LED-belysning för växter

[HUGGBÄVERN]

Vem antydde att jag var ett fyllo och kallar fakta för BullShit??!! Vem kan det ha varit?

[Spisblinkaren]

Jag har räknat lite mer idag.

Tycker det är kul att "programmera" i LaTex, det enda programmeringsspråket jag verkligen gillar

Jag är dock fortfarande inte säker på om jag har rätt men jag tror faktiskt det.

För en sak är säker det är RMS som räknas oavsett hur man genererar den, eller hur?

Om man tittar på E Kafemans fina bild över då LED lyser så anser jag att den är lite felaktig ty de gråa fälten vid "tändvinkeln" kan förlängas horisontellt för det går ingen ström så länge inte A>Vf fast jag är väldigt osäker här.

Jag anser att man kan se hans figur som den spänning som strömmen genererar över motståndet ty kurvformen är exakt samma samtidigt som mitt tillägg då måste till.

Det nya med dagens uträkning är att vi nu inte snackar hela halva perioder utan delar av halva perioder som jag betecknat med Beta, man kan lite se det som tändvinklar för en thyristor.

Definierar

\(u(\alpha)=Asin(\alpha)\)

här räknar man ut "tändvinkeln"

\(u(\beta)=Asin(\beta)==Vf\)

här räknar man ut själva effektivvärdet beroende på "tändvinkel"

\(u_{rms}^2*2\pi =\int_\beta^{\pi-\beta}A^2sin^2(\alpha)d\alpha\)

ni kan själva göra integreringen som blir

\(u_{rms}=\frac{A}{2}\frac{\pi-2\beta}{\pi}\)

vilket är ett intressant resultat som jag faktiskt tror på för sätt in beta=0 (opåverkad sinus halvvåg) då fås

\(u_{rms}=\frac{A}{2}\)

som är korrekt, sätt sedan in beta=pi/2 dvs det "tänder" på toppen där det inte finns nån spänning kvar, då fås

\(u_{rms}=0\)

om sen tändvinkeln skulle vara pi/4 fås

\(u_{rms}=\frac{A}{4}\)

som samtidigt skulle innebära att peak-värdet (A) är 4 gånger högre än rms-värdet.

Så det här verkar stämma

Mina värden är sedan
A=17Vp
Vf=6V

detta ger beta=21 grader=0,36 rad=>u_rms=7,5V, Up/u_rms=17/7,5=2,3=>Up=2,3ggr högre än u_rms.

Om nu alla LEDs är åt samma håll (HW) så fås med mitt tilltänkta motstånd 7,5V/47 Ohm=160mA, delat på 8 blir det 20mA per LED som rms-ström.

Nu infaller sig emellertid ett aber jag inte är säker på MEN jag tror att OM jag antiparallellar alla 8 LEDs så behövs bara ett motstånd på sqrt(2)*47=68 Ohm ty "systemet" har blivit mer effektivt iom helvågslikriktning (FW) och det skiljer en faktor sqrt(2).

Om det är så har jag istället topp/rms-förhållande på 2,3/sqrt(2)=1,6=+60%.

Kvoten jag typ kommer ihåg från datablad är runt 1,5 så detta klarar sig.

Samtidigt är jag allmänt skeptisk till AMR, det lär finnas större marginaler än så, det är bara och titta på min gröna LED till min stegtrafo som utsätts för 160Vp 25ggr per sekund och håller än idag flera år senare.

Observera att normalt rekommenderad backspänning för LEDs är av storleksordningen 5V

MVH/Roger
PS
Jag har bestämt mig för att köra 4 set plus 4 fasvridna set så att det är enkelt att gå över till DC om det skulle bli irriterande med 25Hz blinkfrekvens som dock är samma som bilduppdateringsfrekvensen för tjock-TV (även om den också var interleaved dvs 50Hz). Det är sedan bra med FW vad beträffar trafon (ingen likspänning i trafo).

[arvidb]

Okej, detta var kanske lite overkill men jag tyckte att det verkade kul att räkna på detta.

Givet att du använder ett motstånd med värde R och sedan fyra parallella set om en röd och en blå i serie, och givet att strömmen fördelas precis jämnt mellan de parallella seten (vilket givetvis inte stämmer), så får jag det till att du behöver R = 91 Ω för att hamna på 30 mA i toppström per set. RMS-strömmen är då knappt 14 mA.

Med R = 68 Ω får jag en toppström på 39 mA (RMS 18 mA).

Men inte omöjligt att jag räknat fel. Jag använde en linjär approximation av diodströmmen vs spänning, matchad till databladens grafer så gott jag kunde. Här är octave-scriptet som jag använde:

Kod: Markera allt

clear;
clf;

VAC = 12;
R = 91;
sets = 4;

theta = 0:0.01:2*pi;
u = VAC*2^0.5*sin(theta);

## Use linear approximation I_f = k*V_f + c:
blue_k = (0.030 - 0.005)/(4.1 - 3.2);
blue_c = -blue_k*3.2 + 0.005;

red_k = (0.030 - 0.010)/(1.9 - 1.8);
red_c = -red_k*1.8 + 0.010;

## I_f then becomes = (u - V_f)/R, where V_f = (I_f - c)/k when I_f > 0. Solve for I_f:
#I_f = (blue_k*u + blue_c)/(1 + R*blue_k);

## Red + blue in series, 4 parallel sets:
blue_4k = sets*blue_k;
blue_4c = sets*blue_c;
red_4k = sets*red_k;
red_4c = sets*red_c;
I_f = (blue_4k*red_4k*u + red_4k*blue_4c + blue_4k*red_4c)/(red_4k*blue_4k*R + red_4k + blue_4k);
I_set = I_f/sets;

blue_V_f = (I_set - blue_c)/blue_k;
blue_V_f(blue_V_f > u) = 0;
red_V_f = (I_set - red_c)/red_k;
red_V_f(red_V_f > u) = 0;
I_set(I_set < 0) = 0;

hf = figure();

hold on;
ax = plotyy(theta, I_set, theta, u, @area, @plot);
xlabel("theta");
ylabel(ax(1), "I [A]");
ylabel(ax(2), "U [V]");
plot(ax(2), theta, blue_V_f);

print(hf, "-S1024,768", "AC_leds.png");

R
I_max = max(I_set)
rms = sqrt(sum(I_set.^2)/length(I_set))

Men RMS-värdet är kanske inte så intressant. Den ifyllda ytan i plotten borde motsvara ljuset du får ut. Jämför det med hela ytan under 0,03 A, vilket är ljusutbytet du skulle kunna få med samma dioder på DC.

Sinuskurvan är alltså din 12 VAC; ifyllda kurvan är diodströmmen, och den sista kurvan är Vf för den blåa dioden:

AC_leds.png

[E Kafeman]

ξarvidb har korrekt peak-stöm i sin beräkning. Min huvudräkning sträcker sej inte till RMS men lite linjarisering av sinuskurvorna så är är även det rimliga värden.

>25Hz blinkfrekvens som dock är samma som bilduppdateringsfrekvensen för tjock-TV
Trodde du fick svar förut men du är inte känd för att ta till dej så jättesnabbt.
25Hz blinkfrekvens är det inte så länge källan är 50Hz.
Helvågslikriktad 50Hz AC kan ge 100Hz rippel om stabiliseringen av strömmen är dålig.
Lysdioder har sällan någon efterlysning som utjämnar intensiteten en eller flera svep som för tjockskärmar där man genom ett fosfor-lager kan ge skärmen en mer blinkfri upplevelse.
Tjoclskärm är inte något att jämföra med (fortfarande).

>en forskarrapport från Chalmers som jag nog vågar påstå överstiger både din och Statens Lantbruks Universitet trovärdighet.
Ska man tro dej så duger man inte till att odla krasse på den där Chalmers-skolan.
Chalmers är nog mer att jämföra mindre hemodlare medan SLU har stora provodlingar på flera ställen i landet och forskar kring växtodling på ett betydligt djupare plan, inklusive att man tar fram nya utsäden åt landets jordbrukare.
Chalmers tycks ha elementära fel eller är det ytterst gammal info i denna rapport, de förfaller vara okunniga klantarseln som inte ens kan få rätt värden i det diagram du bifogade.
Det de kallar fotosyntesen är klorofyll-kurvor.

fotosíntesis.gif

Det är nog om man är riktigt dåligt påläst som man inte vet skillnaden på begreppen, vilket man borde i en forskarrapport.
Fotosyntesen är en kemisk process där flera faktorer ingår inklusive vad rötterna kan fiska upp. Man lär sej det i grundskolan. Vad gjorde forskarna då? Skolkade?
USA's motsvarighet till SLU har en stor databas med hur olika grödor ska odlas mest effektivt.
De gjorde ett exempel bara för att visa hur olika ljusvåglängder inverkar på tillväxten.
Normalt så har man olika ljus i olika växtfaser, men i detta exempel körde man med samma ljus i 23 dagar, tills man skördade en sallad och vägde växtmassan.
Man satte upp ett antal olika färgkombinationer och såg till att koldioxiden och temperaturen var konstant och samtliga växter fick samma näringsbad och samma mängd ljus i olika färgkombinationer.
Så här blev resultatet efter 23 dagar:

lettuce.png

Man kan se, exakt som förväntat att blått ljus hämmar växtutbredningen.
Störst växtmassa efter 23 dagar är den salladen som är nedtill till vänster med rätt jämt race till den överst till vänster.
Det är inte en optimal växtcykel, det är bara en lättfattlig jämförelse. Andra typer av växter kan ge annorlunda resultat.
Man kan nog utgå från att IKEA är mer påläst än Chalmers, med sitt inslag av gröna dioder i sin växtlampa.

Finns för övrigt visat på Youtube där man odlar sallad i enbart i grönt ljus. Salladen blev blek men fotosyntesen fungerade om än inte optimalt.
Provsmakning gav att den smakade lika bra som sallad odlade i större andel rött ljus.

En helt annan typ av växt, cannabis-plantan, där är grönmassan oönskad och man vill optimera blomning. En sådan växt kräver en helt annan belysning för önskade egenskaper.
Eftersom växtmassan är ointressant får den en mix av blått och rött ljus utom i första tillväxtfasen där man inte har blått ljus.

Att du inte tror på vare sej SLU eller mej, det är upp till dej, men du är trots allt nybörjare, liksom dom där på Chalmers. De borde ha råd att köpa sej en uppdaterad lärobok?

groda-promenerar-pa-blad.jpg

Hur var det nu du sa, allt grönt reflekteras? Men om man mäter så går en betydande del av ljuset igenom blad. Ju mer tätvuxen ju mer genomsläpp för att även undre blad ska få ljus-energi, vilket man kan se ovan för salladen.
Går du aldrig ut i skogen och tittar på växter och lövträd eller suttit någon gång under ett äppelträd och sett färgen på vita ytor i trädskuggan (skjorta eller tidning t.ex.).
Ser du hur de växer och hur växten fördelar ljuset? Man kan lära sej mycket på det, så kan du själv fatta orimligheten.

SpectrumLab500.jpg

Så här ser de vanligaste våglängderna och med namn på de kemiska processer som kan ta till vara ljus av olika våglängder.
Klorofyll är det Chalmers hade i sin kurva som de kallade fotosyntes.
Carotenids är det som ger blad ett rostbrun färg och morötter sin röda färg (Karoten).
Phycocyanin anses vara en aktivator som kan hjälpa klorofyll i röda spektrat till högre växttakt.
Det finns ytterligare lite kurvor som anses påverka växtcykeln, såsom det man kallar "fare red", 700-750 nm.
Tumregeln är annars att bästa tillväxten är om växten får det ljus den har där den växer som bäst på jorden. Den har anpassat sej efter det ljuset genetiskt i kanske 100.000 år så det är svårt att ändra på det.

>en forskarrapport från Chalmers som jag nog vågar påstå överstiger både din och Statens Lantbruks Universitet trovärdighet.
Arma dumskallar de där på Chalmers. Att du inte tror på mej är däremot ett lätt bekymmer, du brukar aldrig tro på mej. Jag har som besservetande som bekant alltid rätt.

[Palle500]

Imponerande vad lät att lära sig avancerade skeenden när E Kafeman förklarar.
Tackar för dina eminenta inlägg.

[Spisblinkaren]

Mycket intressant att läsa E Kafemans inlägg.

Jag börjar överväga vit LED också ty jag har ändå borrat för blå/vit/röd så det är bara att köpa.

Kan bli på Kjell.

Egentligen borde det inte vara så svårt att fatta att "grönt" ljus ju också behövs för det är ju så "vitt" ljus i naturen ser ut och det var så jag ursprungligen kom upp med idèn att komplettera vitt med så blått och så rött ljus jag kunde hitta, samtidigt är det trots allt lite kufiskt med att fotosyntesen även vill ha grönt som ju "bara" är en reflektion, fast det kanske är ett för "fysiskt" sätt att se på det?

En idè i grevens tid för jag är precis på väg att börja löda ihop grejerna.

Tack E Kafeman!

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Okej, detta var kanske lite overkill men jag tyckte att det verkade kul att räkna på detta.

Givet att du använder ett motstånd med värde R och sedan fyra parallella set om en röd och en blå i serie, och givet att strömmen fördelas precis jämnt mellan de parallella seten (vilket givetvis inte stämmer), så får jag det till att du behöver R = 91 Ω för att hamna på 30 mA i toppström per set. RMS-strömmen är då knappt 14 mA.

Med R = 68 Ω får jag en toppström på 39 mA (RMS 18 mA).

Men inte omöjligt att jag räknat fel. Jag använde en linjär approximation av diodströmmen vs spänning, matchad till databladens grafer så gott jag kunde. Här är octave-scriptet som jag använde:

Kod: Markera allt

clear;
clf;

VAC = 12;
R = 91;
sets = 4;

theta = 0:0.01:2*pi;
u = VAC*2^0.5*sin(theta);

## Use linear approximation I_f = k*V_f + c:
blue_k = (0.030 - 0.005)/(4.1 - 3.2);
blue_c = -blue_k*3.2 + 0.005;

red_k = (0.030 - 0.010)/(1.9 - 1.8);
red_c = -red_k*1.8 + 0.010;

## I_f then becomes = (u - V_f)/R, where V_f = (I_f - c)/k when I_f > 0. Solve for I_f:
#I_f = (blue_k*u + blue_c)/(1 + R*blue_k);

## Red + blue in series, 4 parallel sets:
blue_4k = sets*blue_k;
blue_4c = sets*blue_c;
red_4k = sets*red_k;
red_4c = sets*red_c;
I_f = (blue_4k*red_4k*u + red_4k*blue_4c + blue_4k*red_4c)/(red_4k*blue_4k*R + red_4k + blue_4k);
I_set = I_f/sets;

blue_V_f = (I_set - blue_c)/blue_k;
blue_V_f(blue_V_f > u) = 0;
red_V_f = (I_set - red_c)/red_k;
red_V_f(red_V_f > u) = 0;
I_set(I_set < 0) = 0;

hf = figure();

hold on;
ax = plotyy(theta, I_set, theta, u, @area, @plot);
xlabel("theta");
ylabel(ax(1), "I [A]");
ylabel(ax(2), "U [V]");
plot(ax(2), theta, blue_V_f);

print(hf, "-S1024,768", "AC_leds.png");

R
I_max = max(I_set)
rms = sqrt(sum(I_set.^2)/length(I_set))

Men RMS-värdet är kanske inte så intressant. Den ifyllda ytan i plotten borde motsvara ljuset du får ut. Jämför det med hela ytan under 0,03 A, vilket är ljusutbytet du skulle kunna få med samma dioder på DC.

Sinuskurvan är alltså din 12 VAC; ifyllda kurvan är diodströmmen, och den sista kurvan är Vf för den blåa dioden:

AC_leds.png

Hej arvidb!

Vilken tid och energi du lägger ner på att hjälpa lilla mig och förklara saker för mig, stort tack!

Jag tycker sånt är kul modell att man inte häver ur sig en massa saker utifrån att man vet bäst utan man presenterar mätresultat med grundliga bakomvarande fakta.

Dock förstår jag inte riktigt dina fakta, den rena sinusvågen (röd) förstår jag dock för det är mina 12VAC, den gula tror jag sedan representerar Vf och den blå är hur det lyser.

Jag tackar för denna ansträngning samtidigt som jag nog ännu en gång insett att jag räknat fel

Om man speciellt tittar på E Kafemans fina bild över när LED lyser så ser man att det finns "tändvinklar" och att dom är av sådan art att när Vf överskrids så går FULL ström.

Detta är fel ty man har alltid förkopplingsmotstånd och Vf tappas under HELA halvcykeln (bara att inse att t.ex en röd LED har ett bandgap på runt 2V och att det ALLTID har det).

Så jag måste räkna om, fast jag tror det blir rätt enkelt om jag tänker efter för vad som typ måste dras av från RMS är en rektangel modell Vf*pi (eller snarare avståndet mellan tändvinklarna).

MVH/Roger
PS
Det är lite lurigt med att det är Vf som begränsar samtidigt som det är ström man räknar på men spänningen över R speglar strömmen så man kan kanske se det som att man räknar på spänning, eller om man inte vill det så kan man se det som att man räknar på effektivvärdet av en godtycklig vågform!

Min blåa (<30mA, <70mA peak@10%d-c): https://www.elfa.se/Web/Downloads/21/72 ... d=17502172

[E Kafeman]

> Vf överskrids så går FULL ström.
Nej se bilden igen. Gult fält indikerar strömmen som är noll i kanterna och max på mitten, där det gula fältet är tjockast.

>Vf tappas under HELA halvcykeln
Absolut inte. Se bilden igen. Den är korrekt och du har totalt fel.
Jag kommer inte tjata fler gånger om detta, det är alltför simpel elektronik att begripa att det inte flyter någon ström så länge drivspänningen understiger Vf, oberoende val av seriemotstånd.
Vill du inte fatta detta är det nog en låsning hos dej.

[Spisblinkaren]

Jag är ledsen E Kafeman men jag förstår helt enkelt inte.



Varför är det vitt mellan "tändvinklarna" och vad betyder det?

Jag tycker det borde vara grått dvs där går ingen ström.

Och vet du vad, jag skiter i om jag ställer korkade frågor eller är korkad, var så god och svara eller skit i det om du vill.

Annars påstår jag härmed väldigt ödmjukt att jag inte fattar.

MVH/Roger
PS
Bifogar en bild på hur jag tycker det skall se ut.

[Palle500]

Roger
Blir det enklare att du ersätter lysdioden med en zenerdiod?
Edit
I exemplet för att se när strömmen flyter menar jag. Ingen ström flyter ju så länge spänningen är under zenerspänningen.

[Spisblinkaren]

Nej

[ToPNoTCH]

Gör så här Roger.

Håll för halva bilden och det du ser är hur dioden kommer att lysa.

Håll för andra halvan och du kommer se vilken ström som går igenom den.

[Spisblinkaren]

Jag blev tagen av E Kafemans utläggning om att grönt ljus också behövs för fotosyntesen så jag har kikat i en gammal Kjell-katalog och hittat via LEDs med ljusrymdvinkeldensiteten 13 Candela vid 20mA.

Detta kommer jag köpa asap: Kjell&Company: 90733

MVH/Roger
PS
Får ingen träff på Kjell trots att katalogen bara är nåt år gammal, provat tre olika artikelnummer ur den med samma resultat. När jag sedan går in på Kjells hemsida och söker upplever jag bland dom sämsta hemsidorna i mitt liv

[rvl]

Den grå färgen visade väl bara när dioden är släckt. Den kan ju inte både lysa och vara släckt samtidigt...

[Spisblinkaren]

Gör så här Roger.

Håll för halva bilden och det du ser är hur dioden kommer att lysa.

Håll för andra halvan och du kommer se vilken ström som går igenom den.

Tack för försöket till förklaring men pedagogikkvaliteten på det där var inte världen bästa

Vadå halva bilden?

Fattar absolut ingenting, menar du halva perioden eller vad menar du?

MVH/Roger