voglio condividere qui sul forum questo mio lavoretto fai da te per una plafoniera installabile sotto il coperchio del mio acquario AQUA 60 della ASKOLL.
L'acquario di base è dotato di una striscia singola da circa 6/7W di LED bianchi a 7000°K, il mio obiettivo era realizzare una plafoniera con le seguenti caratteristiche:
1 - Altezza massima 30 mm (per Installazione a scomparsa sotto il coperchio originale)
2 - Almeno 40W di potenza LED con chip singoli da 1W
3 - Raffreddamento passivo senza ventole
4 - Almeno 3 linee separate e dimmerabili
5 - Basso costo
6 - Impermeabile almeno contro schizzi e umidità
Insomma, una cosetta da poco
Elenco i materiali utilizzati:
- 4 Profili in alluminio 10x20mm di lunghezza 1 metro
- 2 profili a L in plastica bianca 10 x 20 mm di lunghezza 1 metro
- Vetro sintetico spessore 5 mm sagomato
- Grasso termoconduttivo
- Colla Bostik con temperatura di esercizio fino a 100*C
- Fascette
- Chip LED da 1W (dettaglierò in seguito modelli e tipologie)
- Supporti in alluminio per chip LED
- Cavo elettrico da 0.75mmq bipolare
- Spina tripolare
- Alimentatore 24V 50W con regolazione di uscita
- Scatola plastica da elettricista
- 3 Potenziometri da 100Ohm
- Varie Resistenze a reoforo 1/4W (valori bassi 1 - 15 Ohm)
- Silicone trasparente
- Viti Varie M3
In termini di attrezzatura, la dotazione base deve prevedere trapano, punte, maschi, cacciaviti, pinze, forbici, saldatore stagno, termocoppia, pistola silicone (c'è sicuro dell'altro che ora non ricordo).
Cercherò di descrivere il tutto suddividendo la descrizione in varie parti e non seguendo l'ordine temporale.
PARTE MECCANICA
Per prima cosa ho realizzato la base in funzione delle dimensioni massime disponibili sotto al coperchio senza intaccare la struttura esistente, del vincolo sull'altezza (tra coperchio e pelo dell'acqua ci sono 5/6 cm max), e della dissipazione passiva senza l'utilizzo di ventole.
Le dimensioni da realizzare sono 14x45 cm per cui ho ritagliato e ottenuti i 7 profili, li ho incollati in serie sul lato corto in 3 punti (estremità e centro) con il bostik. Tra i punti di incollaggio ho provveduto a stendere uno strato sottile di grasso termoconduttivo. Inoltre avevo preforato alle estremità tutti i profili sempre sul lato corto per aggiungere all'incollaggio un fissaggio meccanico tramite fascette.
Il risultato è il seguente, una piastra di alluminio 14x45 cm termicamente conduttiva:
In seguito ho incollato tutti i supporti in alluminio dei LED disponendoli su tutta la superficie in modo uniforme. Anche in questo caso l'incollaggio è stato eseguito su 2/3 punti e tra il supporto e la piastra ho steso il solito grasso termoconduttivo per ottimizzare lo scambio di calore.
Dopo tutta la realizzazione elettrica, ho provveduto a fissare sui 4 lati i profili laterali a L in plastica per ottenere la base di appoggio per il vetro di protezione da schizzi e umidità. Il vetro è stato incollato e siliconato (la chiusura è l'ultimo STEP dopo aver testato per bene il tutto). Tutti i cablaggi di uscita passano all'interno dei profili e sbucano sul lato corto. Il coperchio è dotato di 2 percorsi di uscita giusti per i miei 2 cavi bipolari utilizzati.
Per il fissaggio a coperchio, ho realizzato 6 fori filettati M3 sulla piastra ed i corrispettivi fori passanti sul coperchio. Per evitare l'infiltrazione di umidità tra coperchio e piastra, ho inserito lungo i bordi uno strato di gomma (Neoprene) morbida adesiva su un lato in modo tale che serrando la piastra al coperchio si schiacci. Ulteriore silicone è stato posto lungo tutte le aperture rimanenti per evitare infiltrazioni.
PARTE ELETTRICA
La realizzazione elettrica è più complessa rispetto a quella meccanica. Soprattutto perché l'obiettivo è realizzare 3 linee indipendenti e dimmerabili con un unico alimentatore regolabile solo in tensione di pochi Volt in uscita (farlo in corrente è più semplice ma più costoso, soprattutto con 3 linee indipendenti). Il tutto cercando di rispettare la massima corrente dei LED, proteggendoli e senza mandare a fuoco le resistenze.
Prima di descrivere il tutto, è necessario fornire tutte le informazioni sui LED.
Dopo aver cercato di documentarmi il più possibile su temperature di colore, spettri ecc ecc ho deciso di suddividere le 3 linee indipendenti in questo modo:
1 linea con LED rossi (valori dichiarati: 660nm - 1W - 40/50 LM - 350mA - Caduta 2,4/2,6V)
1 Linea con LED Full Spectrum bianchi e classici (valori dichiarati: 400-800nm - 1W - 100/110 LM - 350mA - Caduta 3,2/3,6V)
1 Linea con LED bianchi freddi a 6500 °C e bianchi naturali a 4500 °C (valori dichiarati: 1W - 100/110 LM - 350mA - Caduta 3,2/3,6V)
tutte e 3 indipendenti e con possibilità di regolare la potenza dal 10% al 100% tramite potenziometri.
Prima di partire, ho utilizzato un tool di simulazione free (LTSPICE) dove ho ricreato il modello del LED (caduta vs corrente) in funzione dei valori di targa per cercare di capire quanti LED potevo inserire per linea, che resistenza di limitazione dover utilizzare e a quanto dovevo tarare la tensione di alimentazione. Allego lo schema così risulterà più chiaro anche il seguito:
DR= diodo RED - DFS = Diodo Full Spectrum - DW = Diodo White
Successivamente alla simulazione, una volta arrivati ho caratterizzato meglio i LED con varie prove tensione/corrente (i valori che ho riscontrato sono leggermente diversi da quelli dichiarati) e sono giunto alla seguente configurazione:
1 Linea RED composta da 8 LED rossi, 1 LED bianco freddo e 1 LED full spectrum
1 Linea FULL SPECTRUM composta da 14 LED Full spectrum (7 white e 7 normali) e 2 LED rossi
1 Linea WHITE composta da 16 LED bianchi (8 freddi e 8 natural)
Come vedete le linee non sono "Pure" ma ho dovuto inserire alcuni LED diversi per cercare di bilanciare la caduta totale e contenere la dissipazione nelle resistenze di limitazione. Ad ogni modo, la parte più sostanziosa è suddivisa.
aspettati i miei messaggi! 
