Etude PoupoLED 2017

Ok j'y vois un peu mieux ...

En fait, tu va faire "clignoter" certaines rampes plus ou moins souvent ou plus ou moins longtemps, en fonction de ton choix d'éclairage,
donc deux heures à 25% sur une couleur donneraient par exemple :
off/off/ON/off/off/off/ON/off par tranches d'un quart d'heure, et pareil (ou autrement) sur l'autre ligne.

J'avoue qu'en première approche ça ne ressemble pas trop à la façon dont éclaire notre bon vieux soleil, et que les étapes 0/100%/0 me paraissent un peu violentes pour un allumage qu'on souhaiterait progressif. Mais ne sachant pas comment se fait la photosynthèse (temps de réponse des cellules à l'éclairage) et dans quelle mesure le mix de couleurs est opérationnel s'il intervient par alternances successives.

Pour faire bref, je le sens "moyen"... Evidemment c'est mieux qu'un éclairage basique on/off 100% sur 14 h mais j'aimerais bien travailler sur une solution plus "douce"...

De plus, j'ai lu que le spectre de couleur d'une Led évolue avec l'intensité de l'éclairage, or en se basant sur ce point, il y aurait peut être un intérêt pour la plante à balayer "naturellement" un spectre plus large en même temps qu'on fait évoluer la puissance d'éclairage.

Donc il y a bien sur les "dimmers" (variateurs en français) qui pourraient faire le boulot, (en gaspillant de l'énergie) et mes systèmes de shunt qui (par paliers) sauraient faire varier l'intensité en ajoutant quelques leds dans un circuit donné (qui plus est, en améliorant le rendement initial de la ligne, puis-qu’à faible intensité les Leds ont un meilleur rendement).

J'ai comme l'impression que mon projet va évoluer vers un système piloté ... et pour ne rien te cacher, j'ai passé en revue les derniers petits µContrôleurs disponibles sur le marché et leurs équipements de base ... c'est complètement fou la puissance que ça peut avoir au prix ou c'est, des dizaines d'entrée / sortie , y compris analogiques, une simplicité de programmation épatante (un PC et un cable USB) des centaines de programmes disponibles sur le net, des tutoriels hyper précis et détaillés ... comme ça a évolué en 10 ans ... bref j'ai craqué !
Ce sont des copies ou des compatibles "Arduino" , j'ai commandé un "Uno" (modèle de base) un "Méga 2560" (le plus puissant) et un "module d'affichage LCD 2 lignes 16 caractères" le tout pour ... 10,50€ port compris !
J'ai téléchargé le logiciel de programmation (gratuit) c'est tout en open source (d'ou le prix des modules) et dans ce que j'ai pu lire ou voir, ces trucs marchent sacrément bien !

On m'aurait dit il y a 2 ans que Tomodori m'aurait amené sur cette voie, j'aurais bien rigolé !

@+
J-Luc

Je suis d'accord que l'éclairage par tranches des 15 minutes ce n'est pas le top et que cette proposition n'est qu'un pis aller pour tenter de faire avec 3 bouts de ficelles (les programmateurs électriques que l'on a déjà) un simulacre de montée en puissance le matin et de variation de spectre (idem le soir).
Je suis également bien plus tenté par l'approche microcontrôleur Arduino pour piloter les dimmers ; c'est bien ce ce que j'avais en tête dès le départ en réfléchissant à l'évolution de l'intensité et du spectre durant le cycle quotidien et au long de la croissance de la plante depuis sa germination jusqu'à floraison.

J'ai trouvé quelqu'un qui démarre l'exercice de programmation sur Arduino pour piloter l’éclairage LED . C'est pour lui que j'avais mis sur papier la première table de cycle quotidien (comme mini spec) avec 2 spectres.

A ton avis avec ce genre de micro contrôleur quelle est l'interface de pilotage des dimmer qu'il faut privilégier ?
le bon vieux 0 10V ou 1 10V analogique me semble le plus simple pour mes besoins rudimentaires, indiquer au dimmer quelle % de puissance mettre en œuvre. En outre c'est l'interface /protocole qui est le plus largement disponible sur les driver avec dimmer intégré à prix raisonnable. DALI me semble inutilement complexe pour nos besoins.

Pour l"évolution du spectre des LED avec la température comme avec l'intensité de courant, il ne s'agit que d'une dérive (d'après des documents CREE et Nichia) qui ne va pas du tout permettre de "balayer" large. Pour nos besoins (essayer d'approcher l'éclairage naturel) il faut des variations bien plus importantes et je ne vois donc pas d'autre solution que de disposer d'au moins 2 spectres différents pilotables indépendamment l'un de l'autre.
cf. mon message précédents avec "blanc neutre " et "blanc très froid" pour la première croissance générative, ou "blanc neutre" + "Full spectrum" pour la suite jusqu'à début de floraison.
l'idée est de
i) monter globalement en puissance au fil des jours et semaines (passer d'un DLI 8 à un DLI 15 sur 8 semaines)
ii) faire évoluer progressivement le spectre au fil des jours et semaines en augmentant la proportion de rouge (donc la puissance relative de la source le plus chaude)
et
iii) simuler un cycle quotidien avec i) allumage et extinction progressive (puissance globale) PPF variant de0 à son maximum pour la journée (définit au 1) et ii) spectre évoluant avec peu de bleu à l'allumage et l'extinction et beaucoup dans les heures de milieu de journée.

Je pense que c'est vraiment facile à faire (avec 2 ou 3 spectres chacun munie d'un dimmer) et que cela vaut vraiment le coup de l'expérimenter.

Pour piloter une sortie de puissance, dimmer ou autre, l'arduino (et compatibles) ne disposent que de sorties PWM en 0-5V , donc il faudra :
- soit trouver une alim + dimmer travaillant avec cette consigne,
- soit tout simplement attaquer la gâchette d'un transistor MOSFET (en série dans la ligne de Leds) qui fera très bien la régulation.
(Je pourrai tester ça d'ici peu ... )

Il faudra juste calculer la puissance à dissiper pour assurer le refroidissement de celui ci, mais s'il réagit bien lui aussi à la commande PWM, (je ne connais pas la fréquence) il va restituer une régulation PWM, donc logiquement chauffer assez peu, ce qui n'est pas le cas s'il est attaqué par une tension "lisse" sortant par exemple d'un potentiomètre, ni d'une PWM haute fréquence qui fait chauffer le mosfet par le nombre élevé de charge/décharge de la "grille".

Bref, c'est (je pense) fastoche.

Et (petite précision) pour la variation de spectre selon la puissance d'éclairage, je ne dis pas qu'une seule couleur peut balayer tout le spectre, mais qu'une variété importante de couleurs (de leds) soumises (en plus) à une gradation de puissance, aurait pour intérêt de balayer le spectre (de chaque couleur) aux alentours de leur couleur de base, et donc (avec un peu de chance) améliorer la richesse de la lumière reçue par la plante.

Et pour améliorer cela, il faudrait peut être bien ajouter un condo sur la ligne de Leds, car en PWM elles semblent baisser d'intensité, mais en réalité elles "clignotent", un condo permettrait de lisser un peu tout ça ...

@+
J-Luc

Le signal PWM 10 V est accepté par plusieurs drivers à dimmer intégré (ex : meanWell séries LCM et NPF ).
Le signal PWN doit être 10V avec fréquence entre 100 Hz et 3 KHz.

Est ce que cela correspond à ce que tu as intensifié comme interface disponible sur le microcontrôleur ?

Pour la fréquence, l'arduino ( je viens de vérifier) est 500 Hz (donc compatible) sur les sorties PWM, et il semble aisé de modifier cette fréquence par programme.

Par contre la sortie vient directement du processeur qui travaille en 5 V donc ça ne sera pas suffisant .

Il existe des mini cartes compatibles embarquant un transistor Mosfet et pouvant driver une tension plus élevée, mais il faut quand même disposer de l'alim 10 V.

Par ailleurs, un arduino quant on le passe en mode autonome doit être alimenté entre 7 et 12 V ( une régul. ramène ça à 5 V sur sa carte ), donc cette alim 10V tu en as aussi besoin pour lui.

Moralité, il faut une petite interface tournant en 10V qui amplifie le signal pour le passer au dimmer du driver, mais pour si peu, un petit transistor suffit.
.
@+

Je pense que je vais commander 10 COB 12 W Nichia blanc neutre (5 000 K) http://www.nichia.co.jp/specification/p ... 024B-E.pdf
Les specs sont alléchantes et devraient être fiables. je pense les faire tourner en // sur un driver 1400mA 60W.
Cela devrait faire une excellente base d'éclairage croissance végétative, en mix avec des COB noname 10 000K.
___
Sinon je viens de recevoir les CREE XM-L2 (ou préténdues) à prix cassé, mais je n'aurais pas le temps de tester avant une semaine. ???? surprise attendue ???

@ Papo : Je pense que je vais commander 10 COB 12 W Nichia

Très bien ! ça m'a l'air sérieux ...

Alors comme ça tu passes à 32 V , c'est parfait pour équiper une ligne 320 V !

A quelle intensité penses tu les driver (indépendamment) par 4 ? en 4x350 mA ou par 5 en 5x280 mA ?

Edit : je ne vois pas comment procéder correctement avec ce driver ? il t'en faut deux ? et à bien y réfléchir, 5 Leds en // il y a de gros risques d'en griller une en priorité, il peut très bien passer 500mA dans une et 300 dans les autres

@+

Je compte utiliser les Nichia à 140 mA, c'est proche de leur meilleur rendement (et respecte ma règle de toujours utiliser les LED à un peu moins de 50 % de leur max) sur le papier au moins équivalent aux CREE les plus efficaces (ils garantissent au moins 700 lumens à 135 mA). 300 mA est leur maximum et il ne semble pas très raisonnable de les faire tourner au delà de 200 MA. De 4,8 à 5W par COB c'est déjà proche de la puissance max que je peux envisager pour une lumière homogène (sauf à décider de laisser au moins 50 ou 60 cm entre les LED et les plantes).

Pour les CREE dont le max est 300 mA, je vise 1 400.
Pour les noname disparates dont le max est 900, je vise seulement 350 mA... comme elles ne sont pas chères on peut se permettre dans mettre plus...

Je pars sur le base de 2 paruls de 5 COB (doncun nombre pair de LED) en ramenant tous les fils vers l'alim. Je peut les mettre soit à 10 en parallèle à 32 V sous 1400 mA, soit en 5 séries de 2 sous 700 mA (même si il y a une différence entre LED je ne devrais pas dépasser 200 mA dans les plus "gourmandes", car ce sont des LEDS "binnées" (triées sur perf après fabrication) et donc dans le lot elles doivent être assez homogènes entre-elles)... à voir après tests. Sinon je serais obligé de n'en utiliser que 9 en séries de 3 avec un driver 420 mA ou 8 en séries de 4 si je trouve un driver vers 550 mA.
C'est bien au niveau driver que ces COB basse intensité moyenne tension, posent le plus de problème. C'est facile avec les 3 V CREE, jouable avec les 9 V noname, bien moins simple quand on arrive à 32 V.

Oui Les COB 32 V utilisées seules ne sont pas faciles à gérer, mais il est très facile d'ajouter en série des Led 3W de couleur avec qui plus est la possibilité de rééquilibrer une ligne si besoin.

Une bleue sur une ligne , une rouge sur l'autre, c'est un Volt de gagné si nécessaire pour rééquilibrer.

De même on peut faire travailler l'alim au plus près de sa tension nominale

Intensité nominale par Led : env. 350 mA,(1W réel) on en met autant qu'il faut en parallèle ou en série pour le besoin de la ligne et c'est tout bon.

Amélioration de la stabilité, meilleur rendement, et spectre de couleurs élargi, c'est triplement positif.

@+
J-Luc

Le suivi du post devient compliqué sans doliprane
Merci pour le travail

Très juste... sans compter le nombre de tableurs avec lesquels je dois jongler pour trouver les bons compromis entre puissance lumineuse, tension, ampérage, répartition géométrique, consommation électrique, plage optimale de rendement des alimentations, prix de d'achat...
Après avoir "exploré" de nombreuses pistes, j'en suis arrivé au point au je sens, dès que j'aurai pu procéder à quelques tests et mesures complémentaires, qu'il est temps de simplifier et faisant des choix (éliminations des pistes qui posent des problèmes trop complexes).
Déjà, je viens d'éliminer de la suite de l'étude,
i) les LED avec des intensités réelles d'utilisation nettement en dessous de 300 mA (exit les Nichia) -- autrement dit je poursuis uniquement avec les LED tournant sous des tensions autour de 3V (genre CREE ou simili) ou 8.5/9.5V (genre COB 3*3)
ii) les schémas avec des tensions au delà de ~ 60 V
iii) les schémas avec des séries de moins de 4 LED, et plus de 5 séries en parallèle
iv) les paruls mixtes (ne restent que ceux avec des LED de même type sur un profilé de 1m)
et de privilégier
a) les schémas avec alimentation délivrant une intensité de 1200 à 1500 mA (soit par LED une des 3 plages suivantes 300/375, 600/750 ou 1200/1500 mA)
b) ceux qui font tourner les LED autour de 30 à 40% de leur maximum -- rendement et principe de précaution en cas de LED HS

Cela élimine un très grand nombre de cas de figure et il en reste bien assez pour pouvoir jouer avec dans les gammes de puissance et de spectre convenant à nos éclairages de poupo, ou de complément lumière solaire en hivernage ou demi-saison.

Il ne restera que des LED à une puissance entre 3 et 4,5W, en nombre compris entre 15 et 30 pour un panneau de 0.5 m² (selon l'intensité du flux lumineux recherché -- PPF de 200 à 450).
Ainsi les paruls et les spectres se réduisent à un nombre raisonnable (donnant un nombre de combinaison largement raisonnable) :
Spectre : blanc froid, blanc neutre, blanc chaud, + blanc très froid (vers 10000K) et "full spectrum" -- exit le bleu roi et le rouge
paruls : de 4 ou 5 ou 6 LEDs (6 uniquement en "noname" utilisées autour de 3 W chacune) entre 12 et 24 W chacun
nombre de paruls par panneau : 3 ou 4 (identiques), 5 (soit identiques, soit plutôt mix 3 + 2 de spectres complémentaires surtout quand on peut dimmer)

C'est amusant comme les stratégies sur un projet similaire peuvent diverger.

Tout le contraire de ce que je prépare actuellement !

C'est bien, on pourra comparer ...

Je compatis d'avance pour nos lecteurs passionnés qui croyaient trouver ici une réponse simple à leur projet de poupo.

@+

En effet cela va être intéressant de lister les différences, divergences.

Pour amorcer la pompe je pense identifier (tu corriges si je me trompe) à ce stade de nos réflexions

Tension ligne : Jls : moyenne à haute ; Papo : basse moyenne
Ajustement spectre: Jls : LEDS bleu et/ou rouge ; Papo : Paruls/barres blanc 10000K et/ou Full Spectrum
puissance individuelle des LED : Jls : vers 1,5 W : Papo de 3 à 4,2 W
lignes en série : Jls :longues et mixtes (diverses LED dans la même ligne) ; Papo : courtes et homogènes
alimentation : Jls : en tension régulée ; Papo : en courant constant

Cela montre l'étendue des possibilités avec les Leds...

Comme je pense que nous serons assez en phase (ce n'est plus notre décision mais ce qui convient aux plantes ) sur la puissance de l'éclairage à fournir cela permettra de comparer, coûts d'investissement consommations et, le plus important, ce que cela donnera comme résultats sur les plantes.

C'est à peu près ça, je vais mettre les sécurités qui s'imposent, y compris grille de protection, décharge automatique des condos, différentiel 30mA, mise à la terre des barres et tout ce qu'il faudra pour ne "jamais" risquer la méga châtaigne, mais c'est certain, outre les petites poupos qui vont passer (ou rester) en 24 ou 48 V , la grande poupo va rester en 315V et sera pilotée sur 3 lignes (Matin + Jour + Soir) modulables indépendamment en puissance et en temps.

Chacune sera pourvue de Leds de couleurs appropriées en partant de la Led UV 3W , différents bleus, des COB 25 W 10000K , des COB 50 W 6500 K, du orange en 3W, du FS, du rouge lointain, et de l'infra rouge. (Y'a plus qu'à faire le mélange)

Une rampe supplémentaire recevra les leds bleues de délestage servant à varier la puissance.

Chaque ligne pourra ainsi varier en longueur (de 78 à 114 Leds ) pour une puissance de 0 à 150 W chacune (50W nominal)

Donc puissance au m² 150 W nominal à 160 mA par ligne, 450 W maxi. à 480 mA par ligne (soit 65% de la Puissance nominale des Leds) - J'ai de la marge ... mais c'est important car une ligne pourra être à P maxi (150W) alors qu'une autre est éteinte et la 3 eme en basse puissance.

Le tout est régulé en tension par une carte de détection de tension réseau ( montage perso sur base trigger AOP)
Je n'exclue pas une régulation d'intensité en second niveau, pour lisser les "échelons de puissance" et éventuellement détecter un défaut de fonctionnement ( en sécurité )

Le pilotage sera sauf "grosse catastrophe" géré en timing et puissance par un microcontrôleur "compatible Arduino" avec en variables analogiques d'entrée 3 potards de puissance et 3 potards de durée qui me permettront de paramétrer la journée sans aller bidouiller dans le programme.

Voilà, le schéma est bien avancé, les composants arrivent ou sont déjà sur mon bureau, il faut que je teste un peu les tensions de Leds par couleurs pour affiner le nombre de Leds par lignes selon les couleurs... ça devrait aller...

@+
J-Luc

pour les précisions

Pour être certain d'avoir compris tes W et ce que tu appelles nominal sur une ligne :
- 150 W est ce bien la somme des W donnés par les vendeurs, et 50 W nominal c'est la puissance normale (de base) à laquelle tu comptes les faire fonctionner (sachant que tu peux faire varier en plus ou en moins avec ta régulation) ?
mais alors je ne comprend pas bien les 450W maxi à 65% du nominal des LED. ???
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De mon côté en terme de puissance maximale réelle (consommé dans les LEDs) au m², chacun fera ce qu'il voudra en assemblant plus ou moins de paruls, dans la plage min max 65 /290 W, avec selon les stades de croissance une plage recommandée de 120 à 240 -- 240 obligatoirement dimmable- ( pour un PPF et DLI14, selon le rendement des LED, entre 240 / 10 min et 680 /30 max). Nota : la non linéarité avec les W consommé entre le min et le max s'explique par le passage majoritaire de COB "noname" à des CREE XM-L2 avec un rendement lumineux bien plus fort

Si je prend le même rendement que pour moi pour tes LED et COB noname, tes 150 W multispectre devrait donner un PPF autour de 310 et un DLI sur 14 h d'éclairage autour de 13.

rappel : selon les lectures, pour la majorité de nos plantes

• lpour la première phase de croissance végétative la plage de DLI optimal est 8 / 13
• pour la fructification c'est en gros le double (18/25)

____
Bonne réflexion et bon courage pour doser le mélange de spectre.

Sur ce plan et en l'état de mes réflexions après de multiples lectures, dans ma logique, ce qui me semble bien serait :

• première croissance végétative 40% de Blanc 10 000K, 60% de blanc neutre
• croissance générative pour floraison fructification : 32% de blanc neutre + 32% de blanc chaud + 36% de Full Spectrum