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20167月12

Maxspect Razor 遂に自作基板♪笑

マリンアクアリウム エイジ 07:15
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先日、Razor 10000K 60Wへ白リフレクターを装着しましたが、その続きです。

あのままじゃPPFDが189 umol/m2/sしかないので、やはり最新15000Kモデルのように、旧13素子→新19素子みたいなパワーアップ術を施さないと、使用に耐える光量は得られないなぁ~と悶々とすること約2週間。。。
気がついたら、禁断の扉が開いてました(爆)

Maxspect Razor 自作LED基板(設計用)

2mmのアルミ板加工は、ご老体には堪えます(汗)

前にRazorのガラスレンズの投稿で、半ば冗談で発案したコレです(爆)

まさか、マジでコレをやる日がくるとは。。。苦笑

ただ、15000Kみたいに6ヶも白LEDは要らないので、とりあえず白LED率25%で設計することにしました (Razor 15000Kは白LED率32%、Hydraは23%)
その場合、Razorは1ユニットあたり13素子なので、3-4素子の白LEDが必要です。
そうすると、白chと青chに使える単波長LEDは残り9-10素子です。それで、KRのように各chともフルスペクトルを確保しようと思ったら、白chへのUV系+シアン系の補完と、青chのワイドバンドブルーの構築を、たった9-10素子で構成しなければなりません。

物理的に無理じゃね?笑

そこで活躍するのが、この秘密兵器です。

Cree XML 4チップ直列タイプ

Cree XML 4チップ直列タイプ♪

これなら、見た目は1素子ですが、実質、白LED×4ヶ分として機能します♪

また、コレを使うことで、4素子直列回路×4ラインの判りやすい回路が組めます♪

Maxspect Razor LED基板回路変更

そう、実質16素子として設計することが可能になるのです♪
ま、15000Kの19素子には劣るけど、これでも白LED率が25%確保できるので、海水向けとしてはなかなか妥当な白LED数となります。
但し、ドライブ電圧が足りなくなるので、純正12Vの電源電圧を15Vへ変更する必要があります。幸い、Razor 60Wの電源ボックスの出力電圧は12-16V仕様なので、電源ボックスを分解して電圧調整ボリューム(V adj)を回せば容易に15Vへ調整可能です。もちろんテスターで見ながらの調整が必要です。あ、自己責任でお願いしますね(笑)
あと、厳密には白LED側の電圧がややドロップするので、並列回路側と電圧を揃えるために、白LED側へVF 1V程度の適当なダイオードを一つ咬ませてあります。詳細は割愛。

何と言ってもこの設計によるメリットは、白LEDに割くスペースが素子1ヶ分だけで済むので、他の12素子スペースはすべて単波長LED素子で埋め尽くすことができるってことです。これで、純正で物足りなかった波長を密に補完することが可能になる訳です♪

さらに、今回の目玉はもう一つ! むふふ♪
ガラスレンズを使うにしろ、リフレクターを使うにしろ、もうUVでレンズが焦げる心配はなくなりましたよね?
と、言う事は、、、!?

そう、これも入れちゃうぜぇ~?

ナイトライド370nm

ナイトライド最強370nm!!!

まーこのためにスペースを確保したとも言うけど(笑)
ついに実用強度のUV-A 370nmを有したシステムLEDライトの誕生となるかっ!?

ちなみに、LEDデザインが決定するまでは、LED素子の配列はコロコロ変わりますので、このようなネジ固定方式のアルミ板は非常に都合が良いのですが、このままじゃネジが干渉してレンズもリフレクターも装着不可能であることが判明しました(爆)

Maxspect Razor 設計用LED基板の組み込みテスト

設計が決まったら、もうひとつ本番用のアルミ板を作るか。。。手が痛いけど。。。泣

また、実質の素子数が増えたことで消費電力も少し増え、電源投入時は約68W、その後加熱による出力ダウンにより約62Wまで低下することが判明。そして、その時の天板温度は60℃オーバー。うーん。。。ファン足すか(笑)

12cm静音ファン追加

ちょうど、使ってなかった12cm薄型静音ファンがあったので、ボルトオン♪
これで天板温度は最高でも45℃(室温29℃時)止まり、15℃も下がりました♪
もちろん、加熱による出力ダウンもなし! 終始68Wのまま♪

だったら、、、もう少し出力アップできるんじゃね?爆

で、またまたドライブ回路を改造して、製品消費電力を73Wまでアップ♪汗

Razor改造最終消費電力

電源装置の定格が最大75Wなので、これ以上はアカン。。。汗

とりあえず、素子配列と素子構成が決定したので、本番用のボードに作り替えました。

Maxspect Razor 自作LED基板完成品の組み込み

ネジは使えないので、固まる放熱シリコンの出番です♪
固まるシリコン、久しぶりに使ったけど、やっぱり便利だぜぇ~?

特別にLEDデザインも公開しておきます。

Razor独自基板最終LEDデザイン

じゃんじゃん真似てください。ただ、波長強度が肝心ですけどね(汗)

そして、気になるスペクトルは、こうなりました。

Maxspect Razor 自作LED基板完成品のスペクトル結果

UV-A 370nmがガツンと効いたフルスペクトルですぜ♪
その370nmは、まさに超浅場の太陽に相応しく、白chに含めてあります。
しかもその白chは、Ra90オーバーの高演色性も実現!
アンバーが太いのも、4000KのCree XMLを使ったお陰です♪
そして、青chは定番のワイドバンドブルー♪

Razorだって、磨けばここまで光るんですね♪

ちょっと手間が掛かりすぎるけど(汗)

強いて言えば、370nmは最強ナイトライド、400nmはモンスター400nmを使ったけど、420nmがいまいち強い素子がなかったので、2ヶ使って誤魔化したくらいです(汗)
あぁ~・・・3535サイズの最強420nm、どこかに落ちてないかなぁ。。。

あ、あとね、Razorの白リフレクターは前面がアクリル板なんですが、370nmの透過率を見る限りほとんどロスしてないので、UV対応素材を使ってるようですね。前作がかなりの教訓になったのでしょう(汗)

ちなみに、最新Razor 15000Kとのスペクトル比較はこうなります。

スペクトル対決:Razor 15000K vs Razorフルスペクトル

どう? ヨダレ拭いてください(笑)
Razorフルスペクトル・アップグレードキット作ったら売れるかな?汗

さて、今回の改造では、光量の問題はどこまで解消されたのか!?
まずは、ガラスレンズでチビってみましょう♪笑

Maxspect Razor改+ガラスレンズのPPFDテスト

きたぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁぁ!!!!!
はっぴゃくオーバー!!!!!

でもよく見て。ど真ん中だけよ、眩しいのは(笑)
そりゃそうか。真ん中の1レンズの中に4素子入ってるんだから(笑)
これじゃ、光量ムラが激しくて実用に耐えないよねぇ。。。

じゃ、やっぱり白リフレクターを使うしかないか。

Maxspect Razor改+リフレクターのPPFDテスト

ま、前回の189 umol/m2/sと比べると、今回は228 umol/m2/sなので、約20%の光量アップが叶ったことになります♪
13素子→16素子だから、まーそんなもんか。
じゃ、19素子なら40-50%アップだから、PPFDで270-280くらいかな?
てことは、仮に15000Kの70Wを買っても、300は超えそうもないね。。。
どのみち浅場のSPSは厳しいかぁ。。。3ユニットの180Wモデルなら600いくけど。。。
と言う訳で、この辺でお開きです(笑)

その他、何かリクエストがあれば、お気軽にどうぞ。

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