Etude PoupoLED 2017

[Jlstomo46]

@ Papillonbleu : Pas besoin d'aspro en règle générale, ces petites expériences techniques sont (pour ma part) fort distrayantes, une toute petite dose de dopamine qui ne peut que faire du bien à nos neurones vieillissantes.

@ Papo : le "Nano" dispose de 8 entrées analogiques + 14 entrées / sorties paramétrables dont 6 capables de générer un signal PWM. Il est pratiquement aussi bien pourvu que le "Uno" en fonctionnalités , par contre, il a moins de mémoire (SDRAM, EEPROM,Flash) ce qui ne permet pas de développer de gros programmes. Pour ce qui nous concerne, ça devrait passer à l'aise. Je monterai donc le pack (6 x) PWM avec un petit programme pour chacun si nécessaire, (ou si possible selon saturation mémoire) . il sera facile de piloter la puissance de chaque sortie soit par un potentiomètre, soit par programme.
Un timer dédié indépendant pour chaque sortie ne serait pas superflu.
Si tu as des idées (des besoins) supplémentaires on tachera de défricher la question.

@+

[papo4334]

Très bonne idée que de faire ce recensement des besoins.

Au débotté, pour les panneaux d'éclairage "standard" (2 spectres) que j'ai en tête, je vois

• * 2 : relais d'allumage extinction d'une alimentation/driver -- nota, si pas possible je peux faire avec les programmateurs existants, mais ce serait mieux si on veut automatiser des changements
• * 2 : génération du signal PWM 0/10V de gradation de la puissance de chaque driver -- par programme pour pouvoir changer i) le spectre durant le cycle quotidien, ii) de jour en jour avec l'avancement de la croissance
• (optionnel) : capteur de température pour piloter i) un ventilateur extracteur au dessus des LED et ii) le câble chauffant -- optionnel car je dispose déjà du termostat régulateur, mais ça serait sympa de regrouper toutes les "réguls"
• un afficheur simple qui permette, ) tout moment, de voir "a minima" la consigne PWM de chaque "spectre" et la température

J'ai peut-être oublié des choses importantes mais je compte sur toi pour me le signaler.

remarques :
i) je suis tombé sur un programme pour le dimmage (annoncé comme utilisant un minimum de RAM mais aucune info quantitative sur la mémoire occupée) .
ii) Un même programme avec des tables de données différentes pour chaque driver devrait faire l'affaire. A priori dans les données : heure de démarrage et extinction, table des coeff de dimmage quotidien toutes les 2 heures et le programme interpole toutes les 15 minutes, table des coeff de dimmage cycle (toutes les semaines) et le programme interpole tous les jours.
iii) le programme "ventilateur" peut être ultra minimaliste (tout ou rien), ou un peu plus sophistiqué en utilisant un PWM pour la vitesse de ventilation
iv) il me semble qu'un module horloge simplifierait bien le programme
v) je n'ai aucune idée de combien il faut de place, en plus du 7407, pour les relais et autres composants nécessaire (et donc si la taille de carte nano est suffisante).

Nota : au grand maximum, mais probablement pas pour cette année avant d'avoir assez de retours d'expérience, un panneau pourrait aller à 3 spectres pilotés indépendamment avec trois drivers dimmables.

[Jlstomo46]

OK on va tacher de compiler tout ça .

Et comme aujourd'hui le facteur est passé, et que j'ai un peu de chance, voici donc le nano nouveau est arrivé !

C'est tout petit, alors j'ai prévu de le monter sur un support, pareil pour le circuit intégré 7407, facile à mettre en place, pas de risque de le cramer en soudant.



J'ai pris comme base une petite carte circuit imprimé proto et je ferai les connections soudées par en dessous.

Monté ça donnera ça :



Les sorties PWM seront câblées en direct, ainsi que l'alim 10V mais il sera possible de brancher des composants annexes en se branchant sur les lignes de borniers latérales.

Je n'ai plus qu'à trouver un petit fer à souder, avec surtout une panne assez petite pour ne pas tout coller d'une pinoche à l'autre ( la dernière fois, j'avais un peu galéré, mais là je crois que ça va être impératif).

@+

[papo4334]

c'est vraiment nano !
outre une panne très fine, il faudra de super bons yeux

Pour toi, qu'as tu prévu d'installer autour de l'Arduino pour ta grande poupo ?
si j'ai bien compris,
* la régulation du 10V en entrée d'alimentation de l'Arduino
* 1 capteur pour mesurer le courant qui circule dans la ligne (tension ou intensité?)
* 6 à 7 relais pour ajouter enlever des LEDs dans la ligne série)?
* 1 capteur température avec 1 relai ou une commande PWM pour le ventilo ?
* autres ?
J'ai (j'espère) pigé le coup des relais pour te protéger des variations du 230V, mais pas vu ('retenu?) comment par exemple le matin et le soir tu piloteras une montée ou baisse progressive d'intensité lumineuse ou un changement important de spectre.

[Jlstomo46]

Pour la montée en puissance, la variation de spectre et la régulation de variation du 230 V, j'ai bien le schéma de principe basé sur des shunts plus ou moins "longs" activés par relais, et avec un microcontrôleur la possibilité de "compiler" la consigne de puissance demandée (par programme et/ou potentiomètre) avec la consigne de régulation du 230V (aléatoire) - voir un de mes schémas précédents - donc :

- Il m'est possible de piloter une variation générale (si le shunt draine les 3 lignes) ou spécifique (si le shunt est sur une seule ligne)

- De fait, si je pilote un shunt général, il y a un relais pour 3 lignes, et si c'est spécifique, 3 relais par niveau.

- Selon si je vise 6 ou 7 niveaux de puissance, ça peut demander de 6 ou 7 relais (régul. basique) à ... 18 ou 21 relais pour une flexibilité totale.

Le surcoût proprement dit ( à 50 Cts / relais) serait d'env. 8€ pour les relais et 4€ pour le µC entre un "uno" ou un "méga", autant dire dérisoire, mais je vais avoir une quantité de filasse à câbler indépendamment sur chaque relais.

Bref, je me torture l'esprit pour un truc qui n'a rien d'insurmontable, mais je cherche en général la simplicité et là je m'en éloigne un peu ...

Il y a aussi la solution MOSFET pour affiner la régul et avec le PWM, ça serait assez facile à gérer, mais comme je souhaite éviter au maximum les gaspillages thermiques ce ne sera pas un choix prioritaire.

Pour les accessoires pilotés, en plus de tes énumérations, température, ventilation, etc... je mes disais : - pourquoi pas un arrosage automatisé ? et une sonde d'hygrométrie dans le sable - ou dans l'air - pour réguler le niveau d'humidité ?

Je pense que le µC "Méga" finira par s'imposer... mais comme les programmes sont compatibles l'évolution ne pose pas vraiment de problèmes.

Priorité : ne pas gaspiller d'énergie, d'ou la solution relais et alimentation directe, pour le reste, c'est juste quelques soudures à faire en plus et du programme à développer.

J'oubliais ( en cas de plantage du µC ) un "vrai" thermostat indépendant qui coupe tout avant que ça brûle, et une détection de débordement pour couper l'eau avant d’inonder le garage

@+

[Castanea4309]

Un petit coucou, pour ce qui est de la partie alimentation puissance, ce genre de circuit "pourrait" peut être correspondre, moins de perte que par des simples régulateurs :
http://www.rason.org/Projects/powsupply/powsupply.htm
Bon là c'est 10 A max, après peut être pas besoin d'autant d'ampérage.

[papo4334]

@jls : pour les précisions.
En effet pour une modulation complète, cela commence à devenir pas évident.
je suis heureux de m'en tenir à mes 2 drivers dimmables PWM par panneau.

Je viens de réaliser que mes mesures de divers lots de COB montraient que la courbe V/I d'un COB dite 10W (3*3 1W) n'est pas une simple transposition de la courbe qui semble te servir de base pour tes calculs de ligne avec une plage de tension utilisée entre 3.1 et 3.4 V.
En effet
* entre 290 et 700 mA le tension aux bornes de ces COB passe (en moyenne) de 8.3 ( equiv 2.77V pour une 3W) à 9.36 (équiv 3.12V pour une 3 W) qui me semble le maximum à ne jamais dépasser en utilisation continue longue.
* ce qui fait presque 10% de différence de tension.... en fonction de la proportion de COB dans la ligne cela peut être non négligeable
* 3.18V approcherait dangereusement de leur max

Si tes COB plus puissantes "dites 32V" (20W ou 30W ??? ; as tu fait des tests pour avoir une idée correcte de leur courbe V/I réelle) ont une courbe plus proche de mes COB 10 W que de tes LED 3W, cela risque de t'obliger à reprendre tes calculs de proportions des différents types de LED (3W, COB 10W, COB 20W) dans la ligne en rajoutant des LEDs pour tes 315V
A 350 mA qui me semble être proche du bon niveau de courant max continu, si tes COB sont comme mes bonnes 10W en dessous de 2.9V, cela ne fait plus 99 LED (en équivalent 3W) mais plutôt 109 ou 110 qu'il faudrait prévoir. Si jamais c'était comme mes médiocres il faudrait encore en ajouter entre 5 et 10....
___

Nota : pour ne plus gaspiller de temps à faire les mesures de tension, puis les mesures d'intensité (avec, à chaque fois, manip de branchement et re-eréglage du multimètre) et plutôt que d'acheter un second multimètre, je viens de commander un petit voltmètre/ampèremètre(/wattmètre/ ...) jusqu'à 60V DC (tension que je ne vais jamais dépasser) avec afficheur OLED, à moins de 7€ que je pourrais laisser branché entre l'alim et les paruls/LED sous tests pendant toute la durée des tests. Comme il n’accepte que jusqu'à 30V pour son alimentation, je le mettrai sur une alim PC ou tel portable.

[papo4334]

Un petit coucou, pour ce qui est de la partie alimentation puissance, ce genre de circuit "pourrait" peut être correspondre, moins de perte que par des simples régulateurs :
http://www.rason.org/Projects/powsupply/powsupply.htm
Bon là c'est 10 A max, après peut être pas besoin d'autant d'ampérage.

Merci, mais
i) c'est en effet beaucoup trop d'intensité pour mes besoins (entre 300 et 1400 mA)
ii) pas du tout dans la plage de tension pour les COBs
iii) un montage bien trop complexe pour mes compétence.

Je reste définitivement sur le choix de drivers en courant constant.

[Jlstomo46]

Pour l'alim de Castanea, je verrai ce soir si j'ai accès au site.

Concernant la régul de mes rampes, je part du point de fonctionnement à puissance maxi (ex 400 mA) pour faire la ligne de base, en ajustant au besoin le nombre de COB et de leds de couleur ( par ex. les rouges étant à 2.8 V il en faudra davantage ), Les 3 lignes seront ainsi réalisées pour sortir aussi bien que possible chacune 400 mA à 315 V .

Ensuite, tous les shunts étant réalisés avec les mêmes leds bleues ou rouges, ils vont agir de façon similaire sur chaque ligne. Et même s'il y a de petites variations de sensibilité de l'une à l'autre, je ne pense pas que ça dérive de façon significative.

Si par exemple je décide que chaque shunt fasse perdre 0.15V par Led sur la ligne (sur env.90 Leds), Chaque shunt devra faire "tomber" 13 à 14V . 4 Leds bleues à 3.5 V font 14 V ou 3 bleues + une rouge (13 V) , finalement puisque la plupart des shunts seront dédiés à une ligne particulière et non aux trois en même temps, je peux aussi régler les shunts pour que la variation de tension soit adaptée à la sensibilité de la ligne. Ça peut se calculer à l'avance (ou se bidouiller plus tard) ce n'est pas un problème en soit, c'est juste un réglage à faire (ou pas).

Pour l'alimentation de ton multimètre, ne t’embête pas avec une alim dédiée, branche le aux bornes d'une Led 10V (ou trois 3.2V) il aura ses 10V d'alim en shuntant au passage 20 à 30 mA à la série de Leds , tu ne verra aucune différence.

De plus, l'ampèremètre en CC doit être branché en série dans la ligne, donc il est à la fois en série pour A et en parallèle pour V et alim interne (le 0V étant parfois le même pour l'ensemble) . J'ai fait ce montage à l'automne dernier, il a parfaitement fonctionné tout l'hiver sur la poupo 4. je te passerai le plan de montage si besoin.

@+

[papo4334]

Compris, en partant dans ce sens pas de problème autre que de ne savoir à la fin combien de LED mettre dans la série et les emplacements si jamais tu devais en mettre par exemple 107 au lieu de 99.

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Merci pour l'astuce pour l'alim du multimètre, trop simple et moi trop bête pour y avoir pensé. Ils prétendent même que ça ne consomme que 7 mA. Comment fais tu pour te brancher aux borne d'un COB (avec des pinces croco... car, pour les tests je ne veux pas souder puisque cela ne dure qu plus que quelques heures et parfois seulement quelques minutes... ça me semblait plus simple -pour ces tests) d'avoir une alim séparée et de ne brancher (sur wago ou domino) que les 3 fils pour tension et intensité.

Pour le câblage du multimètre pas de pb, j'ai vu le schéma (parfaitement logique) qui correspond bien à ce que j'aurais fait (hors alimentation sur la bête).
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Je viens de me lancer (en faisant confiance aux specs CREE) et commander deux drivers dimmables PWM : un LPF 60D-42 (1430mA) pour 12 à 13 CREE en série et un LPF 40D-54 (760mA) pour 10 à 12 COB en 2 séries (soit 380mA par COB).
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La panneau dimmable première croissance par défaut prend forme ; il se composera de

• 3 PX4 (3*4=12 CREE XM-L2 blanc froid ~6 200 K)
• 2 PS5 (10 COB 10 000K)
• les 2 drivers ci-dessus

Il faudra bien utiliser le dimmage car l'intensité lumineuse est 25 à 30% au dessus de celle maximale pour les 2 premières semaines et ne pourra être à pleine puissance qu'au bout de 40 semaines. J'expère que le spectre moyen très froid me mettra à l'abri des oédèmes même si la puissance et forte, et s'ils faisaient leur apparition j'aurai la possibilité de mettre surtout du blanc très froid (spectre très bleu qui est celui qui semble résoudre le problème chez j-f)
- -
en non dimmable ce sera :

• 2 PX4 (2*4=8 CREE XM-L2 blanc froid ~6 200 K)
• 2 PS5 (10 COB 10 000K)
• 2 drivers LPC-35

qui se situe environ au max pour les premières semaines
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[papo4334]

Je viens de découvrir que j'avais reçu les COB 10 W FS (Full Spectrum)
Voici les résultats des premières mesures :

Électricité :

• I : 290 mA ; V moyen 8.61 V -> 2.5 W (allant de 8.55 à 8.67 soit presque moins de 1.5 % de différence entre les extrèmes)
• I : 350 mA : V moyen 8.7 V -> 3.04 W
• I : 700 mA : V moyen 9.25 V - > 6.475 W

Ce n'est pas inintéressant de comparer avec les COB blanc froid et blanc très froid testées ces derniers jours.
* clairement c'est de la même famille
* à moins de 1% près on est dans le même caractéristiques électriques

Lumière :
A 350 mA dans la boite à lux cela donne 2900 lux.
En raison du spectre totalement différent et inconnu, les comparaisons avec les spectres blanc ne permettent pas de déduire grand chose.
Le total n'est pas trop différent du 6 500 K. La valeur inférieure peut parfaitement s'expliquer par un spectre (courbe non fiable du site vendeur) par les 2 bosses (celle étroite vers 450 nn et celle plus large vers 660 nm) qui donne un maximum de photons dans les parties du spectre qui selon la courbe CIE donnent moins de lux (puisque l'oeil humain y est moins sensible). Il est même possible/probable que l'énergie lumineuse délivrée soit au moins comparable si ce n'est supérieure.
Spectre :
celui de gauche à 3500K, celui de droite à 2200K

comme d'hab je retiens le CCT obtenu en resserrant au mieux les 3 courbes.


Ce que l'on peut constater
i) l'absence quasi totale de vert : la courbe spectrale présente donc bien un creux presque nul dans le vert et vert jaune.... Elle semble bien conforme à ce qui était annoncé et que je recherchais... à savoir
mais ce n'est en rien du full spectrum puisque la grande majorité de la lumière émise est aux deux extrémités du spectre.
ii) c'est très bien pour le rendement de la photosynthèse chlorophyllienne (A et B) dont la courbe de rendement est également en dos de chameau avec un creux en milieu de spectre et une basse de part et d'autre

iii) pour autant ce ne serait pas une bonne idée même pour la croissance générative de fabriquer un panneau d'éclairage uniquement avec ce spectre (pas plus que les panneaux tout faits avec uniquement des LEDs rouges et bleu), car les scientifique ont montré que le rendement global est meilleur s'il y a un peu de vert jaune (sans même parler de l'effet Emerson).
Dans mon cas plutôt que de mettre dans LED vert et jaune, il me semble plus judicieux de combiner ce spectre avec celui du blanc chaud ou du blanc neutre qui vont a) apporter ces couleurs manquantes, et b) compléter l'effet favorable à la croissance végétative et surtout générative.
.
On choisira plutôt une combinaison avec blanc chaud pour de la floraison/fructification indoor, et la combinaison avec blanc neutre pour la début de croissance générative (ce qui sera plus souvent le cas dans nos poupo quand on doit attendre assez tard en saison pour sortir les plants et que l'on veut que la floraison ait déjà commencé (n'est ce pas papillon ? )
____

Justement pour illustrer la chose en prenant comme besoin à satisfaire ceux de Papillonbleu
l'idéal pour elle me semblerait (si son "l'Amoureux" est d'accord) deux pouponnières
la première en croissance végétative avec un 2 PX4 blanc froid et deux PS5 10 000K pour les 6 premières semaines
la deuxième, plus grande et plus haute, en début de croissance générative avec 3 PX4 blanc neutre et 2 PS6 FS pour les 7 à 8 semaines suivantes.
Avec les deux elle devrait (en retro planning)
* manger ses premières tomates vers le 7 juillet (et avoir une bonne récolte jusqu'à fin spetembre
* mettre en pleine terre vers le 25 mai
* passer les plants en seconde poupo vers le 1er avril
* semer et utiliser la première poupo vers mi février

[papillonbleu]

Ne me reste plus qu'à convaincre l'Amoureux...
Merci pour le clin d'œil

[Jlstomo46]

@ Papo : Comment fais tu pour te brancher aux borne d'un COB (avec des pinces croco...

Les COB sont souvent pourvues de 2 "oreilles" latérales qui sont reliées au + et au - , tu peux te prendre là dessus avec de petites pinces, par contre attention avec un profil alu en dessous, si tes pinces font contact c'est un piège .

C'est si facile de souder ... pour les bricoles rapides, un pistolet qui chauffe en quelques secondes, une goutte d'étain et c'est fait, pareil pour dessouder ...

@+

[papo4334]

C'est bien pour cela que je me méfie des pinces... trop de risque...
Au passage autre question de béotien : faut il mettre les profilés à la terre (j'ai au maximum 45 ou 54 V dans mes lignes) ? et si oui, y a t'il des précautions particulières ou un montage spécifique à prévoir ?

Je n'ai jamais utilisé de pistolet à souder, peut-être cela vaudrait le coup que je m'en paie un pour les petits trucs rapides.

[Skylobo]

Salut
Très interessant, je pense que Moi aussi je vais faire sie ma 2 eme poupo des LEDs.
Mais j'aurrais besoin de votre aide.....
Qu-est se qu'il faut que je m'achète ???
De plus je ne sais comment alimenter le tout! Pour ont peut pas utilisé l'électricité normal avec un transformateur ???
Peut être vous m'aidé, car en électricité je suis un vrais null