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Panel led con Luxeon Rebel by nicoz

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  • Panel led con Luxeon Rebel by nicoz

    Amigos, este hilo es para ir mostrando la construcción de un nuevo panel led. En realidad no es tan nuevo sino que es la versión definitiva de un diseño que ha evolucionado durante un par de años ya.

    Este primer post va a ser un resumen de las pruebas hechas durante este tiempo; luego viene el desarrollo del modelo actual.

    El panel


    La lámpara es un diseño de módulos de aprox 30 w (28 en el diseño actual), cada uno tiene su propio driver y una sola serie de leds. Se conectan a una fuente de poder de 24V dc. La refrigeración es pasiva; los leds están montados en mpcb y pegados al disipador con epoxico rápido.

    2ponqlh.jpg
    Primera version. Panel version A abajo y B arriba.

    34xs36r.jpg
    Detalle del panel B

    Las Partes:
    - Disipador: placa de aluminio de 120x400x3 mm, perforada para mejorar el flujo de aire.
    - Driver: Luxdrive FlexBlock A011 700ma. No muy económicos pero ideales para experimentar por su flexibilidad de uso.
    - Leds: series de 15 Luxeon Rebel, la combinación fue cambiando en cada revisión pero estaban basadas en rojo 660, blanco 3000K 90CRI y azul 440.
    - PCB: Micro mcpcb opulent de 8mm. Eran mucho más económicos que las típicas estrellas, pero de tan pequeños resultaron medios complicados para soldar las conexiones.


    La combinación de colores ha tenido 3 versiones; la inspiración original era una variación de las evoled, (que en ese entonces estaban en su mejor momento) pero cambiando el rojo por 660 y el blanco por uno cálido de alto CRI. También un poco de azul para complementar por si era necesario. Las versiones fueron:
    Panel A: 12 rojo 660, 4 blanco 3k9, un azul 440. Placa con menos perforaciones y
    Panel B: 7 rojo 660, 8 blanco 3k9
    Panel C: 8 rojo 660, 6 blanco 3k9, un azul 440.

    En un principio partí probando con 2 diseños distintos, A y B. Al poco tiempo las plantas bajo el B se estiraban más, y al rotarlas siempre se empezaban a estirar más las que estaban bajo el panel sin azul. Era claro que un poco de azul extra hace mucha diferencia, y el aporte del blanco cálido en esa banda es insignificante. Acabe haciendo una nueva versión C, que era un término medio entre estos. El B fue desmantelado y reconvertido a la nueva especificación. Fue media enredada la operación porque todos estos cambios los hacía con el cultivo andando, siempre tenía que tener dos paneles funcionando mientras trabajaba en un tercero. Al final termine el primer cultivo con 2 paneles C funcionando, Desde el segundo cultivo en adelante he funcionado con los 3 paneles en configuración C A C.

    ¿Se entendio algo? jaja, mejor es con fotos:


    25tf1wh.jpg
    B-A

    runngl.jpg
    C-C

    2z3ryf9.jpg
    C-A-C

    El Cultivo

    La camara de flora es un mueble hecho de MDF, de 65x55x100cm interior, todo lacado en poliuretano blanco brillante por dentro.

    La primera etapa de pruebas fue mono cultivo de Jack Herer, una cepa que ya conocía bien como se porta bajo el sodio. Todos clones del feno más sativo de JH, una planta media complicada de controlar el tamaño en indoor, ideal para probar la influencia del azul.

    El primer intento fue un sog de 6 plantas en macetas de 3 litros y sustrato de turba , perlita y humus.
    No salió nada mal: 70 gramos para 56 watts, 1.25Gr/W

    5ahlzb.jpg

    El primer cultivo antes de cosechar. Los paneles ya estan en su tercera version y hasta tienen estructura propia!

    Resuelta la duda del rendimiento, el segundo cultivo fue un poco más experimental. Ya no interesaba tanto los gramos de cosecha sino la calidad del resultado. La idea era lograr una sola planta con 4 brazos bien cargados de cogollos a todo lo largo, usando los 3 paneles esta vez. Me interesaba probar la efectividad del aluminio en el suelo para reforzar el desarrollo en la parte baja. Creo que algo aportó al resultado en el primer intento, pero de todas maneras en un sog es poca la luz que logra llegar hasta abajo. Para que funcione esta idea tiene que haber espacio entre las ramas que permita el paso de la luz.

    La elegida fue la ex mami JH, que por medio de podas y amarres se dejó con solo 4 ramas bien separadas. Fue podada, trasplantada a una caja de 20 litros y puesta en ciclo 12/12 el mismo día, cuando entro al cajón.

    2ecnswo.jpg
    primer dia de flora

    Tuve hartos problemas en este cultivo, el principal fue el frio en pleno invierno. En un principio el resultado fue algo decepcionante. Lo que esperaba que resultara en unas colas de zorro espectaculares, terminaron pareciendo mas bien racimos de uvas. Eran puros pomponcitos chicos, pero al menos resultaron bastante parejos de tamaño en toda la altura. El rendimiento fue medio pobre; como 0.6 Gr/W.

    9jli6b.jpg
    Asi terminó

    Pero la buena sorpresa fue que lo que no tenían en calibre, estaba en sabor. Es como si todo el aroma de los cogollos grandes que quería lograr, había quedado concentrado en esas pequeñas rocas increíblemente densas. Por esos días, fui invitado a una copa cannabica local. Eran las mejores JH que había sacado, y para la competencia iban a estar con 3 meses de curado… ya tenia mi candidata!


    IMG_3481.JPG
    Al final no fui el único que los encontró buenos!

    Después de eso no hice mas cambios en la configuración de luces. Ya había probado que podían rendir y sacar buena calidad. El mito de que con LED salían esponjas insípidas ya era historia. Solo me dedique a probar cepas y disfrutar las cosechas. Por mientras, han habido algunos problemas y puntos débiles que he ido identificando, para mejorar en una versión definitiva de la lámpara. Eso queda para el siguiente posteo, que esto ya se esta poniendo muy largo.

    Saludos!
    Editado por última vez por NicoZ; https://www.cannabiscafe.net/foros/member/137494-nicoz en 05/03/2014, 01:51 . Razón: Titulo

  • #2
    Re: Panel led con Rebel by nicoz

    Enhorabuena por el proyecto y suerte con tu situación laboral

    Saludos.

    Comentario


    • #3
      Re: Panel led con Rebel by nicoz

      valla crack!! felicitaciones por esa lampara colega, eres un genio

      Un saludo


      Seguimientos Coco SOG

      Comentario


      • #4
        Re: Panel led con Rebel by nicoz

        Muy buena informacion Nicoz, no llegaste a usar rojo 630 por lo que he leido, y yo pensaba que era necesario alguna proporcion de 630/660, cada uno elije una relacion distinta pero no habia leido aun nadie que solo usara 660 y que no le diera problemas.

        Continua posteando si puedes que este tipo de informacion y los problemas que has tenido, fijo que tienes a medio foro ansioso.

        Muchas Gracias.

        Comentario


        • #5
          Re: Panel led con Rebel by nicoz

          Gracias amigos,
          Lo del curro no es tan grave, es mas bien un tiempo sabático que tome voluntariamente; trabajo independiente y desde el 2010 que no tenia vacaciones.

          Las conclusiones de la fase de pruebas y los objetivos de diseño del nuevo modelo serian:

          Pcb:
          Sin duda es el problema más complicado para una lámpara casera. No quería volver a montar una lámpara con esos pcb tan chicos y teniendo que soldar toda esa infinidad de conexiones individuales. Las tradicionales estrellas de 20mm funcionan mejor, pero igual el montaje individual es bien tedioso. No quedaba otra solución que hacer una placa personalizada. Un excelente hilo de [MENTION=71084]HAMMERTHC[/MENTION] fue el que me animó a intentar esa opción.


          Construcción más robusta: Estos leds de montaje superficial son bien delicados. Los paneles tenían unos topes para mantenerlos levantados al ponerlos en una mesa para trabajar en ellos. Aun así tuve un par de accidentes en la manipulación que provocaron fallos. Se supone que una de las ventajas del led es su larga vida útil, lo que no se estaba logrando con un montaje tan frágil. El desafío es lograr un panel robusto que no corra riesgos al ser manipulado por algún simio con unos cuantos bongazos encima. La solución que estoy pensando tiene algo entre lo que hizo [MENTION=85646]ventolin[/MENTION] y los bonsái hero.


          Driver: Los flexblock resultaron ser bien útiles a la hora de hacer pruebas, pero en su modo normal de uso (buck-boost) están limitados a cadenas de no más de 20W. Para sacarles 30w hay que usarlos en un modo llamado boost only. El detalle es que este modo no opera la protección de corto circuito, y tiene parámetros más estrictos en cuanto al voltaje de la fuente. Estos problemas los fui descubriendo “a la mala”. Un driver lo maté en los primeros días al querer medir tensión con un tester puesto en posición para medir corriente. Cerca del año de uso murió súbitamente otro. Supuse que era cosa de mala suerte y lo reemplace por uno que me quedaba de repuesto. Hace un par de meses murió súbitamente otro driver. Contacte al fabricante y me dijeron que la falla era por apagarlos desde la fuente de poder en vez de usar el pin de control. Las variaciones de tensión al momento del encendido y apagado lo hacían operar fuera de rango por algunos instantes. Usándolos en el modo normal no tienen estas vulnerabilidades, pero están limitados en potencia. Al final opte por descartarlos en el nuevo diseño, reemplazándolos por unos Meanwell LDD. No son regulables en corriente, pero valen un cuarto de los luxdrive!


          Disipación: Las placas de aluminio hacen un trabajo decente, aunque en los días calurosos de verano ya podía sentirse caliente al tacto. Un poco de movimiento del aire hace una gran diferencia en las temperaturas, asi que este problema estaba controlado con el par de ventiladores circulando el aire dentro del cajón. La duda que quedaba pendiente es cuanto influye en el rendimiento del disipador la radiación IR. Las placas son de aluminio puro sin anodizar, material con una emisividad prácticamente nula.


          Espectro: Tengo acceso a un espectrómetro que me ha permitido hacer hartas pruebas y aprender una enormidad sobre la eficiencia de los distintos colores de leds. La conclusión más importante es que el blanco 3k9 no es lo mejor para este uso. En papel se ve bien la curva espectral, con un saludable énfasis en los rojos, pero en la practica la intensidad total es bastante menor que en los blancos frios. El tema da para largo y prometo que luego voy a elaborar en detalle.


          Terminaciones: Esta parte ya es más capricho que necesidad, pero la idea es que la lámpara definitiva no parezca un cutre invento casero, sino que se vea como un producto bien terminado. El diseño de la trama de perforaciones es parte de esto. Probablemente muchas menos eran suficientes, pero la decisión fue puramente estética.

          Adjunto nuevas fotos de los paneles en su ultima versión. Estos ya fueron desmantelados para reciclar las partes en el nuevo diseño.

          IMG_3402.JPG
          Panel C con sus fragiles cables y leds expuestos

          IMG_3403.JPG
          Los infames Luxdrive, en su cutre instalación provisoria que acabó siendo permanente

          Saludos

          Comentario


          • #6
            Re: Panel led con Rebel by nicoz

            Originalmente publicado por elartista Ver Mensaje
            Muy buena informacion Nicoz, no llegaste a usar rojo 630 por lo que he leido, y yo pensaba que era necesario alguna proporcion de 630/660, cada uno elije una relacion distinta pero no habia leido aun nadie que solo usara 660 y que no le diera problemas.

            Continua posteando si puedes que este tipo de informacion y los problemas que has tenido, fijo que tienes a medio foro ansioso.

            Muchas Gracias.
            [MENTION=124979]elartista[/MENTION]: Buen punto eso de los rojos. Es un tema que se ha debatido mucho en foros con infinidad de argumentos teóricos. Después de leer mucho no encontré muchas pruebas suficientemente sólidas que confirmen la mayoría de lo que se dice. Se suelen citar estudios que hablan del efecto de la relación rojo / rojo lejano, pasando por alto el detalle que el estudio define como rojo la banda entre 500 y 600 nm, y rojo lejano de 600 a 700. Me parece razonable pensar que las plantas no tienen un ojo tan fino para los colores como se suele creer, y que en realidad 20 o 30 nm no le hacen mucha diferencia. Con esta idea base, el rojo 660 era la opción lógica, simplemente porque es un mejor led que los 630. Al comparar los datasheets de los fabricantes que hacen los dos colores, se puede ver que el 660 siempre es el que se comporta mejor a mayor corriente y temperatura.

            Comentario


            • #7
              Re: Panel led con Rebel by nicoz

              Se agradece todo tan bien esplicadito, kizas haciendo una especie de plafon para proteger los leds quede mas apañdo ,aunque quizas se pierda algo de eficiencia, si no tambien se podria mirar el poner lentes a los leds
              sigpic

              Tratos OK: Balas,Worthy,,Torekus, Green Love,Canabbis,Vulcanox

              Comentario


              • #8
                Re: Panel led con Rebel by nicoz

                Buenas, continúo poniéndome al día con lo hecho hasta ahora:

                PCB
                Este tema salió bien complicado. Fue un largo periodo de prueba y error; con muchas frustraciones antes de lograr buenos resultados.
                En otros proyectos ya había hecho placas de circuitos con el método de la impresora láser, siempre me pareció complicado y tedioso, pero con maña se lograban hacer algo que funcionara. Al tratar de hacer lo mismo en pcb de aluminio fue imposible. Se fundía poco el toner y quedaban los trazos porosos, o demasiado y se engrosaban haciendo cortos. Fue imposible lograr la confiabilidad y precisión que necesitan estos leds tan chicos. Necesitaba muchísimo retoque manual para lograr un pcb bueno, ni hablar de fabricar un lote grande.


                Buscando alternativas llegue al método foto litográfico, que es el que se ocupa profesionalmente, y es posible de hacer en forma casera. Buscando “dry film photoresist”, se encuentran los materiales en ebay y las instrucciones en youtube.


                En teoría se necesita una laminadora de rodillo caliente y una cámara de exposición UV, pero con laminado en húmedo y un poco de sol funciona igual de bien. El proceso tiene sus mañas en la fabricación de la transparencia y la exposición, pero una vez que lo aprendes sale fácil, rápido y lo más importante… ¡perfecto!


                Después del photoresist, me pico el bicho con ponerle solder mask, que se hace más o menos con el mismo proceso. Ahí la cosa se pone harto más complicada. Ya no se trata solo de que cada capa salga bien, también tienen que coincidir ambas con una tolerancia de + - 0.1 mm. El laminado también es más dificil. Ya no es sobre una superficie lisa, ahora tiene relieve. Tampoco se puede hacer en húmedo, con lo que resulta casi imposible sacar todas las burbujas. Logré hacerlo de forma manual, pero la conclusión es que realmente se necesita un laminador en caliente.

                IMG_3372.JPG
                Transparencias para cada capa. Hay que imprimirlas lado a lado en la misma hoja para disminuir las distorsiones. Aun así fue necesario un corte en la segunda para ajustar el largo.

                IMG_3365.JPG
                Photoresist

                IMG_3367.JPG
                Circuitos perfectos!

                IMG_3368.JPG
                solder mask no tan perfecto

                IMG_3369.JPG

                IMG_3371.JPG
                La producción


                Disipador

                También faltaba por fabricar una placa más con el ultimo diseño para tener 3 iguales; asi que manos a la obra…

                IMG_2859_2.JPG
                Marcado de los centros

                IMG_2862_2.JPG
                Para el taladrado Hay que aceitar constantemente la broca para que no se le empiece a pegar el aluminio y pierda filo. Sale mejor echar el aceite en un vaso y aplicarlo con brocha, directo del spray se acaba muy rápido y dejas todo chorreado. Tomó como 3 horas todo el proceso.

                Comentario


                • #9
                  Re: Panel led con Rebel by nicoz

                  Esto es lo que hay actualmente, un panel de prueba con la nueva configuración. Es un montaje temporal para poder hacer las mediciones.

                  IMG_3416.JPG

                  IMG_3415.JPG

                  IMG_3399.JPG

                  espectros.png

                  Antes: 8 rojo 660, 6 blanco 3000k 90cri, un azul 440.
                  Ahora: 8 rojo 660, 4 blanco 5650k, 2 PC Amber, un azul 440

                  Las curvas de emisión son mediciones reales con espectrofotometro.

                  Saludos
                  Editado por última vez por NicoZ; https://www.cannabiscafe.net/foros/member/137494-nicoz en 09/11/2013, 23:27 .

                  Comentario


                  • #10
                    Re: Panel led con Rebel by nicoz

                    Muy buen trabajo!! Lámparas sencillas y funcionales. te han quedad las placas de un profesional!!! Ahora a ver como tiran. Por cierto, estás últimas las usaras solo para floración o mixto? Buenos humos y mejores globos!!
                    The Purple Project


                    Comentario


                    • #11
                      Re: Panel led con Rebel by nicoz

                      Originalmente publicado por gasmen Ver Mensaje
                      Muy buen trabajo!! Lámparas sencillas y funcionales. te han quedad las placas de un profesional!!! Ahora a ver como tiran. Por cierto, estás últimas las usaras solo para floración o mixto? Buenos humos y mejores globos!!
                      La idea es que sea un panel mixto con prioridad floración. El mueble donde van es oficialmente una cámara de flora, pero a veces les doy un poco de crecimiento ahí antes del cambio de ciclo. Las únicas plantas que he criado desde semilla bajo esta luz han sido automáticas, y se han dado bastante bien.

                      Comentario


                      • #12
                        Re: Panel led con Rebel by nicoz

                        Originalmente publicado por NicoZ Ver Mensaje
                        La idea es que sea un panel mixto con prioridad floración. El mueble donde van es oficialmente una cámara de flora, pero a veces les doy un poco de crecimiento ahí antes del cambio de ciclo. Las únicas plantas que he criado desde semilla bajo esta luz han sido automáticas, y se han dado bastante bien.
                        Hola Nicoz

                        felicidades por tu lampara, ojala pudiera tener la capacidad de montarme una de estas.

                        Tengo una pregunta que tal vez no tenga sentido. ¿Se podrían instalar más leds en el mismo panel con una disponibilidad más orientada al crecimiento? Es decir, con un simple interruptor decirle que se enciendan los leds orientados a crecimiento y cuando se vaya a pasar a floración cambiar mediante un interruptor los mejores leds para floración?

                        Comentario


                        • #13
                          Re: Panel led con Rebel by nicoz

                          Con el permiso de [MENTION=137494]NicoZ[/MENTION] te contesto yo.
                          Es una pregunta con mucho sentido, ya que es una de las ventajas de las lámparas led, sobre todo de las caseras, su versatilidad. En la lámpara que me hice, tengo los colores separados, cada uno con su driver y su interruptor. De este modo la puedo utilizar con espectro para vegetativo, para floración e incluso apagar la mitad cuando las nenas son peques y ocupan poco espacio.
                          Espero haber resuelto tu duda.

                          Un saludo.
                          Editado por última vez por vikamunt; https://www.cannabiscafe.net/foros/member/9505-vikamunt en 25/10/2013, 14:41 .

                          Comentario


                          • #14
                            Re: Panel led con Rebel by nicoz

                            Originalmente publicado por sebas.canna Ver Mensaje
                            Hola Nicoz

                            felicidades por tu lampara, ojala pudiera tener la capacidad de montarme una de estas.

                            Tengo una pregunta que tal vez no tenga sentido. ¿Se podrían instalar más leds en el mismo panel con una disponibilidad más orientada al crecimiento? Es decir, con un simple interruptor decirle que se enciendan los leds orientados a crecimiento y cuando se vaya a pasar a floración cambiar mediante un interruptor los mejores leds para floración?
                            Como bien dice [MENTION=9505]vikamunt[/MENTION], se puede y es relativamente facil de implementar. Normalmente en crecimiento se necesita menos potencia, así que lo mas simple seria apagar algunos rojos para dejar la mezcla de colores en un blanco mas frio. Estuve evaluando implementarlo en esta versión, pero decidí que la complicación extra no valía la pena para el uso que va a tener. Me gusta mas la idea de tener una lampara que funcione bien en todo el ciclo, y en parte por eso ahora estoy subiendo un poco el azul.

                            Comentario


                            • #15
                              Re: Panel led con Rebel by nicoz

                              Para ver cuánto podía mejorar el rendimiento del disipador con una superficie más emisiva, hice la siguiente prueba:

                              1- Sonda colgando en el aire por media hora, para medir temperatura ambiente.
                              2- La misma sonda montada en el disipador con pasta termal y cinta adhesiva. Medición después de 1 hora de encendido.

                              T bruto amb.JPGT bruto placa.JPG

                              Diferencia de temperatura = 44.8 – 20 = 24.8°C
                              Potencia led =26 Watt* (cada panel consume 26W en led y 2W en drivers)

                              Resistencia térmica disipador en bruto = 24.8 / 26 = 0.95 °C/W

                              Después de esto el panel de prueba fue desarmado para pintar la placa de aluminio con esmalte epoxico blanco en spray. Ahora volví a armarlo en las mismas condiciones anteriores, para repetir la prueba.

                              T pintado amb.JPGT pintado placa.JPG

                              Diferencia de temperatura = 39.7 – 21.8 = 17.9°C

                              Resistencia térmica disipador pintado = 17.9 / 26 = 0.69 °C/W

                              Según esta prueba podemos decir que para este diseño, la emisión infrarroja aporta un 38% al rendimiento del disipador.
                              Esta mejora con la pintura vale solo para el aluminio en bruto; si está anodizado no lo necesita.
                              La ventaja del aluminio bruto va por el lado del costo… el material salió menos de 1 euro por panel

                              Comentario

                              Trabajando...
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