он называется VN2460N8. На специализированных сайтах несложно подобрать ему аналог либо заказать в магазине.
Транзистор достаточно дорогой, в пределах 50 рублей. Потребуется для работы. Посмотрим, как действует микросхема для преобразования напряжений! Типичные схемы уже привели, но что скрывается внутри? С любезного разрешения производителя взяли диаграмму напряжений и схему внутреннего устройства микросхемы SR036 (SR037):
На входе стоит компаратор, причём входное напряжение, состоящее из колоколообразных импульсов, подаётся на инверсный вход. При превышении уровнем некоторого порогового значения на выходе появится логическая единица, запирающая транзистор VN2460N8. До запирания ключ открыт, через него заряжается конденсатор на 220 мкФ. От этого сильно зависит уровень пульсаций напряжения +18 В. Компаратор берет опорное (reference) напряжение в виде схемной земли, то есть нуля. Порог его находится в области 20 В. Когда колокол превышает указанное значение, транзистор запирается, а конденсатор начинает разряжаться через стабилизатор (REGulator).
Схема и график для работы
- Стабилитрон.
Стабилитрон двуханодный и работает в обоих направлениях. Не забывайте, что потенциал подложки постоянно колеблется в районе +18 В, а требуется подать на затвор (gate) положительный потенциал. Это наталкивает на мысль, что логический уровень единицы компаратора предусматривается в районе 22 В (судя по вольт-амперной характеристике транзистора). Только тогда индуцируется канал n-типа.
Для последнего и стоит двухсторонний стабилитрон. Не написано, какое напряжение ограничивает, полагаем, в районе 3,3 либо 5 В, в зависимости от типа микросхемы. В результате допустимо применять компаратор из обычной логики (ТТЛ и пр.) со стандартными уровнями напряжений. Стабилитрон ограничивает падение напряжения, обусловленное между истоком (source) и затвором наличием конденсатора 220 мкФ. В результате компаратор должен лишь слегка превысить указанное значение, чтобы падение напряжения поменяло направление, открывая транзисторный ключ.
- Стабилизатор (REG)
Выдаёт напряжение +5 В. Стабилизатор постоянно подпитывается от конденсатора 220 мкФ, за счёт чего на графике V unreg постоянно показывает отрицательный уклон. Отсюда подпитывается основное стабилизированное напряжение (+5 или +3,3 В).
Транзистор и конденсатор считаются неотъемлемой частью схемы. После диодного моста напряжение предвидится колоколообразным. Нельзя спрямлять до конца. В противном случае нарушаются условия работы компаратора. Уверены, что светодиодный прожектор, работающий от подобного блока питания, станет трудиться превосходно – стабильность гарантирована.
Дальше решают, применять питание +5 или +3,3 В. Стоимость микросхемы составляет 4,5 долларов.
Поясняем причину описанных действий. Не всегда получается сделать светодиодную подсветку для аквариума из подручных средств. К примеру, USB светильник при питании от адаптера легко выходит из строя. Зарядное устройство имеет чуть больший номинал. Значит, нужно жёстко привязываться к используемому питанию.
Даже для персонального компьютера оставлены сравнительно большие допуски, способные привести к неработоспособности системы. В нашем случае гарантированно присутствует некий номинал, а ток нагрузки определяется по формуле:
P = Uвх х Uвх / 200 кОм + (16 В – Uвых) х Iвых.
Характеристики корпуса SO-8 slug
Поясним, как пользоваться формулой. Под Uвх понимается действующее значение выпрямленного напряжения, а Iвых – ток нагрузки. Под P понимается рассеиваемая мощность. Для корпусов MSOP-8 составляет 300 мВт и 1,5 Вт для исполнения в SO-8 slug (см. рисунок).
В результате рабочие характеристики зависят не только от типоразмера микросхемы, но и от сетевого напряжения питания (из схемы видно, что годится и 220, и 120 В. Решение универсально для всех стран и стандартов). Допустимо поставить термореле (взять из любого прибора либо купить). В нашем случае температура не превышает +150 градусов. Подойдёт защитное реле (типичное на 135 градусов Цельсия) от большинства трансформаторов (даже из домашних кинотеатров и видеоплееров).
Конструкция светодиодного освещения аквариума
Проще обустроить освещение аквариума светодиодной лентой. Достаточно нанести её обратной стороной. Подходит уйма клеев. Обратите внимание, отдельные светодиодные ленты боятся воды, умейте читать маркировку (см. предыдущие обзоры). Вкратце, класс IP требуется повыше.
При плохом раскладе, впрочем, пострадает исключительно лента, напряжение её питания не способно принести вред здоровому человеку.
Светодиодное освещение для аквариума с растениями требуется для образования хлорофилла. Однако частота выбирается ближе к дневному свету. Кому-то покажется, для лучшего питания нужно освещение аквариума светодиодными лампами разместить в толще воды, но рациональнее окружить стекло по периметру. Частота дневного света не настолько поглощается стеклом, чтобы выдумывать особые конструкции. Преимущество в сосредоточении энергии в требуемой области: 430 нм для хлорофилла А и 470 нм для хлорофилла В.
Соответствующие светодиоды легко найти в продаже. А какие потребуются, легко узнать, почитав литературу на предмет размещённых в аквариуме водорослей. Получится максимально эффективно питать свою растительность. И даже расчёт светодиодного освещения для аквариума не понадобится!
Похожие статьи
- Светодиодное освещение
- Как сделать освещение в бане или сауне
- Каким должно быть освещение в квартире или доме
- Музыкальный центр своими руками
Комментарии (комментариев нет, будьте первым) к записи «Светодиодное освещение аквариума своими руками»
Источник: vashtehnik.ru
Все про подсветку аквариума и способах ее реализации с помощью светодиодов
Аквариум – это миниатюрный водоём, в котором гармонично переплетается жизнь экзотических растений и рыб. Их благополучие во многом определяется искусственной подсветкой, от качества которой зависит биохимический баланс подводного мира. Каким должно быть правильное освещение в аквариуме и могут ли с этой задачей справиться современные светодиоды? Давайте разберемся.
Зачем в аквариуме нужен свет?
Свет в аквариуме нужен абсолютно всем его обитателям: рыбам, растениям и бактериям. Но в большей степени энергия фотонов необходима растениям. Когда подсветка для аквариума обеспечивает должный уровень освещённости, зелень даёт стабильный прирост биомассы и, следовательно, выделяет большое количество кислорода, без которого не могут жить рыбы.
Для своего развития водная растительность использует углекислый газ и продукты жизнедеятельности рыб (нитраты, фосфаты). Получается своего рода круговорот, от стабильной работы которого зависит здоровье жителей аквариума. С помощью дополнительных мероприятий: управления освещением, своевременной чистки ёмкости, проветривания и биофильтрации, человек может создать для рыбок условия даже лучшие, чем в естественной среде обитания.
Как узнать, хватает ли света обитателям аквариума?
Недостаток прямого солнечного воздействия, которое обязательно присутствует в естественной среде обитания всех водных растений, нужно компенсировать светом от электрических ламп. В противном случае яркая и красочная жизнь аквариума быстро потускнеет и потребует принятия радикальных мер по спасению. Чтобы не допустить критической ситуации, нужно с самого первого дня следить за ростом растений и присматриваться к поведению рыбок.
В первую очередь, нехватку света определяют по снижению интенсивности роста зелёной растительности: одни виды вытягиваются, другие – замирают в ожидании лучших условий. Отсутствие новых побегов приводит к снижению выработки ими кислорода. Если аквариум освещается полноценно, то растения радуют своим пышным видом, а рыбки – игривым поведением.
Никогда не стоит пытаться замедлить рост новых побегов. Некоторые виды рыб обожают прятаться в густых зарослях. В крайнем случае, лишнюю зелень всегда можно удалить.
Если аквариумист вовремя не отреагировал на замедление роста, то следующим этапом будет потемнение листьев с появлением налёта тёмно-бурого оттенка. Впоследствии начнут активно развиваться низшие водоросли. Избавиться от них путём чистки аквариума и частой заменой воды удастся лишь на время. Единственно верное решение – коренным образом перестроить освещение в аквариуме.
Расчет освещения для аквариума
Принцип «чем больше света, тем лучше» для аквариума неприемлем. Избыток люмен, исходящих от лампы, также нежелателен, как и их недостаток. Существует очень много видов тенелюбивых рыбок, а также водных растений, которые отлично развиваются при среднем уровне освещённости. В то же время некоторые виды не могут нормально существовать без ежедневного яркого света. В связи с этим аквариумист должен подбирать обитателей для своего мини-водоёма не только по привлекательному внешнему виду, но и с учётом их естественного образа жизни. Кроме этого при расчёте освещения для аквариумных растений нужно учитывать:
- геометрические размеры аквариума;
- тип и количество ламп;
- наличие отражателя в светильнике;
- расстояние от источника света до поверхности воды.
Чем глубже аквариум, тем меньше полезных частиц света достигнут его дна. Причём визуально это может быть не заметно. Но донная растительность будет ощущать острую нехватку фотонов, особенно красного спектра. Подробно об этих нюансах остановимся в следующем разделе.
Свет в аквариуме должен распространяться сверху вниз, а не с боков.
Немаловажную роль при расчете освещения для аквариума играет тип светильника и установленных в него ламп. Большинство закоренелых любителей аквариумных рыбок предпочитают пользоваться люминесцентными лампами, принимая за основу правило: на каждый литр воды должно приходиться 0,5 Вт мощности. Однако не стоит забывать о том, что свет от ламп распространяется во все стороны и даже самый лучший отражатель не сможет направить 100% энергии фотонов в воду.
Более прогрессивным направлением является светодиодное освещение для аквариума. Источники света на светодиодах компактны, долговечны, обладают высокой светоотдачей и выпускаются в корпусах с разными типами цоколей. При переходе с люминесцентных ламп на светодиодные, мощность потребления последних должна быть в 1,2–1,5 раза меньше. Перед расчётом светодиодного освещения для аквариума следует учесть два важных замечания:
- Мощность каждого кристалла должна быть не менее 1 Вт. Только так энергия света достигнет дна. Светодиодные лампы и ленты с множеством мелких кристаллов (менее 0,1 Вт) способны ярко осветить только верхний слой водного пространства.
- Чтобы увеличить светоотдачу и значительно уменьшить угол рассеивания бытовой светодиодной лампы, необходимо демонтировать пластиковый рассеиватель.
Искусственный свет и особенности аквариумного освещения
Временные рамки
Далеко не всегда есть возможность установить аквариум вблизи оконного проёма, где энергия солнечных лучей намного выше, чем внутри комнаты. Но даже при таких условиях тропическим растениям требуется больший уровень освещённости из-за относительно коротких световых дней в нашей стране. Суммарная продолжительность освещения аквариума на протяжении суток должна длиться от 10 до 12 часов. Существует три основных вида аквариумного освещения:
- Непрерывное. Предполагает ручное или полуавтоматическое (через розетку-таймер) включение и отключение подсветки с постоянным уровнем освещения на период до 12 часов.
- С перерывами. Подразумевает отключение подсветки на 30-60 минут 2 раза в день, устраивая, таким образом, обитателям домашнего водоёма небольшой отдых.
- Ступенчатое. Оптимальный вариант подсветки аквариума, так как создаёт условия, приближенные к естественной среде обитания. Снижение и наращивание яркости ламп несколько раз в течение дня имитирует переменную облачность, повышает стабильность аквариума, как экосистемы.
Не менее важным считается создание режима плавного включения/отключения света или так называемого режима сумерек, который обязательно присутствует в живой природе. Переход с яркого на приглушенное освещение в вечерние часы позволит избежать стрессового состояния у водной растительности. На практике это реализуется установкой нескольких ламп различной мощности, запитанных от разных регулируемых выключателей. В крайнем случае, за 15 мин. до включения подсветки можно включить общее освещение в комнате. Тоже самое касается отключения света вечером.
Спектральный состав
Правильная подсветка аквариума – это не просто мощный световой поток. Это свет с набором длин волн, необходимых для фотосинтеза. Спектр солнечного света перекрывает всю видимую человеческим глазом область, а также присутствует в УФ и ИК диапазонах.
Потребитель солнечной энергии (в нашем случае – водное растение) само решает: свет какой длины волны ему необходим на данном этапе роста. Спектр люминесцентных и светодиодных источников является избирательным со всплесками интенсивности лишь в некоторых зонах видимого спектра. В таком случае растение вынуждено «наслаждаться» тем излучением, которое выдаёт подсветка.
Чтобы свет лампы достиг листьев, растущих у дна, ему нужно преодолеть водное препятствие в несколько десятков сантиметров. Дело в том, что законы распространения света в воде и воздухе сильно различаются. А именно, фотоны с разной длиной волны по-разному проходят сквозь толщу воды.
Для наглядности ниже приведен график, на котором показано, как меняется интенсивность света в зависимости от длины волны. Свет в диапазоне от фиолетового до зелёного проникает на 1 метр водного пространства с минимальными потерями. В тоже время интенсивность лучей красного спектра снижается в два раза на расстоянии 30 см от источника света, а через 1 метр их остаётся не более 10%. Однако этот факт вовсе не означает, что в подсветке аквариума нужно увеличить долю красного излучения. Ведь в естественной среде водные растения тоже привыкли получать от солнца синие, зелёные и красные лучи в разных пропорциях.
Спектральный состав различных источников искусственного света сильно отличается, по-разному влияя на рост тех или иных растений. По этой причине и возникло множество споров о том, какими лампами лучше освещать аквариум с экзотическими рыбками. Одни твердят о достаточности обычных ламп дневного света с цветовой температурой до 8500°K, другие настаивают на применении специализированных фитоламп, третьи рекомендуют комбинированное использование ламп холодного и тёплого света.
И все же оптимальным считается вариант комбинированной подсветки с использованием светодиодных источников света. Потому что…
Более детально о светодиодах
Светодиодная подсветка в аквариум – это сравнительно новое направление в сфере применения светодиодов. Однако она уже нашла сторонников среди новаторов и любителей экспериментов.
LED-свещение выигрывает у люминесцентных ламп сразу по нескольким показателям:
- Светодиоды не излучают тепло в направлении воды. Значит, их можно максимально приблизить к водной поверхности, предусмотрев защиту токоведущих частей от влаги, и не переживать за стабильность температурного режима.
- Световая отдача светодиодов намного стабильней во времени. При правильной эксплуатации через 3000 ч. снижение светового потока светодиода не превышает 5%, что намного лучше, чем у оппонентов.
- Яркостью светодиодов можно управлять с помощью диммера или регулируемого источника питания.
Новаторским методом аквариумного освещения считается установка биколорных светодиодных фитоламп, как дополнительного источника фиолетовых и красных волн. Их пурпурный свет ускоряет процесс фотосинтеза, усиливая действие основных ламп с полным спектром.
Единственной причиной, по которой многие не могут сделать светодиодную подсветку аквариума, по-прежнему остаётся цена. Стоимость качественного светодиодного оборудования намного дороже привычных стеклянных трубок от Osram и Philips. Тем не менее, всегда можно начать с простого, добавив к обыденному белому свету немного ярких красок. Кратко поговорим и об этом.
Светодиодное освещение аквариума своими руками
Декоративное освещение аквариума светодиодной лентой представляет собой своеобразный тюнинг, приносящий пользу его обитателям. Для этих целей берут несколько отрезков RGB-ленты (IP67) длиною немного короче крышки. Для них всегда найдётся место между люминесцентными лампами. Затем их соединяют в параллель и подключают к RGB-контроллеру.
Блок питания и RGB-контроллер лучше купить со степенью защиты выше IP54, чтобы разместить их под крышкой. В вечернее время с пульта ДУ плавно изменяют цвет свечения, наблюдая за красотой подводного мира.
Использование ленты в качестве основного освещения, независимо от типа установленных светодиодов, подходит только для неглубоких аквариумов, так как мощность каждого отдельно взятого кристалла не превышает 0,5 Вт (50 лм).
Сделать светодиодную подсветку в аквариум можно даже без крышки. Если аквариум стационарно расположен около стены, то можно изготовить настенный вариант светильника, зафиксировав его над поверхностью воды с помощью кронштейнов. Также заслуживает внимания подвесной способ монтажа с возможностью регулировки высоты. Оба варианта избавляют любителей рыбок от изготовления крышки и облегчают доступ к воде.
Источник: ledjournal.info
Светодиодная подсветка для аквариума своими руками
Современная аквариумная подсветка из светодиодов — экономная, не греет воду и дает возможность создавать красивые цветовые эффекты. Светодиодную подсветку из готовой ленты для аквариума легко собрать своими руками, не имея особенных знаний по физике. Она водонепроницаемая, диоды существуют разных цветов, которые легко комбинировать. Есть ленты одинарные с белым цветом или цветные – RGB, которые можно переключать на разные оттенки. Рассмотрим, как сделать своими руками красивую светодиодную подсветку аквариума.
Чтобы сделать подсветку аквариума из светодиодной ленты своими руками, понадобится изготовить каркас или использовать готовую крышку аквариума. Дополнительно нужно приобрести:
- светодиоды 12 Вт – две ленты белые и одна цветная;
- две полоски стекла по 7 см., две по 2 см. и два небольших куска;
- фольгированный скотч;
- силиконовый клей;
- контроллер и блок питания.
Как сделать светодиодную подсветку аквариума?
- Склеивается короб из стекла без одной широкой части.
- Внутрь вставляется провод и герметизируется.
- Вклеивается скотч фольгой внутрь светильника.
- Вклеиваются полоски светодиодной ленты.
- Нужно припаять ленту к проводу.
- Сверху приклеивается стеклянная крышка.
- Цветную ленту можно приклеить двусторонним скотчем и клеем на готовую крышку аквариума.
- При помощи контроллера, блока питания и пульта можно менять цвет освещения.
Как правило, сделать светодиодную подсветку аквариума самому проще, чем из других видов ламп, и дешевле. Теперь рыбки будут наслаждаться искусственным освещением, а растения активно развиваться внутри аквариума.
Такое заболевание требует лечения, и меры стоит принимать как можно скорее. Чем и как следует лечить манку у аквариумных рыб, мы расскажем в статье.
Для создания оптимальных условий жизни аквариумных обитателей отличным вариантом станет погружной насос. Что представляет себе это устройство, и какие функции оно выполняет, мы расскажем в статье.
Некоторые виды рыб и других обитателей могут существовать только в строгом температурном режиме. Обеспечить такие идеальные условия способен обогреватель с терморегулятором, о котором мы расскажем в статье.
Такое устройство, насыщающее воду кислородом и обеспечивающее нормальную жизнедеятельность обитателям, — первая необходимость в аквариуме. Что представляет воздушный компрессор для аквариума, расскажет статья.
Источник: womanadvice.ru