Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Cree XH-G LED Schaltplan und Dimmen für Aquarium 150cm?


von Markus G. (mage1989)


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Hallo zusammen,

Ich heiße Markus und komme aus München, bin ganz frisch
in diesem Forum und benötige für mein Projekt eine Aquarium
Beleuchtung dringend Unterstützung.

Aquarium:
150x50x50 Süßwasser

Leuchtmittel:
Cree XH-G, XHGAWT-00-0000-00000HXE1
http://www.mouser.de/ProductDetail/Cree-Inc/XHGAWT-00-0000-00000HXE1/?qs=%2fha2pyFadugk%2fwENpoFTsAHeIt%252bV0KcenSHZGFGZFkgjmd5ui9jl%252bw%3d%3d

Kurze Erklärung was ich vorhabe.
100 bis 150 Stück der LED sollen verbaut werde in 3 oder 4 Reihen
längs über dem Aquarium aufgehängt.
Die LEDs sollen zeitgesteuert am Morgen und Abend gedimmt werden.
LED sollen auf Aluprofile befestigt, durch diese Wasser als Kühlung 
fließt
und die Abwärme unter Tag das Aquarium heizt.
Über ein 3 Wege Magnetventil soll zwischen Radiator und
Wärmetauscher mittels Temperatur Controlle unter Tag die 
Temperatursteuerung erfolgen "Arduino".

Jetzt zu meinem Problem:
Wie soll ich die LED ansteuern und verschalten.
Als Steuerung könnte ich einen Arduino hernehmen.
Ich habe ein starkes 24 Volt Netzteil und will die LEDs mit 150 mA 
betreiben. Das müssten laut Datenblatt 3,2 Volt sein.

Wenn ich diese Beleuchtungstreiber benutze vor jeder LED
wäre ich bei 150mA, aber wie Dimme ich dann?
http://www.mouser.de/Search/ProductDetail.aspx?qs=9BjnSzo86S%252bsowLBJ385IQ%3d%3d

Vielen Dank schon mal :)
Die fertige Beleuchtung werde ich euch natürlich am Ende nicht 
vorenthalten.

Gruß Markus

von Peter II (Gast)


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Markus G. schrieb:
> Wie soll ich die LED ansteuern und verschalten.
> Als Steuerung könnte ich einen Arduino hernehmen.
> Ich habe ein starkes 24 Volt Netzteil und will die LEDs mit 150 mA
> betreiben. Das müssten laut Datenblatt 3,2 Volt sein.

Wenn man recht wenig Verluste haben will sollte man eine 
Konstantstromquelle verwenden. Um Möglichst wenig davon zu brauchen, 
sollte man möglichst viele LED in Reihe schalten.

z.b. könnte folgende nehmen

http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Stromquellen/Meanwell-LDD-HW-Konstantstromquelle-LDD-350HW-350mA.html

Dort können jeweils 15 Stück der LEDs in Reihe angeschlossen werden. Das 
ganze dann 10 mal aufbauen. Dann kann du direkt den Arduino an den 
dimm-eingang anschließen. Du brauchst dann noch ein passendes 48V 
Netzteil.

von Danish B. (danishbelal)


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von Wolfgang (Gast)


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Markus G. schrieb:
> Wenn ich diese Beleuchtungstreiber benutze vor jeder LED
> wäre ich bei 150mA, aber wie Dimme ich dann?
> 
http://www.mouser.de/Search/ProductDetail.aspx?qs=9BjnSzo86S%252bsowLBJ385IQ%3d%3d

Entweder du schaltest den Strom schnell genug an und aus, wobei zur 
Steuerung der Helligkeit das Verhältnis von An-Zeit zu Aus-Zeit variiert 
wird, oder du verabschiedest dich von deinen 150mA und nimmst eine 
steuerbare Konstantstromquelle.
Falls die Fische auf Flackern des Lichtes empfindlich reagieren, würde 
ich die zweite Lösung bevorzugen und dabei in Kauf nehmen, dass die 
Farbtemperatur etwas vom Dimm-Grad abhängt.

von Markus G. (mage1989)


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Hallo,

Danke ihr beiden.

Peter, wenn ich das richtig verstehe kann ich die 350mA KSQ
Nehmen bei 48V.
15LED x 3,2V = 48V
Über PWM kann ich dann die Leistung herunteregeln bzw.
Dimmen bei Sonnen Auf und Untergang

Fragen:
Benötige ich einen Wiederstand oder schützt der KSQ
ausreichend.

Macht es einen Unterschied in der Lebensdauer ob man die LED
mit einem 150mA KSQ Betreibt oder mit 350mA KSQ und
per PWM Dimmt.

Gruß Markus

von Gerald B. (gerald_b)


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Hallo Markus,

viele Wege führen nach Rom. Mit dem von dir verlinkten Zweipol benötigst 
du einen Logic Level FET pro LED Kanal. Also einen IRLZ 24, 34 oder 44.
Source auf die gemeinsame Masse, Drain an minus des LED Stranges, + des 
LED Stranges auf +24V und an + oder - des LED Stranges dein Zweipol. Das 
Gate vom FET über 10-47 Ohm an den Arduino PWM Ausgang.
Oder du nimmst eine getaktete KSQ pro LED Strang, die dimmfähig ist und 
an den Dimmeingang dann die PWM vom µC.
Hier habe ich ein etwas kleineres Projekt in der Richtung vorgestellt:
http://www.ledstyles.de/index.php/Thread/24770-Aquariencontroller-basierend-auf-dem-Typhon-Reef-Controller/
Hier biete ich auch meine KSQ Platinen an, die ich verwendet habe:
http://www.ledstyles.de/index.php/Thread/24801-Biete-PCBs-f%C3%BCr-getaktete-KSQ-dimmbar/
Bis 5 Platinen können gleich als Boardnutzen betrieben werden, da ich 
die Betriebsspannung durchgebrückt habe. Über unterschiedliche 
Shut-Widerstände sind Ströme von 0,1 - 1A möglich, ebenso "krumme" 
Werte.

Gruß Gerald

PS. mit der Kühlung brauchst du aber einen 2. Kreislauf, denn wenn du 
das Aquarienwasser direkt durch den Kühler lässt, dann verolft dir die 
Leitung von innen. Ich würde da Glycolhaltiges Wasser, oder einen 
anderen Zusatz, der Algenwachsum verhindert, nehmen. Das ist wiederum 
den Fischen nicht zuträglich ;-)

: Bearbeitet durch User
von Markus G. (mage1989)


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Hallo Gerald,

Ja der Kühlkreislaugf ist autark geplant und als
Wärmetauscher verwende ich einen Silikonschlauch
als Spirale aufgewickelt.

Cooles Projekt von dir.

Ich werde mir jetzt einige Gedanken machen und
das ganze zu Papier bringen und mich dann wieder melden :)

Gruß Markus

von Rene K. (xdraconix)


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Bist du dir sicher das du das Becken mit 150W LEDs beleuchten willst? 
Und als aller wichtigstes: Bist du dir sicher das diese über einem 
Aquarium mit PWM betreiben willst? Welche Frequenz? Welche Fische sind 
denn im Becken?

von Peter II (Gast)


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Markus G. schrieb:
> Fragen:
> Benötige ich einen Wiederstand oder schützt der KSQ
> ausreichend.
nein

> Macht es einen Unterschied in der Lebensdauer ob man die LED
> mit einem 150mA KSQ Betreibt oder mit 350mA KSQ und
> per PWM Dimmt.
es wird nicht direkt per PWM gedimmt, der Strom wird verringert. Damit 
kommt bei beiden dann 150mA raus.

Da die LEDs eh 350mA als Limit haben, kann man den Regler verwenden. Die 
150mA Version kann nicht bis 48V gehen, damit braucht dann noch mehr 
Regler.

von Markus G. (mage1989)


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Hallo,

Also ich hab jetzt etwas umgeplant.

4 Stück 50cm Alustreifen mit 42 OSRAM Duris E5 LED

Abstrahlwinkel:120°
Lumen min.:2500
Lumen typ.:2800
Kelvin typ.:6750
mA min.:900 mA
mA max.:1000 mA
V typ.:24 V

https://www.led-tech.de/de/High-Power-LEDs-Osram/Osram-Module/50cm-Alustreifen-mit-42-OSRAM-Duris-E5-LEDs-6750K-LT-2644_206_209.html

4 Stück MW LDD-1000L
DC/DC-LED-Treiber 6-36V/1000mA

https://m.reichelt.de/Treiber-fuer-Printmontage/MW-LDD-1000L/3/index.html?ACTION=3&LA=446&ARTICLE=147998&GROUPID=7258&artnr=MW+LDD-1000L&SEARCH=MW%2BLDD

Das ergibt.
39,60€ für 2m LED streifen bis zu 10000 Lumen bei 80 bis 90 Watt.
19,00€ für die 4 Treiber
26,19€ Schaltnetzteil / Netzteil 156W 24V 6,5A ; MeanWell, RS-150-24 
https://www.amazon.de/dp/B00MWQE6VE/ref=cm_sw_r_cp_apa_YxOEzb8VGVMMR
Noch einen Arduino etwas Material aus dem Baumarkt für das Gehäuse dann 
solte es funktionieren.
Mit dem Arduino werde ich noch ein RGB Strip ansteuern.

Gruß Markus :)

von Jörg R. (solar77)


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Markus G. schrieb:
> Hallo,
>
> Also ich hab jetzt etwas umgeplant.
>
> 4 Stück 50cm Alustreifen mit 42 OSRAM Duris E5 LED
>
> Abstrahlwinkel:120°
> Lumen min.:2500
> Lumen typ.:2800
> Kelvin typ.:6750
> mA min.:900 mA
> mA max.:1000 mA
> V typ.:24 V
>
> https://www.led-tech.de/de/High-Power-LEDs-Osram/O...
>
> 4 Stück MW LDD-1000L
> DC/DC-LED-Treiber 6-36V/1000mA
>
> https://m.reichelt.de/Treiber-fuer-Printmontage/MW...

Hallo Markus,

der verlinkte Led-Streifen ist für 24V Konstantspannung ausgelegt, da 
macht der Konstantstromtreiber von Reichelt keinen Sinn. Das würde in 
Kombination mit dem 24 Volt Netzteil auch nicht funktionieren.

Die Led-Streifen kannst Du direkt an das 24 Volt NT anschließen und ggf. 
über Mosfets (Arduino) schalten.

Ich kenne mich mit Aquarien überhaubt nicht aus. Soll da wirklich ein so 
extrem kalkweißes Licht eingesetzt werden?
Bei 4 Stück kommst Du auf nahezu 100 Watt Lichtleistung. Da benötigen 
die Fische aber Sonnenbrillen? Diese langen Led-Streifen sind schon 
extrem hell.

Diese Duris Leds gibt es bei dem Lieferanten auch auf kleineren 
Platinen. Das Licht könnte dann auch sequentiell geschaltet werden.

: Bearbeitet durch User
von Markus G. (mage1989)


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Hallo,

Oh man bin ich ein...  :) Danke

Ja, entweder ein stärkeres NT oder deine Idee mit
denn N-Mosfets.

Hab da schon ein Beispiel gefunden.
https://youtu.be/2YDTxvEWENY

Die 4 LED streifen sind bestellt, dann gehe ich mal auf suche nach den 
passenden N-Mosfets.


Bzgl. der Farbtemperatur bei Süßwasser werden
LED mit 5500K und einigen 3000K hergenommen.
Das läst Pflanzen und Wurzeln etwas rötlicher erscheinen.

Ich will aber mein Aquarium mit 7000K wie die
Naturaquarium (ADA) Beleuchten und fals
nötige die Farbe mit RGB Strip anpassen.
https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/originals/f8/77/d3/f877d3949b938e806fea9919e95121cd.jpg

Über PWM im Aquarium habe ich gelesen
das Goldfische mit 30 Bilder pro Sekund sehen
und gewisse Raubfische mit 50 B/sec.
Wir Menschen sehen mit 18 Bildern/sec.

Gut das ich in meinem Aquarium keine Stubenfliegen halte, die sehen mit 
250 Bildern pro Sekunde :)

Gruß Markus

von my2ct (Gast)


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Markus G. schrieb:
> Wir Menschen sehen mit 18 Bildern/sec.

... und trotzdem empfinden wir Licht mit 60 Hz noch als flimmerig.

von Jörg R. (solar77)


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Markus G. schrieb:
> Ja, entweder ein stärkeres NT oder deine Idee mi denn N-Mosfets.

Ein stärkeres NT, in Deinem Fall bräuchte es eine höhere Spannung, sorgt 
nur für mehr Verluste. Bei den Led-Leisten würde ich keine 
Konstantstromquelle einsetzen. Schalte die Led-Leisten über Mosfets.

Beispiel: IRLIZ44N

Ich bin immer noch etwas erstaunt über die hohe Lichtleistung, die Du 
verbauen möchtest. Mit 4 von den Streifen kannst Du ganze Räume 
ausleuchten.

: Bearbeitet durch User
von Rene K. (xdraconix)


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Jörg R. schrieb:
> Ich bin immer noch etwas erstaunt über die hohe Lichtleistung, die Du
> verbauen möchtest. Mit 4 von den Streifen kannst Du ganze Räume
> ausleuchten.

Richtig, von den Fischen wird er nicht mehr lange etwas haben.

Ich habe in meinem Becken - 170x45x60 auch einmal die Idee gehabt, ein 
Nacht- und Dämmerungs-Licht zu verbauen. Es sah schön aus, ohne Frage, 
aber meine Diskuse haben dies mit Eintrübung vergolden. Da kamen die LED 
sofort wieder aus dem Becken und sie haben sich wieder erholt. Seitdem 
nie wieder PWM gedimmte LEDs über meinen Becken.

von Jörg R. (solar77)


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Rene K. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Ich bin immer noch etwas erstaunt über die hohe Lichtleistung, die Du
>> verbauen möchtest. Mit 4 von den Streifen kannst Du ganze Räume
>> ausleuchten.
>
> Richtig, von den Fischen wird er nicht mehr lange etwas haben.
>
> Ich habe in meinem Becken - 170x45x60 auch einmal die Idee gehabt, ein
> Nacht- und Dämmerungs-Licht zu verbauen. Es sah schön aus, ohne Frage,
> aber meine Diskuse haben dies mit Eintrübung vergolden. Da kamen die LED
> sofort wieder aus dem Becken und sie haben sich wieder erholt. Seitdem
> nie wieder PWM gedimmte LEDs über meinen Becken.

PWM sehe ich nicht unbedingt als Problem an, wenn die Frequenz stimmt. 
Aber, ich kenne mich mit Aquarien nicht aus. Ich denke nur das 96 Watt 
Led Licht brutal hell sind. Ich habe diese Led-Streifen, davon leuchtet 
einer einen Raum aus.

Vor einiger Zeit gab es mal einen Thread zu einem ähnlichen Thema. Da 
hatte der damalige TO spezielle Led-Streifen für den Einsatz im 
Aquarium. Mal sehen ob ich den Thread wiederfinde.

von ??? (Gast)


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naja 10000 Lux an der Wasseroberfläche sind nicht soo selten...
AAber ob die Fische in Natura auch dort leben wo es so hell ist würde 
ich jetzt nicht unterschreiben...
Süsswasser. Das ist Malawi-See oder Amazonas. Da ist es im Wasser eher 
nicht so hell. Da gibts viel Schatten. Und dort lebt der Fisch.

von Markus G. (mage1989)


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Hi,

Schön das sich hier im Forum die Leute Gedanke
um den Tierschutz machen :)

Jetzt mal Butter bei den Fischen.
Man solte ein Aquarium nie mit 10000Lux
12 Stunden am Stück mit Fischbesatz bestrallen.
Ich würde nicht freiwillig einen ganzen Tag bei 40°C
am Strand liegen ohne Sonnenschirm.

1. Fische benötigen Rückzugsorte "Steine, Pflanzen,
Wurzeln"
2. Wieso LED, man kann das Wetter nachstellen mit
Wolken, Regen, Sonne und daher bekommen die
Fische nicht ständig 10000 Lux ab.
3. Wetter Simulation mit LED spart Energy und
kommt bei richtiger Einstellung den Fischen zu gute.

Über dieses Thema könnte man einen eigenen Beitrag schreiben.

von Jörg R. (solar77)


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Markus G. schrieb:
> 2. Wieso LED, man kann das Wetter nachstellen mit
> Wolken, Regen, Sonne und daher bekommen die
> Fische nicht ständig 10000 Lux ab.
> 3. Wetter Simulation mit LED spart Energy und
> kommt bei richtiger Einstellung den Fischen zu gute.
>
> Über dieses Thema könnte man einen eigenen Beitrag schreiben.

Müsstes Du dann nicht auch die Lichtfarbe ändern können?

von Markus G. (mage1989)


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Es kommen ja noch RGB hinzu.

von Rene K. (xdraconix)


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Die Frage: Wieso nicht LED.. ist in den einschlägigen Aquaristik-Foren 
ausgiebig besprochen wurden. LED ja, PWM nein... Aber mach nur. Ich 
musste meine Erfahrung auch selbst sammeln ?

von Wolfgang (Gast)


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Markus G. schrieb:
> Man solte ein Aquarium nie mit 10000Lux
> 12 Stunden am Stück mit Fischbesatz bestrallen.
> Ich würde nicht freiwillig einen ganzen Tag bei 40°C
> am Strand liegen ohne Sonnenschirm.

Bei einem hellen Sonnentag sind es draußen um die 100000Lux. Da wäre man 
also noch einen Faktot 10 entfernt - Sonnenschutzfaktor 10 wäre den 
Fischen also schon mal sicher.

von Markus G. (mage1989)


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Als Vergleich mal einen Läuchtbalken von Juwel.

Juwel Helialux LED Einsatzleuchte
+Sonnenaufgänge und Sonnenuntergänge
+ einfacher Austausch der vohandenen T5 oder T8 Beleuchtung
+ Daylight: 7200 Kelvin, für alle Süßwasseraquarien
+ Farbwiedergabeindex (CRI): 85
+ Steuerung Juwel HeliaLux Control Day+ Night optional erhältlich

Juwel HeliaLux LED 550
- Länge: 550 mm
- 24 Watt
- 2900 Lumen
- passend für: Trigon 350, Delta 80, Lido 100

Juwel HeliaLux LED 1500
- Länge: 1500 mm
- 54 Watt
- 6750 Lumen
- passend für Rio 400, Vision 450


Und da kostet der 1500 Balken schon 234€ ohne Steuerung mit 6750 Lumen.

Der 550 Balken hat ca. genauso viel Lumen wie die 50cm LED streifen die 
ich verwennde ;)

Gruß Markus

von Markus G. (mage1989)


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Rene,

ich Stimme dir zu wenn die PWM in der Frequenz
zu niedrig ist kann ich mir gut vorstellen das die
Fische keine Disco Party den ganzen Tag feiern wollen.

Ich wei nicht was für Lampen du im Aquarium gehabt hast?

Ich schau gerade nach bzgl. LED-Fading und ob ich mit einem extra 
Baustein die Frequenz in den khz Bereich bekomme.

Das Projekt soll ja auch nicht zu langweilig werden:)

Gruß Markus

: Bearbeitet durch User
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