DIY LED mit TC420 und Samsung LM301B

[joyupi]

Servus zusammen,

nach über 5 Jahren Aquarien-Abstinenz habe ich mich nun nicht mehr halten können und meine Augen auf ein neues Projekt geworfen. Ich bin vor ein paar Monaten auf das Aquascaping aufmerksam geworden und beschäftige mich seit dem immer mal wieder mit der Materie. Das Aquarium + Unterschrank stehen bereits. Es ist ein 90er geworden mit den Maßen 90x40x36. Vorher hatte ich eher "Fertigaquarien" mit den älteren T8 Leuchten.

Da eine gute Beleuchtung eine der Hauptanforderungen für das Aquascaping ist, habe mich mir überlegt eine LED Beleuchtung selbst zu bauen. Diese soll möglichst automatisiert angesteuert und gedimmt werden, um Sonnenaufgänge und -untergänge simulieren zu können und den Fischen/Wirbellosen etwas gutes zu tun. Später soll dann bestenfalls auch noch eine CO2-Anlage an die Steuerung angeschlossen werden.

Nachdem ich etliche Foreneinträge durchgegangen bin (dieses Forum hat mir am besten geholfen! ) und nach stundenlangem hin und her überlegen komme ich nun für mich zu folgendem Schaltplan:

- Als Netzteil soll ein MeanWell ELG-100-42AB-3Y eingesetzt werden (21-42V, 2,28A)
- Zwischen TC420 und Netzteil soll ein DC-DC Step-Down Converter eingesetzt werden (4-40V to 1.25-37V)
- 2xMeanwell LDD-700H mit je 700mAh
- 6x21er LM301B Leisten von Samsung. 3 mit 4000K und 3 mit 2700K, um ein etwas wärmeres Bild zu bekommen (das Aquarium wird im Wohnzimmer stehen)

Da dies meine allererste Lampe wird wollte ich mich vor dem Kauf absichern, ob das alles so funktionieren wird? Muss z.B. doch ein 36V Netzteil verwendet werden? Welche Kabel könnt ihr mir außerdem empfehlen? Ich schätze, dass die Stromkabel ruhig etwas dicker sein sollten und die PWM Signal leitenden Kabel vom TC420 relativ dünn sein müssen, um an das MOSFET ranzukommen?

Ich danke euch für eure Mithilfe an meinem neuen Projekt !

Viele Grüße
Johann

 

[moskal]

Hallo Johann,

Technisch bin ich da nicht so bewandert wie andere die sich sicher noch melden werden. Aber die 4000K Samsungs habe ich hier und das Licht ist in der CRI80 Version nicht wirklich schön, vor Allem gelb. Die 2700K habe ich noch nicht gesehen. Ich würde auf jeden Fall nachfragen, ob du die 21-er Platinen mit CRI90 bekommst, da ist das Rot schöner vertreten.

Gruß
Helmut

 

[Wuestenrose]

Hallo Johann,

ich stimme Helmut zu. 2700 K + 4000 K wird definitiv zu gelb, obwohl ich selber eher auf wärme Lichtfarben stehe. Du solltest LED-Tech fragen, ob sie Dir die Streifen mit LM301B 4000 K/CRI90 sonderbestücken können.

Für drei 21er LM301B-Streifen in Reihe reicht auch ein 36 Volt Netzteil. Auch ist das ausgesuchte 100-Watt-Netzteil komplett überkandidelt. Die 6 Streifen nehmen bei 700 mA zusammen 35 Watt auf. Da reicht auch ein Meanwell HLG-40H-36 oder NPF-40-36 dicke.

Damian hat hier beschrieben, daß die Ansteuerung der LDDs mit dem Ausgang des TC420 nicht richtig funktioniert. Du musst das Steuersignal von den Gates der Ausgangs-MOSFETs abgreifen.

Zum benötigten Kabelquerschnitt habe ich da im Forum schon mal eine Formel genannt, ich würde 0,5...1 % Spannungsfall tolerieren.


Viel Erfolg!
Robert

 

[Roby]

Hi, warum nicht diese hier?

CRI 90 4000k

Der TC420 brauch ja min. 12V Input (laut Spec.), damit gibt er dann aber auch ein 12V PWM Signal aus, welches wiederum zu viel für die LDD's ist welche ein max. 5V PWM für den Dim Input benötigen. Siehe wie bereits erwähnt Damians Lösung.

LG Robert

 

[Wuestenrose]

'N Abend

Hi, warum nicht diese hier?

Weil Johann den 21er Streifen möchte und nicht den 98er.

Der TC420 brauch ja min. 12V Input (laut Spec.), damit gibt er dann aber auch ein 12V PWM Signal aus, ...

Nein, tuter ned. Erklärung und Bilder folgen morgen, etz um diese Uhrzeit habe ich keinen Bock mehr dazu.


I.d.S.
Robert

 

[Roby]

Weil Johann den 21er Streifen möchte und nicht den 98er.

Johan will auch 2700K ...

Nun ja warten wir ab was er er mag.

LG Robert

 

[joyupi]

Abend zusammen,

Danke erstmal für euren hilfreichen Input!

Von mir aus müssen es auch keine 4000K sein, ich wollte einfach eine rel. umfangreiches Farbspektrum abdecken. Hatte gelesen, dass für die meisten Aquarienpflanzen ab 4000-5000K ideal wären. Wäre es dann vielleicht sogar besser/"schöner" wenn ich 3 Streifen 2700K und 3 Streifen 5000K bzw. 5700K nehme? Wäre das Bild dann weniger gelb? Auf dieser Seite fande ich 3500K schon ziemlich blau, 2700K alleine ist dann aber auch schon zu gelb.

Für drei 21er LM301B-Streifen in Reihe reicht auch ein 36 Volt Netzteil. Auch ist das ausgesuchte 100-Watt-Netzteil komplett überkandidelt. Die 6 Streifen nehmen bei 700 mA zusammen 35 Watt auf. Da reicht auch ein Meanwell HLG-40H-36 oder NPF-40-36 dicke.

Danke für den Tipp mit dem kleineren Netzteil! Werde dann vermutlich ein HLG -40H-36 nehmen. Ist denn grundsätzlich ein zweites Netzteil für den TC420 mehr zu empfehlen als so ein DC-DC Step-Down Converter? Ich denke dass ein Netzteil u.U. energieeffizienter wäre als zwei. Außerdem hätte man weniger Kabelsalat und mehr Steckdosenplätze für andere Geräte.

Damian hat hier beschrieben, daß die Ansteuerung der LDDs mit dem Ausgang des TC420 nicht richtig funktioniert. Du musst das Steuersignal von den Gates der Ausgangs-MOSFETs abgreifen.

Mir ist bereits bewusst, dass ich das Signal am MOSFET abgreifen muss. Deshalb habe ich auch wegen der Kabelstärke gefragt.

Ich schätze, dass die Stromkabel ruhig etwas dicker sein sollten und die PWM Signal leitenden Kabel vom TC420 relativ dünn sein müssen, um an das MOSFET ranzukommen?

Wenn ich das PWM Signal am MSOFET abgreife, sollte es aber klappen, so wie in meinem Schaltplan oben, oder?

Hi, warum nicht diese hier?

Die 98er mit 50cm passen einfach nicht so recht bzgl. den Maßen.. Ich möchte ja zwei Kelvinwerte abdecken, daher bräuchte ich dann schon 4 Streifen. Wird dann insgesamt deutlich teurer ohne wirklichen Zusatznutzen.. Deshalb bevorzuge ich momentan die 21er Streifen, außer ihr habt gute Argumente dagegen .

 

[Roby]

zwei Kelvinwerte

Das mach aber nur Sinn wenn du die Farbe verstellen möchtest. Eine statische Einstellung beider Farben bringt dir praktisch nichts anders als den mittleren Farbwert, Die Farbwiedergabe (CRI) verbessert sich dadurch nicht. Jedenfalls nicht wenn man zu zwei verschiedenen Farbtemperaturen der gleichen LED Baureihe greift. Wie es schein verwenden die Hersteller für eine 4000k LED eine Mischung der Leuchtstoffe aus 3000K und 5000K (zumindest Sinngemäß) im statischen (konstante Farbtemperatur) Betrieb gewinnt man die getrennten Farbtemperaturen nichts.
Es sei denn man will die Farbtemperatur variieren können.

Die 98er Streifen (50cm) lassen sich ja in bis zu 7 (14er a ca. 7cm) Stücke teilen, falls dir das bei deiner Planung hilft.

Wenn ich das PWM Signal am MSOFET abgreife, sollte es aber klappen

Zumindest wäre dann der LDD korrekt angesteuert.

LG Robert

 

[Wuestenrose]

Morgen…

Der TC420 brauch ja min. 12V Input (laut Spec.), damit gibt er dann aber auch ein 12V PWM Signal aus, …

Nö. tuter immer noch ned .

Die Ausgangs-MOSFETs



schalten nach -Vin durch. Die LEDs werden zwischen +Vin und den Drains der FETS angeschlossen. Strom fließt also nur, wenn die FETs durchgeschaltet sind. An den Drains der FETs, also den Kanalanschlüssen des TC420, liegt ohne LEDs kein Signal.

An den Gates der FETs liegt ein prächtiges 5-Volt-Rechtecksignal


(10:1-Tastkopf)

das man schön zum Ansteuern der LDDs verwenden kann.


Viele Grüße
Robert

 

[Roby]

Nö.

Diese China Consumer Produkte besitzen ja leider keine aussagekräftigen Sepcs./Datenblätter.
Die Kontroller-Logik selber kann ja mit USB 5V betrieben werden, da wird er dann wohl auch die 5V vor den Endstufen generieren können. Ab wieviel V die FET Leistungs-Endstufen (welche in dieser konkreten Anwendung nicht gebraucht werden) funktionieren ist fraglich, die 12V-24V wären das was man aus dem "Datenblatt" erfährt", muss natürlich nicht stimmen ...

LG Robert

 

[Wuestenrose]

Mahlzeit…

Kannst du vielleicht etwas genauer erläutern, was dir jetzt schon wieder nicht passt? Zum Testen habe ich meinen TC420 aus einem 12-Volt-Netzteil betrieben. Auf dem oberen Bild sieht man um den 470-µF-Elko herum den Schaltregler, der die internen 5 Volt erzeugt. In den Endstufen sitzen PJD09N03-MOSFETs



die bei 5 Volt am Gate bereits komplett aufgesteuert sind.

Du plapperst von Dingen, die du weder kennst, noch verstehst.


I.d.S.
Robert

 

[joyupi]

Hallo zusammen,

ich muss sagen, je länger ich mich in das Thema Beleuchtung beschäftige, desto schwieriger wird es für mich eine Auswahl zu treffen! Um weitere Komplexität zu vermeiden vertraue ich daher etwas auf die Schwarmintelligenz in diesem Forum.

Da ein CRI-Wert von 90 scheinbar eine doch deutlich bessere Farbwiedergabe liefert, tendiere ich nun zu den etwas teureren und ineffizienteren Samsung lm301b CRI90 Streifen. Diese sind von den CRI90ern noch mit am effizientesten.. Auch wäre es ganz schön mehrere Farbspektren (z.B 2700K, 4000K, 6500K) zu verbauen, um sich dann zu unterschiedlichen Tageszeiten verschiedene Farbtemperaturen einzustellen. Leider finde die lm301b CRI90 momentan nur bei LED-Tech und nur als 50cm Streifen in den Varianten 4000K und 2700K. Denkt ihr es lohnt sich einmal bei LED–Tech nachzufragen, ob sie auch 25cm und eventuell auch 6500K Platinen herstellen könnten? Ansonsten tendiere ich aktuell zu 2x50cm 4000K lm301b CRI90 und 1x50cm 2700K lm301b CRI90. Bis heute um 12 würde es übrigens noch 10% Rabatt bei LED-Tech geben!

Eine andere Frage hat sich mir auch noch gestellt: gibt es im Strom anpassbare KSQs? Sprich, ich würde gerne zwischen 1050mAh und 700mAh herumspielen ohne gleich neue KSQs verbauen zu müssen. Geht das, und falls ja welche KSQs würden sich dafür eignen? Ansonsten würde ich dann vermutlich gleich auf die 1050mAh KSQs gehen und dann über die PWM Dimmung reduzieren falls nötig. Was meint ihr?

Würde für die 50er Streifen mit ca. 20V pro Streifen vielleicht sogar ein 24V Netzteil genügen? Dann könnte ich mir den Step-Down Converter sparen.. oder brauchen die KSQs und TC420 zu viel sodass ich dann über 24V komme?

Nochmals danke für die wertvollen Tipps! Ich freue mich schon sehr auf‘s Zusammenbauen und werde dann mit Bildern vom Ergebnis berichten. Die Halterungen werde ich übrigens 3D-Drucken, habe auch schon ein erstes Modell konstruiert bin mir aber bei der Höhe noch nicht so ganz sicher..

 

[omega]

Hi,

Würde für die 50er Streifen mit ca. 20V pro Streifen vielleicht sogar ein 24V Netzteil genügen? Dann könnte ich mir den Step-Down Converter sparen..

ein 24V Netzteil sorgt für eine konstante Spannung, ein Meanwell LDD dagegen für einen konstanten Strom. Ohne vorgeschaltete Konstantstromquelle wird das Netzteil so viel Strom liefern, daß Dir die LEDs gnadenlos durchbrennen werden.

Grüße, Markus

 

[joyupi]

Hallo Markus,

ein 24V Netzteil sorgt für eine konstante Spannung, ein Meanwell LDD dagegen für einen konstanten Strom.

das ist mir bewusst was ich meinte war, dass ich im Prinzip den Schaltplan incl. LDD‘s so wie in meiner Skizze oben lasse und nur den DC-DC Step-Down Converter wegnehme und das Netzteil dann durch ein 24V Netzteil ersetze. Oder würde das nicht gehen, da LDD‘s und TC420 zu viel Spannung benötigen?

Beste Grüße
Johann

 

[Roby]

was dir jetzt schon wieder nicht passt?

Ganz einfach, deine Umgangsformen.

LG Robert