DIY LED COB ding - The Hard Way (maar wel leuk)

[Raph]

De afgelopen weken heb ik me verdiept -zoals velen momenteel- in de overstap naar LED COB's.
Momenteel gebruik ik nog een 400W Lumatek HPS setje. Deze gaat vervangen worden door een LED frame.
Dit topic start ik deels om de info tijdens het project te delen, maar waarschijnlijk kan ik ook wel andermans inzichten en ervaringen gebruiken.

Nou zul je misschien zeggen: "Maarre... waarom een topic voor het bouwen van een LED ding. Daar is toch weinig spannends aan?"
Nou, de bedoeling is om gebruik te gaan maken van drie kleuren, in totaal 21 LED's die onafhankelijk van elkaar aangestuurd kunnen worden via PWM.

Layout:

O-------O-------O
----X--------X----
O-------O-------O
----X--------X----
O-------O-------O

O = Citizen CLU048-1212 3000K @ 700mAh
X = Citizen CLU048-1212 3000K @ 700mAh + Cree CXB2530 5000K @ 700mAh + Far Red Osram Oslon 150
Dus op de plek van de X komen er 3 leds op de koeler: Een 3000K, een 5000K en een far red LED.

Waarom?
Ik vind het leuk om veel verschillende smaakjes in de potten te hebben, dus mijn rondjes bestaan eigenlijk altijd uit verschillende planten.
En dat brengt weleens wat problemen mee: Momenteel heb ik een Chocolope naast een AK47 (en enkele anderen) staan: De Chocolope is 30cm hoger dan de rest in week 3 bloei.
Ik hoop dat wat te kunnen gaan sturen door een 'te lage' plant extra far red te geven en een 'te hoge' plant juist wat extra blauw licht (met de 5000K Cree's)
Ook wordt het mogelijk om testjes te doen wat far red en extra blauw licht doet. De bedoeling is dat tijdens de zomer te gaan testen met zelfgemaakte stekjes (voor de uniformiteit)
Verdere mogelijkheden worden zon op/zon onder-simulatie, maar ook het verplaatsen van het 'zonnepunt' over de loop van de dag is een optie.

De harde waren
13x Citizen CLU048-1212C4-303M2K1
4x BirdgeLux Vero 18 (Gen7) 5000K
4x Osram Oslon SSL 730nm LED
17x Mean Well LDD-1000H LED drivers (voor de Citizen en Bridgelux COB's)
16x CPU cooler
1x Mean Well LRS-350-36 voeding voor de COB's.
1x Mean Well RS25-5 (voor de electronica, Osram's, fans en toekomstige ideeën)
1x TLC5947 24 kanaals PWM controller
1x Raspberry Pi

Daarnaast alu hoekprofielen, waarschijnlijk wat relais en ander klein spul, maar da's niet zo spannend. Ook moet ik nog geschikte drivers voor de Osram's kiezen, dat volgt dus nog. Met 13x de Citizen's op 700mAh kom ik op zo'n 750μmol op 90x90cm, dus zo'n 930μmol/m². Lijkt me meer dan voldoende, maar da's dan ook op bijna 100%, beperkt door de 350W voeding.

Nou, da's het idee in het kort. Mogelijk heb ik ergens overheen gekeken en kan dit helemaal niet zo of is het een slecht idee.
Schiet in dat geval gerust, liever nu dan wanneer al het spul al thuis ligt en ik er niets mee kan.
Zodra één en ander in praktijk wordt gebracht, volgen er zeker foto's en verdere uitleg.

Wordt vervolgd...

Aanpassingen tijdens voorbereiding:
21-01 Voedingen aangepast
24-01 Keuze voor Raspberry Pi gemaakt
24-01 Info over koelers aangepast
25-02 Bijgewerkt naar definitieve onderdelenlijst

[vaperke]

Je gaat wel die cree's hard gaan sturen op 1A. Je EPP zal ook best 48V leveren.

Wil je de ldd's gebruiken omdat je al een voeding liggen hebt en ldd's? Of wil je echt alles appart gaan sturen?

Zou het niet goedkoper zijn (en simpeler) om een hlg te kopen en die aan te sturen om te dimmen?

Als je toch met de LDD's verder gaat kan ik je deze aanraden:

http://www.benl.ebay.be/itm/262214272302?_trksid=p2050601.m570.l6004&_trkparms=gh1g%3DI262214272302.N41.S2.R1.TR1

Wel even opletten, hier zitten er al 10K pull down weerstanden op. Wat wil zeggen dat als je arduino of pwm controller crasht alle lichten uit gaan. Kun je natuurlijk oplossen door ze er van tussen te halen.

succes

[vaperke]

Die SSL kun je trouwens gewoon op 1 LDD-300 plaatsen toch?

350mA lf geeft 1.85V

http://www.mouser.be/ProductDetail/Osram-Opto-Semiconductor/GF-CS8PM124-3S4S-1/?qs=%2fha2pyFadugfWOx0xDk8ATNgxsxwaFmwwASFr1quDRUXMqgB%2f8kUvUMJhwPzlU0i

300mA 2-32V

http://www.mouser.be/ProductDetail/Mean-Well/LDD-300L/?qs=erfQA2AIGbUSclZhfiXojQ==

[joremkrank]

leuk weer een knutselaar erbij,

[vaperke]

Kon het niet laten (slow day @ work )

Ik was eens aan het zien of het interessanter is om met LDD convertors te werken of ineens met gewone drivers.

Je hebt natuurlijk de pro's en contra's van beide systemen, maar dit gaat me puur over de prijs.

Ook laat ik de red's buiten beschouwing.

vertrekpunt 2530's op 1 Ampere, die kun je ook op

	Aantal	A	fV	W	Totaal Watt	Totaal fV	Totaal A
Cree 2530	4	0,7	31.8	22,26	89.04	127,2	2.8
CLU48-1212	13	0,7	33,9	23,73	308,49	440,7	9,1
					397,53	567,9	11,9

Prijzen komen van Mouser en zijn zonder btw en transport.

Scenario 1

Alles LDD met 1 voeding 36V 11.4A

De EPP-400-36 kan 11.A leveren, wat op zich te weinig is. Plus zal je die goed moeten koelen.
Beter misschien om er 2 te kopen. Zeker als je je arduino en nog wat andere dingen wilt sturen hiermee.
Vergeet niet om een buck converter er tussen te plaatsen voor naar je fans/arduino.
Of je moet nog een bijkomstige 12V voeding erbij nemen.

	Aantal	Stukprijs	Totaal
ldd700	13	5,62	73,06
ldd1000	4	5,95	23,8
EPP-400-36	1	78,45	78,45
			175,31

Scenario 2

Alles met HLG drivers.

HLG-185H-C700	2	58,32	116,64
HLG-120H-C700	1	50,61	50,61
			167,25

Je kunt natuurlijk niet alles afzonderlijk gaan aansturen in het laatste scenario. Maar je hebt wel 3 zones dat je afzonderlijk kan dimmen.

[Raph]

Zo vaperke, je hebt er een hoop werk van gemaakt! Je hebt gelijk dat zowel qua kosten, complexiteit als efficiency werken met HLG drivers een betere optie zou zijn.
Maar ik wil wel graag elke LED onafhankelijk kunnen sturen, ook de far reds. Zo kan ik o.a. per zone/plant bij gaan sturen:
Extra far red op de te lage plantjes, de hogere planten wat langer onder 5000K i.p.v. 3000K laten.
Daarnaast heb ik nu al zin in de 'wat doet far red'-experimenten deze zomer. (Ik deel de tent dan op in vier zones met 1 stekje in elke zone)

320W COB LED vermogen zou op zich voldoende zijn. Ik bedenk me tijdens het typen nu ineens dat dat niet eens een 36V voeding hoeft te zijn. (De LDD's doen geen step-up!)
Zolang de planten nog wat kleiner zijn, zal de 'buitenste ring' van 8 LED's en de center-LED uitgeschakeld blijven.
Er wordt gestart met de 4 5000K leds en geleidelijk zullen de 3000K's op dezelfde positie bijgeschakeld worden (elke dag iets meer).
Als de planten een stukje groter zijn, zal er worden overgeschakeld naar de 13 stuks 3000K LED's @700mAh/23,7W = 308W.
Om o.a. deze reden plof ik overal LDD's tussen: Als ik met slechts enkele LED's draai, stabiliseert dat de zooi en wordt het overtollig aangeboden vermogen 'tegengehouden'.

Misschien zijn de CXB2530 's op 1A wat teveel van het goede. Ik heb me hier vergist tijdens het zoeken naar alternatieven voor 1212's op 5000K (De CLU048-1212C4-503M2K1)
Het liefst zou ik nl. 4 stuks 1212's op 5000K gebruiken, maar kan ze -vooralsnog- nergens vinden. Als ik binnenkort een quote bij Kingbrite opvraag voor de COB's neem ik dit mee.
Mocht ik daar niet aan kunnen komen, dan zullen 3070's een betere keuze zijn. 90W-100W aan 5000K licht (met de 2530's op 700mAh) lijkt me net te krap...
Misschien is 90 tot 100W aan 5000K wel voldoende. De planten komen onder een 110W T-neon weg uit de voorgroeitent en zullen na enkele dagen al 3000K licht erbij krijgen.
Probleem opgelost

Misschien kan ik de far reds met een juiste weerstand wel direct op 12V zetten, dat scheelt een paar drivers. Zoek ik nog even uit, kom ik op terug...[

/edit

De EPP-400-36 kan 11.A leveren, wat op zich te weinig is. Plus zal je die goed moeten koelen.

Goed gezien! Die doet geen 11A zonder koeling idd.
Dan wordt het ws. een RSP-320-36 voor de COB's. En vond op Mouser een MeanWell RID-85A. Die kan dan de taak van de 5V en 12V lijnen op zich nemen.

[vaperke]

RSP-400-36 ken ik niet.

of 3 van deze

http://www.mouser.be/ProductDetail/Mean-Well/LRS-150-36/?qs=%2fha2pyFaduj3ReCUJc4BP%252bL7bIDiPcOPqohpeO5FWA4%3d

deze gebruik ik voor mijn LDD's aan te sturen.

17 pwm sturen, zal nog leuk worden om dat allemaal te verbinden

[Raph]

Sorry, ik werkte m'n bericht net bij tijdens jouw post. Het is even een puzzeltocht met voedingen. (Vind dat overigens wel leuke puzzels)
Die RPS-400-36 (niet RSP zoals ik schreef) is een OEM voeding die niet wordt geleverd aan EU klanten. Dat houdt dus op (en was vrij krap op 5V en 12V)
Die RID-85A die ik in m'n update noem, wordt het overigens ook niet. Die heeft nl. een minimum belasting van 2A op de 5V lijn nodig om z'n werk te doen.
12V voeding met buck converter naar 5V is een optie. Maar die 5V is nogal belangrijk en weet niet hoe betrouwbaar zo'n ding is (via een eBay of AliExpress)

/edit volgende ochtend:
Ben er uit qua voedingen: Een LRS-350-36 voor de COB's, voor het 5V spul een RS-25-5. Dit is aangepast in de topicstart

[vaperke]

Ik werk met een paar buck convertors voor 5v. Zo ingewikkeld zijn die dingen niet, dus heb ik er wel vertrouwen in als je de soldeerpunten goed na controleert.

Die LRS is maar 9.7A, dat is in principe toch te weinig? Ik zou 3 LRS-150-36 doen 3 X 4.3A. Lijkt me een stuk veiliger en je blijft passief.

Leuke puzzels zijn dit, kan me ook meestal niet helpen sorry hiervoor hehe

[Raph]

Die LRS-350 zou te krap zijn om alle COB's volop aan te sturen, maar dat ondervang ik in de software: Er zullen max. 13 COB's tegelijk aan gaan (13x25,2W=327,6W).
Het idee begon met 4 of 5 3590's op 240W, inmiddels is dat bijna 1,5x zoveel geworden en jij wil me zelfs aan 450W. Ik heb hier maar een DR90 tent.

Bedoeling is als volgt:
De 5V voeding krijgt continu spanning. Deze voedt de RPi en PWM controller. (Daarnaast ook de far red LED's en de CPU fans als dat nodig zou zijn). Zodra het dagprogramma start (het licht aan gaat) schakelt de RPi een bistabiel relais om die op zijn beurt het relais voor de COB voeding inschakelt. Heb al een mooi 5V relais gevonden die 100A inrush aan kan. De reden om een bistabiel relais ertussen te zetten is om te voorkomen dat de verlichting uitvalt als de RPi (om wat voor reden dan ook) opnieuw wordt gestart.

Aan het einde van de dag schakelt de COB voeding dan weer af. Zo kunnen de LDD's toe zonder pull-down weerstand (althans, de meeste dan he ). Mocht er iets crashen, dan heb ik geen uitval van verlichting tijdens de dagperiode. Ik heb er aan zitten denken om voor 'bewaking' tijdens de nachtperiode een microcontroller met RTC en lichtsensor (LDR) op batterijen te gebruiken.
Deze controleert dan of het licht aan of uit zou moeten zijn en kan bij problemen aan de RPi kant het bistabiel relais zelf ook in- en uitschakelen.

De Osram LED's hang ik met een 10ohm 2W weerstand en een transistor (per LED) direct aan de PWM controller, dat scheelt een paar drivers.

17 pwm sturen, zal nog leuk worden om dat allemaal te verbinden

Het wordt misschien nog wat erger Allereerst zullen ook de far red LED's via PWM worden aangestuurd: Dat zijn in totaal 21 kanalen. En als ik niet weg kom met passieve koeling, dan gaan er nog 13x3 draadjes voor de fans en 13x3 draadjes voor de DS18B20's bijkomen (totaal: zo'n 120 aders)

Nou is er gelukkig tijd genoeg: Het is nl. Chinees nieuwjaar! Ik heb vrijdag de PWM controller en DS1820's via eBay besteld en kreeg op beide items de volgende melding:
Geschatte leveringsdatum ma, 06 mrt - vr, 14 apr
Ik zou de PWM controller eventueel dichterbij kunnen kopen en de DS1820's zijn niet direct noodzakelijk, maar ook Kingbrite heeft nog geen reactie gegeven op m'n quote request.
Dat gaat dus ook zeker maart worden voordat de COB LED's binnen zijn. Ach ja, the hard way he...

[vaperke]

Ik kan je die ldd pcb boards aanraden. Mijn licht gebruikt er maar 5 en het maakt het wel een stuk makkelijker en netjes.

http://www.benl.ebay.be/itm/262214272302?_trksid=p2060353.m2749.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT

[Raph]

Ik ben -voor mijn plan- niet zo kapot van die PCB's eigenlijk: Ik zou er alsnog 4 nodig hebben en ze nemen 2x zoveel ruimte in als de drivers alleen.
Maar ik struikel vooral over de prijs: 40 euro voor 4 kale PCB-tjes. Voor hetzelfde geld heb ik 10 stuks zelfontworpen PCB's op de deurmat.
Ik hoef je nu zeker niet meer te bevestigen uit welk land ik kom, he .

Heb wel goed nieuws trouwens: De PWM controller is vandaag binnen gekomen! (Wat nou, chinees nieuwjaar met levering in maart of april?)

Da's mooi, kan ik komend weekend eens proberen of er te praten is met dat ding


Ook zijn de eerste beetjes software in elkaar geflanst. Die heeft drie 'hoofdprogramma's': Handmatig, Dag of Cyclus



Handmatig geeft de optie een start- en eindtijd in te stellen. Ook zijn alle LED's onafhankelijk in te stellen (Aan/Uit en vermogen)


Het dagprogramma heeft al een stuk meer opties:
- Zonsopkomst/ondergang simulatie met instelbare periode en hoek (hierover later meer)
- Indeling per zone/plant of volledige ruimte
- Gebruik ver-rood van x aantal minuten vóór tot x aantal minuten na zonsondergang (met instelbare fade-in/fade-out)


En als laatste het volledige cyclus programma. Dit is de meest uitgebreide.
- Volledige periode (kweek) voor te programmeren
- Alle opties van het dagprogramma (ook per zone)
- Overgang van koelwit (5000K) naar warmwit (3000K) over meerdere dagen te programmeren
- Optie om bijschakelen van buitenste leds (de buitenring) 'uit te stellen' zodat tijdens de eerste week niet hoeft te worden getest of de tentbodem ook groeit

Cyclusprogramma, volledige ruimte


Cyclusprogramma, per zone


Ook heb ik al een simulatie van het zonsopkomst/zonsondergang gebeuren, maar even kijken hoe ik dat veilig zichtbaar kan gaan maken. Volgt binnenkort...

[Raph]

Omdat volgens mij de helft van de afbeeldingen het niet doet, hier nogmaals op een andere manier...
En een flimpje met een simulatie van de zonsopkomst hier: https://vimeo.com/203007172

[vaperke]

Waar programmeer je in?

[Raph]

Vooralsnog is alles in PHP geschreven, ik ben daar het meest bekend mee. Dat verklaart ook de keuze voor de Raspberry Pi.
Eens per dag worden alle 'PWM wijzigingen' in een MySQL database gezet. Die wordt weer uitgelezen door een C programmaatje die de PWM controller vervolgens aanstuurt.
Mocht er ergens wat crashen, dan blijft ie gewoon 'staan' op de stand waar ie was aangekomen.

Had 't al via PM gemeld, maar ben toch wel erg blij met je LDD PCB boards tip. Zonder die dingen zou het een rommeltje worden met zoveel drivers.