Disclaimer|   Contact

Afbeelding van Veni etinam logo

Digging in hard ground is more relaxing to a worm than going fishing...

spacer spacer spacer

Flora-mate

Met behulp van een 10 volt dimmer en een hand vol onderdelen kun je een bestaande Flara-mate gestuurde verlichting van een aquarium ombouwen naar LED's.

Verwijzingen

Dit artikel refereert aan inhoud op andere websites. Omdat ik de beroerdste niet ben heb ik ze netjes voor je geselecteerd:

PDF alert

Favorieten

Ik kan het me bijna niet voorstellen maar mocht je déze webpagina in je favorieten willen opslaan dan kan dit door hier te klikken.

Qrcode

Pak het moment,

QRCode

want voor je het weet is ie weg, foetsie!

We zijn

met onze *kuch* experimenten weer terug van waar we vertrokken zijn. PWM aftakken van de Flora-mate gaat ècht niet lukken en dus moeten we zien dat we de Flora-mate in combinatie met een 10 volt dimsysteem kunnen gebruiken.

Zelfbouwers kunnen op het Wilde Wijde Web voldoende schema's van 10 volt dimmers vinden om na te bouwen, dus daar zal ik je nu niet mee vermoeien. Maar omdat uitgangspunt voor dit *kuch* project is dat het allemaal niet te moeilijk moet zijn, en het resultaat het liefst zonder allerlei soldeer gedoe te bereiken moet zijn, heb ik dus maar Scanafbeelding van de beschrijving van de VMBRGBDC LED dimmer van Velleman. een kant en klaar dimmertje aangeschaft. Gemak dient immers de mens.., toch?

Er zijn verschillende 10V dimmers voor LED's op de markt maar ik heb, en dat dan zonder reclame te maken, gekozen voor een makkelijk in Nederland te leveren exemplaar, dat met een beetje geluk ook nog wel een tijdje leverbaar zal blijven, van Velleman. De VMBRGBDC om precies te zijn. Ook wel bekend als 0..10V RGB Led Dimmer. Dit apparaat kan maximaal 5 Ampère per kanaal leveren en dat is bij 12 volt toch snel zo'n 240 Watt elektrisch vermogen. Of het voldoend is vraag je me? Weet ik veel, dat is natuurlijk helemaal afhankelijk van de afmetingen van je aquarium. Ik gokte maar wat. En daarbij, ik heb nog ergens een RGB versterkertje liggen...

Ik heb maar meteen een RGB dimmer uitgezocht, want de RGB LED strips zijn van de dag heel betaalbaar en bieden de gelegenheid heel simpel met de kleur van het licht te kunnen experimenteren. Je zou natuurlijk ook separaat een RODE, GROEN en BLAUWE strip of lichtstaaf aan kunnen schaffen maar ik denk dat het wijzigen van de kleur van een enkele strip een veel betere verdeling van het licht biedt dan aparte strips. Ik kan het fout hebben natuurlijk maar hé, daarom is het allemaal ook een *kuch* experiment.

Hoe werkt nu eigenlijk zo'n dimmer?

Stel dat we sluiten op de dimmer de 12 volt voeding een RGB LED strip aan en schakelen de voedingsspanning in. Dan zien we dat er dus... ehhh.. niets nada noppes gebeurt..

Logisch als je even door denkt maar dit gedrag wijkt wel af van die van het dimbare Electronische Voorschakel Apparaat (EVSA) voor de PL verlichting. Die opstelling brandde gewoon, terwijl dit ook een 10V dim systeem met twee aansluitingen is. Je weet vast nog wel dat om te dimmen je beide aansluitingen van de EVSA met elkaar moest verbinden. Bij deze RGB dimmer werkt dat dus net andersom. Niets aangesloten betekent geen licht oftewel de LED is volledig gedimd. 10 Volt op de stuuringang betekent volluit licht. In veel fora waar aquarianen met de Flora-mate experimenteerden bleek dat velen hier de mist in gingen. Gewoon aansluiten van de Flora-mate op de dimingangen werkt niet. De Flora-mate levert immers geen spanning en dat heeft zo'n 10 volt dimmer wel nodig.

Hoe komen we aan 10 volt? Op deze dimmer, en dat was ondermeer een reden om voor dit exemplaar te kiezen, zit een 10 volt uitgang. Man wat een plan! Al zeg ik het zelf...

Schematische afbeelding van vier verschillende configuraties met de VMBRGBDC dimmer van Velleman.
Ik heb van alle configuraties die we gaan *kuch* testen een schematje getekend. Vier in totaal waarop steeds de aansluiting op de dimmer zijn weergegeven.

Linksboven in ieder schema zie je de + en de - van de voedingsspanning. Die mag 12/24 volt zijn. Hiernaast de gezamenlijks (common) + voor de RGB leds en een drietal, B,G,R, nul aansluitingen. Links onder de hebben we de beschikking over een +10 volt uitgang (CONTROL OUTPUT), de gezamenlijke nul, en een drietal, te weten R G B stuur ingangen (0-10V INPUT).

Waar we mee gaan *kuch* experimenteren is de manier hoe we de stuurspanning op het apparaat zetten. En om het simpel te houden *kuch* experimenteren we met de BLAUWE LED's in de RGB ledstrip. In schema 1 is de 10 volt uitgang rechtsreeks met de B INPUT verbonden. Dit heeft tot gevolg dat de BLAUWE LEDs in de RGB strip voluit gaan branden. En dit is normaal gesproken ook het standaard gedrag wat je van dit soort 10 volt dimmer mag verwachten. Zodra de verbinding tussen deze twee aansluitingen wordt verbroken gaan de BLAUWE LEDs uit. Niks nada noppes, dimmen dus. Dimmen kunnen we pas als we de 10 VOLT stuurspanning verminderen naar 9 volt. Of nog lager, langzaam naar 0 volt. En hoe we dit kunnen doen zien we in schema 2.

In schema 2 is op de + van de CONTROL OUTPUT één zijde van een 100K instelpotmeter aangesloten. De andere zijde loopt naar de massa. De loper is, in dit geval, met de B ingang van de 0..10V INPUTS aangesloten. Als begin van de test heb ik de potmeter in de middenstand gezet en op het moment dat de dimmer van spanning wordt voorzien zie je dat het licht van de aangesloten LED's niet echt voluit brandt. Draaien we de potmeter naar de ene kant dan zal het licht steeds minder worden totdat de LED's uiteindelijk helemaal uit zijn, en als we de potmeter naar de andere kant draaien zul je zien dat het licht van de LED's steeds feller gaat branden tot het maximale aan toe. Als je op het meetpunt een spanningsmeter aansluit dan zie je dat de spanning varieert tussen 0 volt en iets van 9,85 volt. Nou hoor ik je denken maar het was toch een 10 volt regeling? Klopt. Echt 10 volt zal je dankzij de exemplaarspreiding van de componenten nauwelijks meten. En daarbij, de spanning is ook nog eens afhankelijk van de belasting. Hoe zwaarder de belasting des te meer de uitgangsspanning van de gewenste zal afwijken. De potmeter is met 100K een erg kleine belasting en daarom is de spanningsafwijking erg klein, volgens de wet van Ohm zo'n 0.1mA. Toch zul je straks zien dat deze afwijking tijdens onze *kuch* experimenten steeds groter zal worden.

Even terug naar de opstelling, echt handig is het dimmen van je aquarium zo natuurlijk niet. We hadden voor deze functie daarom natuurlijk ook de Flora-Mate in gedachten. Die doet dat mooi automatisch. Maar hoe knopen we beide apparaten nu precies aan elkaar? Je weet vast nog wel dat de Flora-mate dankzij de 'open collector' uitgang een spanning als het ware meer of minder kon kortsluiten. 'Naar de nul trekken' noemen we dat. Dat lijkt een heel klein beetje op de potmeter uit schema 2. Stel nu eens dat het deel van de potmeter onder de loper de Flora-mate zou zijn. Schema van de koppeling tussen de VMBRGBDC LED dimmer van Velleman en de Flora-mate. De weerstand onder de loper zou dan tot bijna nul kunnen variëren. Niet helemaal nul natuurlijk want dan zouden we een echte kortsluiting hebben. Maar een waarde die hier heel dicht bij in de buurt zou komen. Immers, de 'open collector' bestaat uit een transistor en een weerstand van 475 ohm.

Schema 3 laat iets dergelijks zien. De spanning vanuit de RGB dimmer wordt met behulp van een weerstand naar een kanaal van de Flora-mate gevoerd. Hoe groot deze weerstand moet zijn vraag je me? Dat gaan we uitzoeken. Uit eerdere *kuch* experimenten weten we dat bij het dimmen van een dikke vette LED er ongeveer 20mA aan stroom kan lopen. De voedingsspanning is dan wel 12 volt en dit zou vergelijkbaar zijn met een weerstand van, natte vinger, ongeveer 600 ohm. En dus neem ik voor een eerste *kuch* test een waarde van 1K. Om het mezelf makkelijk te maken heb ik een kanaal van de Flora-Mate zodanig geprogrammeerd dat het stuursignaal binnen vijf minuten van 0% naar 100% verlichting loopt waarna het nogmaals vijf minuten op 100% blijft staan. Hierna stort het signaal in naar 0%. Dit progrogramma gaat lopen zodra ik beide apparaten aan zet en dit doe ik weer door de stekker van mijn spijkervoeding in het stopcontact te steken. Binnen de gestelde tijd meet ik op het meetpunt in het schema steeds de spanning. Dit geeft als uitkomsten de minimale en de maximale spanning op de stuur ingang van de dimmer.

Oei... dat gaat dus helemaal niet goed. De stuurspanning op de dimmer bedraagt bij een weerstand van 1K minimaal 3 volt! Veel te hoog dus. In een tabelletje heb ik een overzicht gemaakt van de gemeten waarden bij gebruik van verschillende weerstandswaarden.

R Umin (V) Umax (V) Uin (V)
1K 2,95 ? 9,31
4k7 0,88 8,13 9,43
7K45 0,57 7,61 9,45
10K 0,43 7,16 9,55
18K 0,25 6,02 9,55
48K 0 3,76 9,55
Tabel 1

Als we LED's bijna tot nul, of liever nog, tot nul willen dimmen moet, zo blijkt, het stuursignaal minder dan 0,25 volt zijn. Er moet op dat moment dus nogal wat van die 10 volt worden weggewerkt. Hoe meer we dimmen hier meer spanning er in de transistor-weerstand combinatie in de Flora-mate moet worden weggewerkt. En omgekeerd, hoe feller hoe meer vermogen er in de weerstand moet worden gedissipeerd, zoals dit zo mooi heet. Technobabbel voor het 'schijt aan global warming omzetten in warmte' pricipe.
Afijn, wat we overhouden is een regelbereik tussen ongeveer 0,25 en 6 volt en dit heeft tot gevolg dat de LED's nooit helemaal vol uit zullen branden. Nou hoeft dit in verband met het verkorten van de levensduur natuurlijk ook niet echt maar een regeling tot pak'em beet 7 volt zou helemaal niet gek zijn.

Overigens blijkt uit dit *kuch* experiment ook dat dimmen tot nul bijna niet te doen is als we niet een manier vinden om de weerstand heel precies af te kunnen regelen. We zouden kunnen stellen *kuch* experiment mislukt, kappuh, aftaaien..! Maar zo snel laat Eli zich natuurlijk ook niet uit het veld slaan. Wat zou ik anders met die RGB dimmer moeten? Toch..? Er blijft van de net iets minder dan 10 volt spanning die door de dimmer wordt geleverd gewoon te weinig over om de RGB LEDs lekker ver uit te kunnen sturen. Maar wat als we de spanning nu niet door de dimmer laten leveren? We hebben immers de beschikking over 12 volt? Je weet wel, die van de LED voeding! Tjonge, da's boffen, zo'n tweede *kuch* experiment!

R Umin (V) Umax (V) Uin (V)
4k7 1,11 9,70 12
7K45 0,72 9,31 12
10K 0,55 8,94 12
18K 0,31 7,60 12
48K 0,12 4,72 12
Tabel 2

Ditmaal heb ik de moeite niet genomen om de 1K weerstand te testen. Kans dat de gemeten waarde nu heel veel lager dan de eerder bij 10 volt voedingspanning gemeten waarde van 2,95 volt is lijkt mij erg klein. Interessant is de test met de 48K weerstand. Bij gebruik hiervan knipperen de LED's heel licht als deze vanuit de UIT toestand opkomen. De uiteindelijke spanning loopt bij 100% uitsturing tot net onder de 5 volt op en daarmee is deze waarde praktisch gezien onbruikbaar.
De weerstandswaarden 7K45 en 10K lijken het interessants als je voor zoveel mogelijk licht wilt gaan. Bij het starten van de dimcyclus zullen de LED's niet vanuit volledig gedimde positie starten. Hoe storend dit is kan ik nu niet beoordelen maar dit lijkt redelijk in lijn met het gedrag bij het dimmen van TL's. Ook hier wordt niet tot volledige duisternis gedimd. Wil je wat betreft het dimgedrag het onderste uit de kan dan zou de 18K weerstand uitkomst kunnen bieden. Je zult dan mogelijk wel een LED strip meer moeten plaatsen en of dit in de praktijk een groot probleem is weet ik natuurlijk niet. Wel lijkt het me dat vanwege de geringe stralingshoek van LED's je waarschijnlijk al heel snel hiertoe over zou gaan. Uiteindelijk gaat er er alleen om of je die strip goed in de lichtkap kwijt kunt en of je voeding voldoende vermogen kan leveren natuurlijk. Dat ook...

Conclusie

Met behulp van een drietal weerstanden kun je een 10V RGB dimmer vanuit de Flora-mate LED's met een groot regelbereik aansturen. Echt tot UIT dimmen zal waarschijnlijk nooit lukken en de vraag is, hoe erg dit is. Daarbij, bij toepassing van de meeste diminrichtingen gaan LED's als deze naar helemaal UIT gedimd worden irritant knipperen. Ook deze Velleman dimmer heeft hier met een PWM frequentie van zo rond de 90 Hz last van bemerkte ik en het zou kunnen gebeuren dat dit in jouw toepassing ook het geval is. Je zult dan met de waarde van de weerstand moeten *kuch* experimenteren. Schema van de instelbare weerstand. Wil je zover mogelijk tegen het nulpunt, dus het bijna UIT zijn van de LED's kunnen regelen dan kun je van de gebruikte weerstandwaarde er 5K aftrekken. En hiervoor een meerslagen potmeter monteren. Ja ik weet, het begint nu voor sommigen misschien toch te moeilijk te worden, maar dat is echt de enige manier om de weerstandwaarde te optimaliseren.

Het zal velen van jullie duidelijk zijn dat het van scratch af aan opbouwen van deze configuratie nauwelijks zin heeft. Flora-mate dimmers kun je nieuw nauwelijks meer krijgen en als dit al lukt betaal je rustig meer dan 100 euro. Ook tweedehands zijn ze nog best prijzig zo heb ik gezien. De Velleman dimmer doet ook snel 40 euro en samen met de LED voeding en de RGB LED's kom je dan op een veel te hoog prijsniveau. De aanschaf van een 10 volt dimmer heeft dus alleen zin als je al een Flora-mate hebt staan en deze met alle geweld wilt blijven gebruiken. Zoals ik dus...

En als je zin hebt in een *kuch* experiment natuurlijk, dan ook!

Naar boven