DIY LED Lampe

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    • DIY LED Lampe

      Hallo zusammen

      Meine Diplomarbeit stand vor der Tür und ich musste mir ein Projekt überlegen. Nun, was macht man als MW-Aquarianer, der noch mit T5 beleuchtet, Technische kenntnisse hat und als kleines Hobby gerne Microcontroller von Arduino usw programmiert?
      Na klar: Einen AQ-Computer für Led's, Auffülanlage usw. :thumbup: Das Thema wurde sogar von den Experten gutgeheissen und ich kann loslegen!

      Ich habe mir schon sehr viele gedanken gemacht und mich stark eingelesen, z.T. auch schon sachen bestellt.

      Der Controller:
      Als Basis dient ein Arduino Mega mit Touchpanel
      Verschiedene Menus:
      Grundzustand; Anzeige der Temperatur im Wasser / LED's, Zeit, Intensität der einzelnen Kanäle; evtl Alarme
      Bedienoberfläche für Beleuchtungszeit/intensität: jeder Kanal eigen Steuerbar (15min intervall; Stichwort "String")
      Floater: Einstellen der pumpdauer
      Test: Testen der LED's

      Temperaturfühler DS1820 für Wasser und LED's
      Echtzeituhr DS1307

      Die Lampe:
      Als "Träger" dient ein 1200*246 grosser Kühlkörper direkt bei Elektron bestellt

      Ansteuerung der LED und Fan's (PWM Eingang) per PWM über ICL7667 PowerMosfet's
      Netzteile von Meanwell LCM60 für Blau und Weiss, LPF16d24 für UV/Violett und Rot
      2x Akasa Apache PWM Lüfter

      70*3W LED's:
      30x Coolwhite CREE XT-E 6500K
      18x RoyalBlue CREE-XT-E
      12x Blue CREE-XT-E
      6x UV-Actinic Epileds
      4x Rot Epileds

      Der floater
      Ganz einfach mit einem Schwimmer realisieren => Wenn er angibt schaltet die Pumpe ein...Natürlich mit zeitlicher begrenzung, nicht das der Schwimmer hängen bleibt und die Pumpe immer weiter pumpt.

      Da es ja um eine Diplomarbeit geht, wird das ganze etwas überzogen, das heisst ich mache eine Regelung der Temperatur des Kühlkörpers, keine Steuerung.
      Wem der Unterschied zwischen Steuern und Regeln nicht bekannt ist: Regeln hat im gegensatz zum Steuern einen geschlossenen "Regelkreis". Das heisst, es gibt einen Sollwert der mit dem aktuellen Istwert verglichen wird, dementsprechend wird geregelt.
      Die Regelung werde ich inklusive Regelkurve und allen berechnungen Theoretisch erarbeiten und in's Arduino implementieren.

      So, das wars für den Moment :D Was meint ihr zu der Menge/Mischung der LED's?

      MFG Severin
      Än Gruess
      Sevi

    • Hoi Severin

      Tönt spannend, dein Projekt!
      Cree XT-Es sind gut dokumentiert, die habe ich auch genommen um die defekten an meiner Lampe zu ersetzen. Version auf Trägern, SMD-Löten wollte ich mir nicht antun...
      Als RTC würd ich noch die DS3231 anschauen, die sei deutlich präziser als die 1307 und kann mit den gleichen Bibliotheken verwendet werden.

      Viel Erfolg mit der Hysterese für die Lüfter :thumbsup:

      Gruss Christian
      Mitglied VMN und SDAT

    • Hi, Die LEDs sind viel zu teuer! Ich bezashle für ne XT-E nur 2€ Bei Fasttech und für 4€ bekomme ich sogar XM-L2 die viel Effektiver sind. Schau es dir am besten mal selber an: fasttech.com/category/1609/diy…led-emitters/MTMyPUNyZWU/
      Zum Projekt ansich:
      Viel Spaß. :D Erinnert mich nen bisschen an das was Ich grade Programmiere: aqua-grow.de/diy/diy-controller/ Hab nur bei mir noch einiges Mehr drin wie Düngung/Dosiersteuerung, Heizung und und und. Menüs sind soweit fertig, ich warte auf neues #Display dann wird der Fertig gebastelt und hoffentlich noch vor ende April im laufenden Betrieb getestet.

      Grüße
      Beste Grüße Moritz
      Meine Projekte zur Aquariensteuerung:
      aqua-grow

    • Evt :D
      Rot, Blau
      Problem ist dabei das die Roten zwar ok snd, Die blauen aber ineffektive. Da greifst du besser zu den XP-E von Satis, die sind auch besser als die XT-E weil effektiver und Kälter bei gleicher Bestromung.
      Ich würde eine Mischung aus XM-L/L2-U2/U3/T6 für weiß nehmen (U3 sind am Effektivsten), Dann XP-E in 455,465nm und 620nm. UV kenne ich leider keine Effektiven, ausser Edison Federal 3535. Daher würde ich da zu 3W Emittern greifen, die aber nur mit 350mA bestromen.

      Statt der ganzn verschiedenen Netzteile und Power mosfet kannst du auch Meanwell LDD Nehmen und mit nem BC547 an Dim zu Ground schalten. Base an Arduino PWM oder wenn du es noch besser haben möchtest dann evt direkt nen 12bit PWM Driver nehmen. Glaube mir, den unterschied sieht man!

      Grüße
      Beste Grüße Moritz
      Meine Projekte zur Aquariensteuerung:
      aqua-grow

    • Ok :thumbup:

      Warum nimmst du so viele verschiedene Weiss? Macht das so einen unterschied? Klar das Weiss-spektrum ist grösser, aber bringts das für die Korallen?
      Wegen den UV Emittern: Wie kommst du darauf das diese inneffektiv sind? Die XP-E hab ich auch schon angeschaut, XT-E ist aber (laut Hersteller) einiges effizienter und "farbgerechter".

      Die LDD hab ich in betracht gezogen, ich sehe da das problem einfach in der Effizienz: Je mehr du Spannung transformierst, desto weniger Wirkungsgrad hast du. Darum die Meanwell direkt an 230V, meine Überlegung :thumbsup: .
      Än Gruess
      Sevi

    • Ich benutze alle die leds über verschiedenen Becken. XML t6 hab ich am Anfang gekauft, mittlerweile nur noch u3. Zwischendurch hab ich mal 20 l2 bekommen und die sind auch noch verbaut. Da ich im durchschnitt 20-30 LEDs rumliegen habe greife ich mir grade das was ich brauche.
      Die meisten bei mir haben 6000-7000 Kelvin. Ich NAG das kalte Licht.
      Ob das gut ist für Korallen keine Ahnung. Ich habe nur SW, aber hohes led und programmier wissen da ich schon seit 2 Jahren ununterbrochen an Steuerungen arbeite und mit LEDs bastel.

      Ich bin zur Zeit unterwechs, ich suche dir aber mal alle Datenblätter raus und errechne dir den unterschied an LM/ma/w bei den XP und xt im guten Bereich und auch die UV. Ich hab das meiste grob im Kopf, in diesem Fall nehme ich aber lieber die Datenblätter. Die ldd haben nen 3v drop. Die lpf haben ca 96% bei 80% last meine ich. Auf die Masse gesehen bei 30v macht das kaum unterschied, ldd sind nur besser zu dimmen da die 0-100% können und nicht 10-100.
      Beste Grüße Moritz
      Meine Projekte zur Aquariensteuerung:
      aqua-grow

    • Hallo miteinander

      Ja! Fachsimpelt weiter! Spannend! :thumbsup:

      Moritz, was ist denn dieLED mit der längsten Wellenlänge, die du bei deinen Recherchen gefunden hast und die noch akzeptabel Licht bringt? Das wär ja dann die optimale nachts-ins-Aquarium-leucht-und-keine-Tiere-erschreck-Lampe, oder?

      Gruss Christian
      Mitglied VMN und SDAT

    • So, erstmal zum vergleich der LED:

      Ich gehe einmal von betrieb mit "normalem" Strom aus, Das sind typical bei XP/XT 350mA, dann 700 und 1000, welches der Grenzbereich der XP ist wo die noch halbwechs effektive ist. Ich liste dabei immer v,lm,w,lm/W. Hierbei berücksichtige ich aber erstmal nur weis.


      XP-G-R5:
      350mA:2,9v, 139lm, 1,02W, 136lm/w
      700mA:3,05v, 250lm, 2,14w, 117lm/W
      1000mA:3,15v, 348lm, 3,15W, 110lm/W

      XT-E-R5:

      350mA:2,85v, 160lm, 1W, 160lm/w
      700mA:3,1v, 280lm, 2,17w, 129lm/W
      1000mA:3,15v, 368lm, 3,15W, 117lm/W

      XM-L-U2:
      350mA:2,75v, 150lm, 0,96W, 156lm/w
      700mA:2,9v, 300lm, 2,03w, 148lm/W
      1000mA:2,95v, 405lm, 2,95W, 137lm/W

      (Datenblätter unter Cree XLamp)
      Fazit:
      Wärend die XT-E bei 700mA zwar besser ist als XP-G was lm angeht so verbraucht sie doch mehr Watt. die XM-L hingegen spielt ihre Stärke ab 700mA aus und ist sogar 117% Effektiver bei 1000mA. beim XM gibt es noch das U3 Binding welches nochmal besser ist, bei den XP wären das die G2. Der Aufpreis der XM-L ist nicht viel, wenn man aber bedenkt das ca. 70% In Wärme ab gehen kann man die XM besser Kühlen was wieder ne höhere Dichte der LEDs ermöglicht oder geringere Kühlung bei besserer Effizienz.
      Leider finde Ich aber grade keine angaben zu 450 und 460nm bei den XP/XT. Nach Rückschlüssen über die Volt müssten da aber XT besser sein, dank eines deutlich geringeren Vorwärts Spannung (3,35V vs. 3,1V @ 700mA).

      Christian schrieb:

      Moritz, was ist denn dieLED mit der längsten Wellenlänge, die du bei deinen Recherchen gefunden hast und die noch akzeptabel Licht bringt? Das wär ja dann die optimale nachts-ins-Aquarium-leucht-und-keine-Tiere-erschreck-Lampe, oder?

      Was meinst du mit längste Wellenlänge? Es kommt ganz drauf an wieviel K und nM du willst. Für Mondlich sollte man, um natürlich zu sein, um 2000K haben. Die XM-L hat bei 2600K noch nen ausschlag von 65% bei 450nm, die 2200K XT hingegen nur 30%. Nicht erschrecken würde ich sagen hast du am ehesten wenn du langsames eindimmen im Bereich 10lm machst. Da hingegen würde ich 5mm LEDs nehmen mit unter 3000K und ner Dominanten Wellenlänge über 600nM.
      Beste Grüße Moritz
      Meine Projekte zur Aquariensteuerung:
      aqua-grow

    • Hallo Moritz

      Vielen Dank für deine umfangreichen Erklärungen!

      Fürs Mondlicht nehme ich eine 5mm-LED weiss mit einem Farbfilter drumrum, ist hell genug!

      Man spricht doch davon, nachts mit rotem Licht ins Becken zu leuchten, um lichtscheue Tiere zu beobachten, weil diese das rot nicht sehen. Wenn ich mir anschaue, welche Farben vom Wasser zuerst absorbiert werden sind das die mit den höheren Wellenlängen. Also würd ich sagen es macht Sinn, um nachts auf Beobachtung zu gehen eine Lampe mit möglichst hoher Wellenlänge zu wählen. Ob du da gerade eine kennst, die noch "roter" als die üblichen 630 nm ist, war meine Frage. Wenn ich mir die Datenblätter anschaue, gibts nur die XP-E in vielen bunten Farben, aber halt auch nur bis 630 nm (red).

      Gruss Christian
      Mitglied VMN und SDAT

    • Achso, so meinst du das... Naja das Problem ist das es die zwar gibt, aber die als Infrarot LEDs geführt werden. Diese z.B. haben 1450nm, fast5 höchste was es gibt. Letzte im Bereich Rot die Ich noch kenne sind welche mit 660nm z.b. diese. Wenn du in China schaust gibt es aber ohne Probleme 670-780nm, nur keine ahnung ob die angaben stimmen...
      Beste Grüße Moritz
      Meine Projekte zur Aquariensteuerung:
      aqua-grow

    • Hei Moritz

      Danke für deine Ausführung zu den Cree LED's

      Die XM-L sind deutlich besser als die XT-E; Das war mir soweit bewusst. Allerdings finde ich das Preis-Leistungsverhältniss der XT-E ungeschlagen. Und sind wir mal ehrlich, sobald du die LED's beginsnt zu dimmen müssen wir nicht mehr über Effizienz sprechen... 8)

      Was mich noch Interessieren würde: Was verwendest du für LED's fürs Mondlicht?

      MFG Sevi
      Än Gruess
      Sevi

    • hallo zusammen,

      euer wissen ist für mich sehr spannend! und habe da eine frage, die lampen die ihr baut sind ausgerichtet auf korallenbecken!? da ihr ja wisst das ich pferde züchte und sie in algenbanken leben bei mir würde ich gerne auf led umsteigen.ich habe schon paar lampen probiert,ist aber für die algen zu stark nach meiner meinung,teils algen wurden verbrennt und sind ausgeblutet.
      ich lese im growebereich von pflflanzen immer wieder 6500-8000 kelvin. kann von euch mir eine lampe bauen zum testen? weil wen die funktionieren brauchen wir sowas für den seepferdchenzoo.
      sind dan die auch so stromsparend wie erzählt wird?
      Gruss Fischerjoe
      Mitglied im VMN

      Ein paar Aquarien von 5ml bis 280 Liter. (I) Phyto und Zooplankton Kulturen.
      Neid muss man sich erarbeiten,den kriegt man nicht umsonst. Man gönnt sich ja sonst nichts !

    • sevi schrieb:

      Allerdings finde ich das Preis-Leistungsverhältniss der XT-E ungeschlagen.

      Rechnen wir doch mal...

      XP-G-R5 2,05$:
      350mA: 139lm, 136lm/w, 68lm/€
      700mA: 250lm, 117lm/W, 122lm/€
      1000mA: 348lm, 110lm/W, 170lm/€

      XT-E-R5 1,64$:
      350mA: 160lm, 160lm/w, 98lm/€
      700mA: 280lm, 129lm/W, 171lm/€
      1000mA: 368lm, 117lm/W, 224lm/€

      XM-L-U2 3.56$:
      350mA: 150lm, 156lm/w, 42lm/€
      700mA: 300lm, 148lm/W, 84lm/€
      1000mA: 405lm, 137lm/W, 114lm/€

      EK vs Lm hat die XT-E klar gewonnen. Aber was ist wenn wir den Verbrauch berücksichtigen? Nehmen wir ein Becken mit 10.000Lumen (ca 250L):
      XT-E: 27 Stück, 85W Verbrauch, EK 44,28$~32,11€, Stromverbrauch 5 Jahre: 347€, Gesammtkosten 5 Jahre: 379,11€
      XM-L: 24 Stück, 70W Verbrauch, EK 85,44$~61,95€, Stromverbrauch 5 Jahre: 286€, Gesammtkosten 5 Jahre: 371,44€
      Innerhalb 5 Jahren hat sich der Über doppelte Preis der XM-L rentiert und ab dann wird nur noch gespart... Sind die XT-E wirklich unschlagbar was das Preis Leistungsverhältnis angeht?

      sevi schrieb:


      Und sind wir mal ehrlich, sobald du die LED's beginsnt zu dimmen müssen wir nicht mehr über Effizienz sprechen... 8)
      Stimmt. Weil wenn Ich eine XM-L auf 1000mA und 50% betreibe habe ich 202lm und 1,47W, bei einer XT-E brauche ich dafür 500mA, 2,9V und somit 1,45W. Die XM-L Spielt ihre Stärke in der Hohen bestromung und dem niediregen verbauch da aus, nirgens wo anders. Aber grade weil wir ja sehr viel Lumen haben wollen lohnt es sich die mit 1000 oder sogar noch mehr zu bestromen wo XT-E und XP-G schon lange nur noch heizungen sind...

      sevi schrieb:


      Was mich noch Interessieren würde: Was verwendest du für LED's fürs Mondlicht?

      Hauptsächlich blaue LED auf 200mA, ich experimentiere grade aber mit 5mm LEDs um damit den Mond über das Becken wandern zu lassen... Ist nen gemeinschaftsprojekt mit Christian, nur grade keine Zeit zum Programmieren dafür...
      Beste Grüße Moritz
      Meine Projekte zur Aquariensteuerung:
      aqua-grow

    • Ich muss dir ehrlich gestehen, so hab ich das noch nie ausgerechnet. Ich hab das immer so "Pi-mal-daumen" gemacht.

      Das heisst wohl ich muss mir nach 5 Jahren eine neue Lampe basteln... 8) .


      Ich bin mir eben am überlegen, ob ich LED-Streifen nehmen soll. Wäre doch auch noch eine Idee, was meinst du?
      Än Gruess
      Sevi

    • Fischerjoe schrieb:

      hallo zusammen,

      euer wissen ist für mich sehr spannend! und habe da eine frage, die lampen die ihr baut sind ausgerichtet auf korallenbecken!? da ihr ja wisst das ich pferde züchte und sie in algenbanken leben bei mir würde ich gerne auf led umsteigen.ich habe schon paar lampen probiert,ist aber für die algen zu stark nach meiner meinung,teils algen wurden verbrennt und sind ausgeblutet.
      ich lese im growebereich von pflflanzen immer wieder 6500-8000 kelvin. kann von euch mir eine lampe bauen zum testen? weil wen die funktionieren brauchen wir sowas für den seepferdchenzoo.
      sind dan die auch so stromsparend wie erzählt wird?

      Hallo Joe,

      ich kann dir so eine Lampe bauen. Aber wir müssten mal schauen was du genau benötigst.
      Grüsse Javi