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FORO TÉCNICO => Foro Técnico => Mensaje iniciado por: xocas en 05 de Junio de 2012, 14:36:02

Título: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 05 de Junio de 2012, 14:36:02
Si bien parece que todos tenemos bastante claro el uso de Leds cómo dispositivos señalizadores no se puede decir lo mismo cuando el propósito es obtener una iluminación uniforme, donde con frecuencia se recurre al parche sobre la marcha, a la improvisación y a una sucesión de ensayo-error antes de lograr el resultado deseado.

La intención de este pequeño estudio es, en un principio, dar con los motivos que hacen tan diferentes los análisis teóricos iniciales de los resultados obtenidos en la práctica para, a continuación, aplicar pautas que reduzcan esas diferencias al máximo. Dadas las características tan particulares que me he encontrado al documentarme sobre iluminación de estado sólido he terminado por descartar algún tipo de método preciso, uno que se pueda aplicar y funcione en cualquier circunstancia, de ahí que hable de pautas y no de fórmulas...

La idea parte del proyecto de Insoladora UV extraplana (http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=37491.msg311504#msg311504) del amigo Nocturno, de manera que comenzaremos tratando de resolver de forma eficaz la iluminación de una hipotética insoladora con Leds UV. En una etapa siguiente podría ser una lámpara para vídeo/foto o un panel de iluminación para cultivo interior, ya que nos darían mucho juego para trabajar sobre temperatura de color y longitud de onda.

Cómo buena excusa para comenzar, la siguiente cita:
Como los leds tienen un ángulo de apertura de 140º, he calculado que si pongo 15 leds en una matriz de 5x3, puedo iluminar una superficie de 20x30cm a una distancia de tan sólo 18.2 mm

El cálculo es correcto. Obtenemos una separación entre leds de 50mm y el siguiente resultado:

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/pcb01a.jpg)

Espera... si el cálculo es correcto... ¿esto qué es?

Un par de notas:
- si por lo general los fabricantes de leds suelen ser muy generosos con las especificaciones de sus productos, en el caso de ebay no conviene descartar además la posibilidad de que el datasheet proporcionado por el vendedor no se corresponda siquiera con el led anunciado.
- además de ideales, los parámetros suelen establecerse entre valores de mínimos y máximos, dando raramente valores típìcos en características de vital importancia. A excepción de unos pocos fabricantes que sí los mencionan, los valores del datasheet de un led han de tomarse cómo variables dentro de un rango.

En el led que nos ocupa se indica un ángulo de 120...140º

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/angdist00.png)

Para una distancia entre leds de 50mm tendríamos una distancia al fotolito entre 18 y 29mm.

Al echo de desconocer con exactitud el ángulo del led en cuestión hay que añadirle que a una distancia tan corta el foco de luz no es tan líneal como podamos pensar. Lo veremos más adelante y con mayor claridad usando algún ejemplo práctico.

La gráfica de Intensidad Luminosa vs. Ángulo de Radiación mostrada por el vendedor no se corresponde con el led (tengo la impresión que usa la misma para todos). En naranja lo indicado por el vendedor, y en azul lo que considero se correspondería con este led:

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/arcoreal.png)

Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 05 de Junio de 2012, 14:38:05
Si el resultado de la primera imagen se debió, además de la corta distancia al fotolito, a tomar por válidas las características aportadas por el vendedor, habrá que buscar soluciones en las que tales características no resulten críticas.

Antes de entrar de lleno en la fase de soluciones prácticas, y con el objeto de no volver una y otra vez sobre lo mismo, he aquí algunas consideraciones acerca de los datasheet de leds:
- El Departamento de Energía de EEUU, en colaboración con un grupo de laboratorios, publica un serie de informes anuales sobre estudios y análisis de iluminación de estado sólido. Se trata del programa CALiPER (http://www1.eere.energy.gov/buildings/ssl/caliper.html).
Destaco un dato en lo que respecta al uso de leds: Pocos, muy pocos fabricantes alcanzan en los análisis un valor de intensidad luminosa acorde con lo estipulado en su datasheet. Las candelas anunciadas se reducen a un 50% e incluso menos en algunos casos...

- Las hojas de características se crean en base a mediciones sobre grupos de un mismo lote. Dado que podemos decir que cada led tiene unas características únicas, las indicaciones son los valores medios obtenidos a nivel de grupo. Si esto no es lo bastante significativo podemos sumarle que hacen referencia a una temperatura ambiente de 25º (que en muchas ocasiones será más o menos la temperatura del led apagado), y que sus características mantienen una estrecha relación con la temperatura.

- La carencia de información relevante y la escasa fiabilidad de los datos aportados convierten a ebay y similares en una pésima opción a la hora de tratar con determinados proyectos de iluminación. Un par de ejemplos: vídeo/foto (fiabilidad temperatura de color), cultivo interior (fiabilidad longitud de onda). Basta ver los datasheet de fabricantes cómo CREE u OSRAM para comprobar las diferencias.

- Creo que el dato correspondiente al ángulo hace -siempre- referencia al eje óptico del led, pero no recuerdo ver en ningún caso una indicación por parte de los fabricantes que aclare si esto es así o si, por el contrario, se hace referencia al eje mecánico. Por lo general hay una desviación media de 5º (que puede llegar a ser mayor) entre ambos. Esto, que no tiene mayor importancia en ángulos mayores de 60º, podría representar un problema en ángulos muy cerrados.

- Se proporciona un valor en candelas (mcd por lo general) para la intensidad luminosa del led. Voy a dar por supuesto que se refiere a cm2 a pesar de que en mucha información técnica se manejen pulgadas o pies. Los fabricantes no lo indican

Todo lo dicho se aplica en mayor medida a los leds 'estándar' (tipo ampolla), cuyo destino parece quedar relegado a una función de señalización a medida que se implementan mejoras en los leds smd.
Sin embargo, usaré en la parte de iluminación orientada a una insoladora leds de 5mm tipo estándar y leds Straw Hat como los utilizados por Nocturno en su proyecto. Son los que tengo en stock y los que considero de uso más probable (al menos actualmente) en vuestro caso, dado su precio y opciones de compra.

Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 05 de Junio de 2012, 14:44:47
Para la parte práctica:

- Un prisma de metacrilato de 20cm de lado y 12cm de altura.

- Una rejilla de 9 leds (3x3)  Straw Hat (http://www.ebay.es/itm/10-PCs-0-5W-StrawHat-8mm-140-High-Power-UV-LED-30Kmcd-/370391425847?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item563d0ca337#ht_3714wt_911) con una distancia de 45mm entre sí.

- Un exposímetro Gossen (función lux meter) para tomar referencias de luz en áreas de aproximadamente 1cm2.

- Papel vegetal de diferentes gramajes, papel de horno y pelotas de ping-pong a modo de difusores caseros.

- Paspartú, porexpan y mylar para superficies reflectoras.

- Además del luxómetro usaré también un sistema de medición muy similar al utilizado por Picuino en el tema de la insoladora citado, por estar al alcance de todo el mundo y ser al mismo tiempo bastante representativo. No será exactamente el mismo porque me siento más cómodo haciéndolo a mi manera.

- Aunque espero no necesitarlo, no descarto crear un medidor específico para tener niveles en porcentajes de iluminación sobre áreas muy puntuales.

El propósito es obtener una iluminación uniforme sobre una superficie de 20x20cm con la mayor eficiencia posible. Es decir:
- No usar más leds de los necesarios.
- Aprovechar al máximo la intensidad luminosa disponible.

En principio bastaría con aumentar la distancia entre el punto luminoso y el fotolito e insertar un difusor a medio camino para obtener uniformidad, pero esto supondría un elevado coste en tiempo de exposición.
Para que sea eficiente se ha de conseguir dicha uniformidad en la menor distancia posible. En el caso que nos ocupa, esta distancia estaría entre 16..26mm para un posible ángulo entre 120..140º, así que tomaré como punto de partida los 21mm correspondientes a un ángulo medio de 130º.

Mañana iré a comprar un par de cosillas que me faltan y empezaremos la sesión de fotos...

un saludo

Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 05 de Junio de 2012, 15:14:08
Muy bueno el hilo.
Me apunto.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: MGLSOFT en 05 de Junio de 2012, 15:18:31
Ya me apunte, aqui se aprendera mucho del tema, a lo mejor les cagamos el curro a los Chinos !!! :D :D :D
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Nocturno en 05 de Junio de 2012, 15:53:03
Genial tema Xocas. Me suscribo al hilo y espero aprender lo suficiente para poder modificar mi insoladora y que definitivamente funcione en un tiempo razonablemente rápido.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: stk500 en 05 de Junio de 2012, 17:39:06
esto no me lo pierdo, gracia Xocas por tu gran Tutorial
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: rivale en 05 de Junio de 2012, 18:26:04
Gracias por  la gran aportacion ((:-)), me suscribo al hilo
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: MLO__ en 05 de Junio de 2012, 22:15:49
 ((:-))

excelente .. me suscribo al hilo tambien :)

Saludos
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: tapi8 en 06 de Junio de 2012, 05:38:11
Excelente hilo paisano  ((:-)) estare atento.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: manutek en 06 de Junio de 2012, 06:06:24
Muy bueno ..Gracias por compartir ¡¡
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 08 de Junio de 2012, 14:46:12
Voy con retraso. Mi madre tenía otros planes para mí estos días.

Ya tengo todo listo para empezar... os dejo un par de fotitos para hacer boca

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/cajaluz01.jpg)

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/cajaluz02.jpg)

Nota: La caja es cuadrada (20x20), aunque por el picado de la foto no lo parezca. Falta la capa de porexpan, que no usaré en la primera fase

salu2
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 09 de Junio de 2012, 13:26:59
Primeras imágenes

- Cámara montada sobre trípode con CCD paralelo al plano de la caja para evitar deformaciones. Cámara y caja permanecen fijas durante todo el proceso.
- Una hoja de papel cubre la tapa a fin de simplificar las muestras. Se usa un papel destinado a la impresión de fotolitos en láser para evitar las sombras que producen las fibras en otro tipo de papeles. Puede verse en las imágenes que el resultado es muy homogéneo.
- Se convierte la imagen a formato Lab para trabajar exclusivamente con el canal de Luminosidad y se añade un ligero desenfoque para 'romper' las bandas de tono. Las cifras mostradas en la imagen representan los porcentajes de luminosidad medidos.

Un único Led

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/leduno.jpg)

Una fila

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/ledfila.jpg)

La matriz completa

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/ledmatriz.jpg)

Todo solapado

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/ledtodos.jpg)

Podemos observar que el círculo luminoso muestra un 50% en el centro del led contíguo, tal y cómo se esperaba aplicando la fórmula de un principio.

Viendo las imágenes podemos entender qué motivó el desastre de la pcb mostrada al inicio del tema, y creo que si nos ayudamos de un gráfico mejor todavía:

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/arcoreal2.png)

La curva no es líneal, a los 60º tenemos algo más de un 80% de luz, en torno a un 70% con 80º y a partir de los 100º empieza a caer bruscamente. Con estas características no resulta válida la fórmula aplicada y en distancias pequeñas entre punto de luz y fotolito no le veo solución posible salvo que se aumente el número de leds...

Si no queremos aumentar el número de leds podemos buscar un ángulo de compromiso y ajustar la distancia al fotolito (me referiré a esta distancia cómo altura a partir de ahora). Sí, ya sé que un ángulo menor conlleva aumentar el número de leds para cubrir la misma superficie y que una mayor altura supone una menor intensidad de luz...

Construí la caja de forma que me resultara sencillo encender un led, una fila o todos; para que fuera fácil trabajar con la altura teniendo precisión al mismo tiempo pero no se me ocurrió que tendría que desmantelarla para cambiar un puto led... y resulta que tengo que cambiar dos  :oops:
Viendo la matriz al completo se aprecia con claridad que el led inferior izquierdo emite bastante menos luz que el resto y aunque en menor medida lo mismo sucede con el central izquierdo. Con el trabajo que me da soldar... aaaaarrrgggggg !!!

salu2


Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 09 de Junio de 2012, 15:19:44
Un punto a tener en cuenta es que no se sature ningún canal de color para poder medir la luminosidad de forma lineal.
Por lo general el canal azul está saturado (valores de 255) cuando el resto de canales (rojo y verde) todavía tienen valores bajos.
Por esa razón en el estudio que hice seleccioné sólo el canal azul intentando que no se saturase.

Lo que sería interesante (una vez que se tenga una foto lineal) es hacer un gráfico de intensidad de luz con la distancia del centro

Voy a intentarlo con la foto que has dejado.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 09 de Junio de 2012, 15:24:21
El canal de luminosidad está saturado.
Si haces una imagen sin saturación (dándole más velocidad de obturación o mayor oscuridad a la cámara) yo me encargo de hacer el gráfico.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: manutek en 09 de Junio de 2012, 15:35:18
Muy bueno ¡¡¡¡¡ excelente trabajo xocas¡¡¡¡
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: todopic en 09 de Junio de 2012, 19:32:24
joaquin... como siempre... me dejas sorprendido...!  muy interesante!  ((:-))

tengo unos 300 led UV esperando para soldar... y un viejo escaner, ya desarmado... espero que dé la altura...
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: MGLSOFT en 09 de Junio de 2012, 19:36:28
Norberto, cuando hagas la reveladora hace dos, una para mi y te la compro.
Ya acepte que soy inutil con los transfer, y no voy a mejorar nunca, pero igual preciso hacer mis prototipos rapido, porque los tiempos que tengo ahora son muy largos.
es en serio en tema, en cualquier momento nos conectamos y te explico mas.
Si queres colaboro haciendo la parte de control y visualizacion para los dos, si te sirve... ;-)
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: AcoranTf en 10 de Junio de 2012, 06:59:03
Estupendo tema xocas, me apunto.
Yo trabajo con una insoladora de tubos que me hice hace ya como 10 años y me va muy bien, con tiempos bastante optimos, (1 minuto). Pero me gusta innovar y tambien estoy con el tema de la iluminacion led en general. Por ello creo que este hilo me vendra muy bien.
Gracias por vuestro aporte xocas y resto de compañeros que colaboren.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 10 de Junio de 2012, 10:21:28
Un detalle que se me olvidó comentar:
Ante la previsión de tener que hacer un buen número de pruebas he montado dos matrices de leds iguales, una con leds blancos y la otra con leds UV. De momento estoy usando los blancos y sólo cuando considere que tengo una buena base en cuanto a medidas usaré los leds UV.

Picuino, esta es la imagen de la cámara con la información tomada en el punto central del círculo luminoso (área de 3x3 píxels)

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/cajaluz03.jpg)

Marca un 99% en el canal de Luminosidad (L), que una vez convertida la imagen a formato Lab pasa a ser un 100%. Es sobre este canal L que efectúo las medidas, despreciando cualquier información de color en los canales a y b.

El círculo de luz mide entre 80 y 90mm, cosa que está dentro de lo aceptable (45mm..130º..21mm).

Las manchas amarillo/verde de la imagen son un reflejo de la placa de leds. Tengo que añadirle ya mismo una plancha de porexpan.

El gráfico no está creado a partir de las mediciones en photoshop, sinó en base a lo aportado por otros fabricantes para este tipo de leds (Straw Hat 120º) y una vez descartado el mostrado por el vendedor, que considero incorrecto.

Cierto que hay una sobreexposición pero todo me indica que la situación no va cambiar cuando ésta sea la correcta porque la radiación luminosa no es líneal, y este efecto se acentúa por la proximidad entre el punto de luz y el plano. En distancias tan cortas se aprecian claramente tres bandas de diferente intensidad, que se convierten en dos cuando se aleja un poco el foco. Las dos bandas más externas se fusionan en una.
De todas formas haré una serie de fotos escalonadas para comprobar hasta donde es correcta mi teoría.

un saludo

pd: Picuino, si quieres hacer tus propias investigaciones te hago llegar las fotos originales. Aprovecho para agradecerte de paso que me enviaras la tuya del led en su día...

Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 10 de Junio de 2012, 10:31:26
Si me envías las originales te lo agradezco, porque yo he desmontado ya el montaje de pruebas que hice.
De todas formas insisto en que se necesita que no esté saturada ninguna zona de la imagen.

Lo que quiero hacer es un gráfico de intensidad de luz que llega a una hoja plana y cómo disminuye con la distancia.

Los fabricantes dan un gráfico de intensidad luminosa con el ángulo y eso es otra cosa distinta. El ángulo es poco útil para calcular la insoladora.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 10 de Junio de 2012, 12:54:37
Cuento que en un par de días tendré material bastante y espero que para entonces el tema estará ya suficientemente encaminado.

Las pruebas de hoy están en la cámara todavía. Mi lector de tarjetas dejó de funcionar y no quiero mover trípode ni cámara así que habrá que comprarse otro lector...

Os comento que hice unas primeras pruebas con pelotas de ping-pong como difusores y el resultado a simple vista es excelente. Veremos hasta que punto es importante la pérdida de intensidad porque la uniformidad ha dado un buen salto.

Si me envías las originales te lo agradezco, porque yo he desmontado ya el montaje de pruebas que hice.
De todas formas insisto en que se necesita que no esté saturada ninguna zona de la imagen.

Lo que quiero hacer es un gráfico de intensidad de luz que llega a una hoja plana y cómo disminuye con la distancia.

Los fabricantes dan un gráfico de intensidad luminosa con el ángulo y eso es otra cosa distinta. El ángulo es poco útil para calcular la insoladora.
Te haré llegar las fotos tal como pides. Serán siempre las originales, sin ningún cambio por mi parte.
¿Por qué consideras poco útil el ángulo?

salu2
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 10 de Junio de 2012, 12:58:21
Porque la luz sobre el plano depende del ángulo y de la distancia.
Por ejemplo con un ángulo de 45º un led ilumina el 50%. Pero como la luz tiene que recorrer una distancia de 1.4 veces mayor que los rayos de 0º para llegar a la placa, la luminosidad real será del 35%.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 12 de Junio de 2012, 15:26:50
Cierto que con la distancia decrece la intensidad y tal cómo dices ésta no llegará al 50% en su punto más externo. Sin embargo he visto ejemplos de iluminación de algunos fabricantes y, salvo error por mi parte, usan la misma fórmula para determinar distancias en base a ese 50%.

En este gráfico de Avago podemos verlo:

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/avagoled.jpg)

Mi idea es que creando el ambiente de luz adecuado todas las posibles sombras desaparecerán. En el interior de la caja estoy usando paspartú blanco mate que refleja sobre un 80% de la luz que recibe y después probaré con dos tipos de mylar, que reflejan aproximadamente un 92 y 94% respectivamente. En esas condiciones, y con un 'ligero' difusor creo que la uniformidad está garantizada.

Hay que tener en cuenta que estoy manejando la menor altura posible en función del ángulo del led, así que debería ir bastante mejor la cosa en cuanto ésta aumente un poco.

Hice alguna prueba cortando una pelota de ping-pong a la mitad para usarla como difusor y diría que voy por buen camino aunque habría que encontrar algo similar pero que no reduzca tanto la intensidad. ¿Se os ocurre algo? ...y ya de paso ¿alguna idea para cortar las pelotas de manera sencilla?

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/pinpon01.jpg)

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/pinpon02.jpg)

Os dejo un seminario sobre iluminación que considero interesante:  Lighting Design with 0.1W and 0.5W LEDs (http://www.embedded-know-how.com/chips-a-components/article/43-chips-components/1176-lighting-virtual-seminar.html)

Hay tres o cuatro más en el mismo enlace. Necesario registrarse para verlos.

salu2
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Nocturno en 12 de Junio de 2012, 15:36:32
...y ya de paso ¿alguna idea para cortar las pelotas de manera sencilla?

Siempre que corto pelotas de ping-pong, lo hago con la katana, es lo que mejor me va
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 12 de Junio de 2012, 17:22:59
Creo que si colocamos suficientes led a la distancia adecuada no hará falta difusor.

Hay 2 opciones:
   Poner 20 leds separados para que iluminen todo bien.
   Poner 20 leds en 5 pelotas que difunden la luz. Sólo hacen falta 5 pelotas, pero necesitas 4 leds en cada una para compensar la pérdida de luz...

Me parece más sencillo poner los leds sin más.


Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: fuente en 12 de Junio de 2012, 17:58:25
Habria que comprobar si las pelotas de pinpon, o cualquier otro difusor, bloquean la radiacion ultravioleta.
Nocturno, las pelotas las cortas apoyandolas sobre la mesa o tirandolas al aire? En cualquier caso, me da miedo.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 12 de Junio de 2012, 18:45:23
Con las pruebas que hice cuando monté mi insoladora y los resultados de Nocturno y MerLinZ, creo que no va a hacer falta difusores, sólo muchos led.
Por otra parte son necesarios para bajar el tiempo de insolado.



Si al final sale adelante lo de las pelotas de ping-pong, propongo controlar la katana de Nocturno con un dsPIC para evitar peligros  :D

¿Habéis visto este?:

[/i]
Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 13 de Junio de 2012, 11:27:53
Dejo un ejemplo de qué se puede hacer sabiendo la intensidad del led con la distancia. Adjunto simulación excel de 4 leds separados 60mm entre sí y a una altura de 40mm.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 13 de Junio de 2012, 12:49:33
Después de probar una fila de leds con sus respectivas pelotas os comento que el resultado mejora en cuanto a uniformidad del área iluminada, pero añade un nuevo problema. De las tres semiesferas usadas cada una tiene un índice de transparencia muy diferente y una de ellas añade incluso un matiz de color.

Aún en el caso de ser útil el invento de las esferas seguiría siendo insuficiente ya que se mantienen zonas de sombra. Voy a cambiar el planteamiento y tratarlos cómo si fueran leds de 60-70º además de añadir un cuarto led a la fila central.

Habria que comprobar si las pelotas de pinpon, o cualquier otro difusor, bloquean la radiacion ultravioleta.
Visto lo visto no descarto que el material de las pelotas de ping-pong afecten a la radiación UV, pero no creo que un difusor con papel vegetal altere su longitud de onda.

Creo que si colocamos suficientes led a la distancia adecuada no hará falta difusor.
La intención de un difusor es equilibrar la luminosidad en toda el área. El punto crítico que veo aquí es la corta distancia entre el punto luminoso y el plano del fotolito.

un saludo
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 13 de Junio de 2012, 13:12:01
He analizado las fotos que me ha enviado xocas por MP.

Adjunto resultados. La distancia ideal es de 25mm entre leds.

¿Qué distancia tenían los leds a la hoja xocas?

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 13 de Junio de 2012, 13:41:34
Distancia entre leds: 45mm
Distancia punto luminoso -> fotolito: 60mm (en esas fotos, hasta ahora estaba usando algo menos de 25mm)

Ahora mismo le doy un ojo al gráfico. Gracias
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 13 de Junio de 2012, 13:55:54
Voy a cambiar el planteamiento y tratarlos cómo si fueran leds de 60-70º además de añadir un cuarto led a la fila central.

Precisamente barajaba probar con 30mm de separación para una altura de 60mm, poco más o menos lo equivalente a 60º

Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: todopic en 13 de Junio de 2012, 21:10:29
Adjunto resultados. La distancia ideal es de 25mm entre leds.

es interesante como la respuesta es bastante más plana...
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 14 de Junio de 2012, 15:56:39
Voy a rectificar. La distancia ideal no está en 25mm.
Esa es una distancia que he comprobado que estaba bien, pero puede haber una distancia mejor porque he probado sólo unas cuantas saltando de 5 en 5 milímetros.


El experimento ideal sería medir la luminosidad justo encima del led y justo en la mitad de dos leds. cuanto menor sea la diferencia entre ellas, mejor.

Si los led se ponen en las esquinas de un cuadrado el punto crítico de menor luminosidad está en el interior del cuadrado.
Hay una configuración mejor que la cuadrada y es colocar los led en triángulos equiláteros.
Adjunto un dibujo de la configuración con triángulos equiláteros.



Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 14 de Junio de 2012, 15:57:40
Distancia entre leds: 45mm
Distancia punto luminoso -> fotolito: 60mm (en esas fotos, hasta ahora estaba usando algo menos de 25mm)


Esos leds no parecen de 120º

Es mejor hacer pruebas directamente con los leds UV de 120º.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 14 de Junio de 2012, 16:15:27
Esos leds no parecen de 120º

Es mejor hacer pruebas directamente con los leds UV de 120º.

Son estos LEDs (http://www.ebay.es/itm/20PC-0-5W-StrawHat-8mm-140-HighPower-White-LED-120Kmcd-/330439972429?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item4cefc1d64d#ht_3735wt_911). Supuestamente deberían coincidir en ese aspecto, pero para descartar ir dando más palos de ciego paso a usar ya mismo los leds UV.

He planificado una matriz variable en cuanto a separación entre leds además de la separación que ya tenía en relación a la altura. En la fila central dispongo 4 leds en lugar de tres y usando la configuración que muestras en la imagen.

un saludo
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: MGLSOFT en 14 de Junio de 2012, 18:02:01
Sale 15 dolares cada led de esos !!! :shock: :shock: :shock:
Y cuantos van a poner ?? :lol: :lol:
No es mas barato mandar a fabricar las placas en Marte ??
Cada tanto va un transbordador espacial !! :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen:
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Nocturno en 14 de Junio de 2012, 18:04:15
Nooooo, por ese importe te mandan 20
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: MGLSOFT en 14 de Junio de 2012, 18:40:16
Ufffhh!!!
No habia leido 20PC son 20 pieces, que no es igual a 1/5 de ciempies !! :D :D :D :D
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: todopic en 15 de Junio de 2012, 17:39:32
Hola Amigos, siguiendo sus consejos, hoy programamos LED de5mm UV, distanciados cada 22mm, (equilateros), para emplear de gabinete, un viejo escaner...
El lunes, subo fotos y el programita del CNC para el taladrado...
Saludos!
Norberto
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 16 de Junio de 2012, 05:15:57
Estupendo Norberto. Vamos a conseguir diseñar una insoladora que funcione OK.

Ten en cuenta que la distancia entre leds depende de la altura del escanner.

Creo que para los leds UV que utilizó Nocturno, una distancia buena era más o menos la misma distancia entre leds que entre el led y el fotolito.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: manutek en 16 de Junio de 2012, 15:31:09
Hola..
Algo que me llama la atención después de leer ESTE (http://fisicayciencia.blogspot.com.ar/2006/07/las-ventanas-transmiten-ultravioleta-y.html) tema es la absorción al uv que puede llegar a tener un vidrio de scanner viejo  alguien lo noto?
si los LED de ebay (http://www.ebay.es/itm/390204877607?ssPageName=STRK:MEWNX:IT&_trksid=p3984.m1439.l2649) tienen:

Dominant Wavelength   XY   IF=100mA   /   400   /   nm

están dentro del filtrado de un vidrio común según el gráfico;

(http://photos1.blogger.com/blogger/3019/1528/1600/Vidrio3.jpg)
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 16 de Junio de 2012, 17:54:56
Estaría bien poder medir el porcentaje de radiación UV que absorbe un vidrio u otro material.

¿Alguien sabe si se pueden utilizar los mismos LED UV para medir la intensidad de radiación como si fuesen fotodiodos?

Se podría probar con este circuito, recibiendo la luz de un diodo UV a una distancia fija:

http://www.robotroom.com/ReversedLED.html

(http://www.robotroom.com/ReversedLED/PhotodiodeAmplifierSchematic.gif)


Saludos
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: manutek en 16 de Junio de 2012, 19:33:18
Estaba pensando en conseguir un pedazo de  vidrio de camas solares para colocar en el lugar del scanner y opalecerlo con acido
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 17 de Junio de 2012, 07:48:35
Entiendo que los gráficos muestran el porcentaje de luz que atraviesa el vidrio y las variaciones son ligeras dentro del espectro de luz visible por el ojo humano, y eso incluye los 400nm de la luz UV que se usa en insoladoras.
Algo he leído que para ciertas longitudes de onda UV se usa cuarzo y otro materiales en lugar de vidrio, por cuestiones de absorción precisamente, pero en todo caso se referían a longitudes de onda fuera del espectro visible.

En mi opinión, el porcentaje de absorción que pueda representar el vidrio en nuestro caso no es significativo. No creo que las insoladoras comerciales usen otra cosa.

Una cuestión mayor que esa es el tipo de leds que estamos usando, concretamente el material de su encapsulado. En los leds de patillas (yo les digo tipo ampolla), el encapsulado está hecho a base de resinas de epoxy y este material consigue que hasta un 50% de los fotones emitidos no consigan abandonar el propio encapsulado.
Algunos fabricantes mencionan mejoras sustanciales en estas resinas, pero lo que veo es que los leds de calidad orientados a iluminación ya no las usan. Los leds planos utilizan siliconas en su lugar.

Uno de los problemas que encuentro a la hora de documentarme sobre iluminación de estado sólido es que todo da a entender que hubo cambios cualitativos considerables en poco tiempo y, al no estar lo bastante actualizada la información disponible, hay que tomarla con mucha cautela.

Estaría bien poder medir el porcentaje de radiación UV que absorbe un vidrio u otro material.

¿Alguien sabe si se pueden utilizar los mismos LED UV para medir la intensidad de radiación como si fuesen fotodiodos?
Puedo medir con el luxómetro la intensidad emitida con/sin vidrio y ver si hay diferencias apreciables.

Estoy bastante liado con tareas caseras y no dispongo de mucho tiempo pero bue... espero soldar esta misma tarde la nueva matriz de leds UV o al menos ir adelantando cosas.

He previsto poder ajustar la distancia entre leds de forma cómoda además de la distancia al fotolito:
Distancia entre centros de leds: 25 a 45mm
Distancia al fotolito: 20 a 105mm

un saludo
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 17 de Junio de 2012, 08:39:32
Otro material que se puede probar es el metacrilato.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 19 de Junio de 2012, 10:12:07
He vuelto a diseñar el circuito y el PCB de mi insoladora.
Voy a añadir más LEDs con retícula de triángulos isométricos.
La tensión la he regulado con un L7812.

Cuando publique los esquemas dejaré un enlace.

Saludos
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 19 de Junio de 2012, 12:03:17
Estoy reviviendo los motivos que me llevaron a dejar de lado la electrónica joder. Soldar es peligroso y doloroso, pero o saco este tema adelante o reviento...

Ya casi tengo lista la matriz. Cuatro soldaduras más y a la caja que va:

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/matrizuv.jpg)

Otro material que se puede probar es el metacrilato.
Es lo que estoy usando: metacrilato 5mm transparente (y otro de repuesto 4mm translúcido). Después probaré también con cristal para las mediciones.

salu2
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 19 de Junio de 2012, 12:46:19
¡Menudo trabajo!
Espero que con esas medidas valga. Creo que sería mejor intentar poner los leds en isométrico y luego comprobar la altura a la que funciona bien.

En mi caso ya he diseñado una placa que cabe en la caja que tengo para insoladora. Es pequeñita, para insolar placas estandar de 160 x 100 mm y un poco más.

La que construí y está funcionando ahora, utiliza 7 leds. Con la nueva placa voy a colocar 18 leds, de manera que espero que funcione todavía mejor.


Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: todopic en 20 de Junio de 2012, 09:41:07
Ya casi tengo lista la matriz. Cuatro soldaduras más y a la caja que va:

Muy bueno el sistema para regular separaciones  ((:-))
Saludos!
Norberto
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 21 de Junio de 2012, 13:01:58
Nueva ronda de pruebas y fotos, ahora ya con leds UV...

Separación entre leds (centros): 30mm
Distancia punto luminoso a fotolito: 50mm
(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/cajauv01.jpg)

De pena... algo se está escapando porque el resultado no ha cambiado. Sigue habiendo un área central con un índice de luminosidad muy superior al resto y la única salvedad es que los círculos están ahora más próximos.

Después de probar tres tipos diferentes de papel vegetal descubro que aquel consideraba más idóneo es justamente el peor de todos para esto. En la imagen puede verse la misma exposición sobre el papel que estaba usando hasta ahora (especial para impresión de fotolitos en láser) y sobre un papel típico y corriente de fotocopiadora (derecha).

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/papeluv.jpg)

Cambio de táctica: ¡ Fuera papel ! Buscando un difusor con resultados.
Separación entre leds (centros): 30mm
Distancia punto luminoso a fotolito: 50mm

Se cambia base de metacrilato transparente por metacrilato translúcido de 4mm:
(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/mtrans01.jpg)

Modificando gama para simplificar la vista:
(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/saturada.jpg)

Con fotolito:
(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/mtfoto01.jpg)

El paso siguiente es crear un reflector para aprovechar al máximo la luz.

Ignoro la influencia que tendrá el metacrilato en la radiación UV pero es evidente el descenso en la intensidad luminosa. Tengo que probar con espesores de 1 o 2mm y jugar de nuevo con la distancia led > fotolito para tratar de compensar ese descenso.

un saludo
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 21 de Junio de 2012, 14:36:58
Xocas, lo primero hay que felicitarte por el montaje. Está muy bien.

El mejor papel creo que es el de impresión de fotolitos laser. Se ve peor porque esa es la realidad. Si pones otro papel parece mejor porque lo 'maquilla' y le 'quita los granos', pero no se trata de eso.

En cuanto a la luminosidad de los led, creo que no está tan mal como lo pintas. En el punto de más luminosidad del led yo mido 138 y en las zonas entre leds mido 130. La relación es de 1 a 1.06
El led de la izquierda está mas separado y en la zona entre leds se mide 120. La relación es de 1 a 1.15

Creo que es suficiente. Eso significa que ciertas zonas de la placa tendrán 3 minutos de insolado mientras otras tendrán 3 minutos y medio.


En cuanto a las zonas fuera de los leds, hay que evitarlas porque no tienen suficiente iluminación. Hay que poner leds hasta el borde.


Saludos.


 
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 21 de Junio de 2012, 16:03:44
Bueno, acabo de improvisar un prisma trapezoidal a modo de reflector (no sé hasta que punto se aprecia en la imagen)

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/reflect01.jpg)

Mañana toca cubrirlo con mylar y ver resultados.

salu2
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 21 de Junio de 2012, 17:30:29

El mejor papel creo que es el de impresión de fotolitos laser. Se ve peor porque esa es la realidad. Si pones otro papel parece mejor porque lo 'maquilla' y le 'quita los granos', pero no se trata de eso.


Ahora no estoy tan seguro de lo que he escrito. Si los rayos de luz van oblícuos, la cámara no los puede ver. Para poder medir bien es mejor que se difumine bien la luz (con una hoja de papel normal.


En ese caso se pueden separar más los leds y ya no hace falta poner un difusor tan grande. El difusor que se me había ocurrido a mí es una lámina de aluminio en las paredes de la caja para que refleje la luz en los bordes.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 22 de Junio de 2012, 11:51:33
Bueno, de nuevo el trabajo no se corresponde con el resultado esperado.

Apenas hay diferencia entre usar o no el reflector, e incorporar una capa de mylar tampoco ha mejorado la cosa de forma apreciable que digamos. Dejaré este sistema como idea para crear una lámpara para fotografía en interiores y evitar los molestos fogonazos del flash.
He aprendido que el mylar es bastante menos manejable de lo que creía y que ha de estar muy bien extendido ya que la menor doblez multiplica los puntos de luz.

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/reflect02.jpg)

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/cajauv02.jpg)

El papel para fotolitos láser no parece tener fibras, está como a medio camino entre un papel y un acetato. Esto hace que la luz no se expanda por el propio papel, cómo sucede con el papel normal gracias a sus bastas fibras, dando una visión muy cenital. Es genial por ejemplo para ver sin esfuerzo las diferencias de luminosidad entre leds, pero mi idea de que sería un buen difusor ha pasado a mejor vida.

Voy a reconsiderar mis ideas iniciales por que o los leds son todavía más 'particulares' de lo que pensaba o estoy metiendo la pata en alguna parte. Todo aquello que apliqué con éxito en iluminación fotográfica en más de una ocasión está fracasando ahora.

un saludo
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 22 de Junio de 2012, 12:48:19
Creo que no está tan mal como lo pintas, xocas.

Fuera de la zona de los leds la luminosidad baja mucho. Si colocas paredes reflectantes (verticales) la luminosidad bajará menos.

Por las fotos con papel normal, creo que puedes bajar más el cristal o metacrilato, hasta los 40mm y los resultados seguirán siendo buenos.

Lo que creo que te falta es colocar más leds cerca de la parte exterior de la caja.


Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 22 de Junio de 2012, 14:51:27
Retirado reflector

Cambiada posición leds:
Separación entre leds (centros): 42mm
Distancia punto luminoso a fotolito: 50mm

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/mtrans03.jpg)

A simple vista la luz es uniforme en el área cubierta, tanto usando un metacrilato translúcido sin papel cómo un metacrilato transparente con una hoja de papel normal. Las diferencias en las medidas de luminosidad tomadas en photoshop son mínimas.

Una imagen exagerada para poder apreciar el área iluminada:

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/mtrans04.jpg)

He variado la distancia al fotolito a 40mm y 30mm pero los resultados han sido peores. Tendría que haber cambiado a su vez la distancia entre leds...

La siguiente prueba será recubrir las paredes internas con mylar (ahora mismo están con paspartú blanco).

Creo que no está tan mal como lo pintas, xocas.
Jaja, teniendo en cuenta la premisa 'eficiencia' y que mi intención era conseguir buenos resultados entre los 30-35mm de altura (punto de luz > fotolito) mucho éxito no estoy teniendo que digamos.

saludos
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 22 de Junio de 2012, 17:16:18
Creo que habría que empezar por definir el término "bueno".

¿Que diferencia de luminosidad es aceptable o "buena"?

El punto crítico es el punto con menos luminosidad. La insoladora debe estar encendida el tiempo necesario para que el punto de menos luminosidad sea capaz de activar la laca fotosensible.

Por lo tanto el punto menos luminoso le podemos llamar punto de 100% de luminosidad.

Ahora el problema es qué pasa con el punto más luminoso. Si el punto más luminoso tiene el 50% más de luminosidad, la luz que recibirá la laca en ese punto será del 150%

El problema entonces se resume en saber si el punto de mayor luminosidad tiene demasiada y atravesará el fotolito en sus zonas oscuras.



En la insoladora que ya tengo construida la distancia entre leds es igual a la distancia entre led y fotolito y no he tenido problemas hasta el momento. Creo recordar que la diferencia de luminosidad era del 20 o 25%.


Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: manutek en 22 de Junio de 2012, 19:11:30
Se prodria probar para + difracción de la luz con un lente de Fresnel (http://es.wikipedia.org/wiki/Lente_de_Fresnel) que son muy económicos y están echos de acrílico muy chato.

(http://teleformacion.edu.aytolacoruna.es/FISICA/document/fisicaInteractiva/OptGeometrica/Instrumentos/fresnel/fresnel_prensibi2.jpg)
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 24 de Junio de 2012, 14:40:05
Bueno, las piezas van encajando por fin y esto empieza a tener sentido para mi.

Vuelvo al punto de partida, con los datos del amigo Manolo:

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/angdist03.png)
Distancia entre leds (a): 50mm
Distancia a fotolito en su punto más cercano (b): 18mm
Distancia a fotolito en su punto más lejano (c): 53mm

La relación entre el punto de luz con respecto a los puntos D y L es de 2.95 con estas medidas. Aplicando la ley inversa del cuadrado de la distancia obtenemos que un 100% de luminosidad en D supone un aproximado 7% de luminosidad en L.

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/angdist04.png)

Tomo en cuenta que sería 1/9 si la relación fuera de 3 y la radiación luminosa de un 100% en todo el arco, pero decae al 50% a su máxima abertura, y de ahí ese aproximado 7%.

Para obtener ese deseado 50% en L la relación entre b y c ha de ser lo más cercana posible a 1 (uno). Para ello podemos jugar con la altura (b) o con la distancia entre leds (a), pero teniendo presente que es fisicamente imposible una distancia entre leds menor que aquella que determina su propio encapsulado y por tanto -en este caso- una altura inferior a 30mm.

A modo de ejemplo, y tomando como referencia un ángulo de 120º:
Distancia entre leds (a): 35mm
Distancia a fotolito en su punto más cercano (b): 60mm
Distancia a fotolito en su punto más lejano (c): 69mm
Relación: 1.15

Si fueran leds de 20º, a 80mm tendríamos una relación de 1.015 para una distancia entre leds de 14mm, por eso esta configuración suele funcionar bien...

A pesar de que hasta ahora siempre he visto que los gráficos toman el punto central como referencia para la unión creo que es mejor invadir ligeramente el haz del led contiguo (líneas rojas).

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/guialuz02.png)

De esta forma (creo) se compensan las diferencias entre distintos leds y la imposibilidad de una relación de 1.

En cuanto a la matriz de leds optaría por un sistema de este estilo:

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/matriz.png)

Después de leer algunas cosillas sobre iluminación de interiores veo que para determinar la distancia de los focos con respecto a la pared se toma como referencia un tercio de la altura. Esto nos dejaría una distancia entre los leds exteriores y la caja de 20mm para una altura de 60mm.

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/guialuz.png)

Los leds no dejan de ser bastante direccionales de manera que usar superficies reflectoras tendrá poco o ningún efecto. Dependerá del ángulo y la altura.

un saludo
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 24 de Junio de 2012, 15:16:49
Tomé medidas con el luxómetro usando un cristal de 3mm, un metacrilato transparente de 5mm y sin tapa. Idénticos resultados en todos los casos. Desconozco la incidencia que pueda tener el material sobre la radiación UV pero en cuanto al nivel de luminosidad no hay una influencia apreciable.

He creado y probado unos difusores en plan casero usando diferentes gramajes de papel vegetal pero sin resultados aceptables. Sigo pensando que el motivo está en la corta distancia entre punto de luz y fotolito.

Lo he insertado a mitad de camino entre los leds y la tapa de la caja. A partir de los 10-12cm mejora radicalmente así que seguiré investigando...

En la imagen, usando papel de horno:

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/difusor01.jpg)

un saludo
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 24 de Junio de 2012, 15:44:55
Se prodria probar para + difracción de la luz con un lente de Fresnel (http://es.wikipedia.org/wiki/Lente_de_Fresnel) que son muy económicos y están echos de acrílico muy chato.
Lo veo complicado de mecanizar, enfocar, etc...

He visto soluciones comerciales tanto a nivel de led individual como para grupos pero en cualquier caso se alejan de mi intención y de mi bolsillo.

El tema del difusor es algo bastante experimental, para pasar el rato y en la búsqueda de algo que funcione pero, realmente, cuando me veo con el cúter cortando pelotas de ping-pong ni por asomo os imagino haciendo otro tanto ahí, con las pelotillas... y mañana toca experimentar con lija y acetato  :shock:

un saludo

pd: aprovecho y dejo un enlace a una de esas lentes Multi-Led (http://www.shoptronica.com/1640-lente-multi-led-para-28-cree-o-lumiled.html)

Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 24 de Junio de 2012, 19:06:03
Me he lanzado a hacer otra insoladora. Voy a utilizar 18 leds para una superficie de 160x100 en triángulos isométricos.

La insoladora está hecha también sobre una placa de 160x100.

Mañana terminaré de soldar resistencias y posteo las fotos.



Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 24 de Junio de 2012, 19:08:59
Se prodria probar para + difracción de la luz con un lente de Fresnel (http://es.wikipedia.org/wiki/Lente_de_Fresnel) que son muy económicos y están echos de acrílico muy chato.
Lo veo complicado de mecanizar, enfocar, etc...

He visto soluciones comerciales tanto a nivel de led individual como para grupos pero en cualquier caso se alejan de mi intención y de mi bolsillo.

El tema del difusor es algo bastante experimental, para pasar el rato y en la búsqueda de algo que funcione pero, realmente, cuando me veo con el cúter cortando pelotas de ping-pong ni por asomo os imagino haciendo otro tanto ahí, con las pelotillas... y mañana toca experimentar con lija y acetato  :shock:

un saludo

pd: aprovecho y dejo un enlace a una de esas lentes Multi-Led (http://www.shoptronica.com/1640-lente-multi-led-para-28-cree-o-lumiled.html)



El problema con las lentes Fresnel es que deberían ser cuadradas o hexagonales para que encajen entre sí sin dejar huecos. Si dejan huecos, por los huecos no iluminan.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: todopic en 24 de Junio de 2012, 20:09:04
quizás digo una locura, pero en algunas oportunidades, he gastado la parte superior del led, con piedra esmeril (amoladora), y cambia totalmente el angulo de iluminación.. no tengo luxometro, pero a simple vista veo que es más difuminada...  tal vez esta sea una posible solución
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 25 de Junio de 2012, 06:56:23
Si aumenta la luminosidad Norberto, pero los resultados son impredecibles. Ya sin tocar nada cada led parece hijo de padres diferentes. Fíjate en la imagen:

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/faileds.jpg)

En los de luz blanca hay dos leds en el margen izquierdo (abajo y centro)  diferentes al resto, incluso en su temperatura de color. Los UV hablan por sí sólos  :?

La solución, tanto al tiempo de exposición cómo al área iluminada, ya la apuntó Picuino en su momento: Aumentar el número de leds.

Por mi parte, ya sea porque soy muy terco o muy ignorante, siendo viendo la necesidad de un difusor para tener una luz uniforme. La luz del led es como un spot, con círculos muy definidos en distancias tan cortas y de alguna forma hay que 'romper' eso.

un saludo
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 25 de Junio de 2012, 07:15:50
He colocado filas de 3 leds en la insoladora y al medir la tensión que sumaban y la corriente por ellos estos son los resultados:

Fila 1: tensión=10.00v   corriente= 83.3mA   100%
Fila 2: tensión=10.14v   corriente= 77.5mA    93%
Fila 3: tensión=10.23v   corriente= 73.7mA    84%
Fila 4: tensión=9.94v     corriente= 85.8mA   103%

Cada led da una cantidad de luz diferente con la misma corriente, pero es que además cada led tiene una caída de tensión distinta, por lo que pasa una corriente diferente por cada uno.
Sumando ambos problemas, al final la cantidad de luz difiere mucho.

La solución que se me ha ocurrido es colocar una resistencia de ajuste de corriente en paralelo con las resistencias de limitación de corriente.
La idea es aumentar la corriente de cada rama en función de la luz que emite cada led, de manera que se puedan igualar.
Para eso es necesario hacerse un sensor de luz UV rápido y sencillo. Voy a intentar fabricar uno con un led UV y dejo los resultados.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 25 de Junio de 2012, 15:11:55
Ya tengo una foto de mi nueva insoladora funcionando.
He colocado una hoja con una plantilla impresa para saber dónde están los leds y poder medir mejor.
El recuadro de 100x160 está marcado sólo por las esquinas. El recuadro exterior es aún mayor.

La distancia de led a led es de 36mm.
La altura desde PCB hasta fotolito es de 40mm.
Esto significa que la altura desde el punto de luz del led hasta el fotolito es de 30mm.

La foto está recortada y suavizada dentro de los círculos para medir mejor. los valores RGB están sin tocar.

 
Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 25 de Junio de 2012, 15:15:54
La misma imagen posterizada (con el número de colores reducido) a 8 colores.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 25 de Junio de 2012, 15:16:35
He rescatado la insoladora tipo señorita pepis del baúl, con sus 54 leds de 5mm a una distancia del fotolito de 80mm aproximadamente.

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/uv5mm.jpg)

Pruebo los difusores a una altura aproximada de 70mm y en mayor o menor medida (según papel vegetal usado) funcionan perfectamente con estos leds.

Las medidas tomadas con el luxómetro son bastante mayores en este caso. Decididamente, 9 leds no son una opción.

Esto se está convirtiendo en un divertimento inesperado jaja...

salu2

Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 25 de Junio de 2012, 15:22:24
La misma imagen posterizada (con el número de colores reducido) a 8 colores.

Saludos.

Ahora voy a balancear las columnas de leds. Voy a añadir una resistencia diferente a cada fila para aumentar la corriente. Por ahora todas las columnas están con 83mA o menos, de manera que tengo un margen de unos 20mA.

Las filas de la derecha está claro que necesitan más corriente. Para conseguirlo, en las rutas he incluido una resistencia en paralelo a las de limitación de corriente. Voy a añadir dos pines de zócalo en cada posición para poder insertar resistencias e ir probando.

A ver si de esta sacamos una buena receta que cualquiera pueda copiar. Esto de los leds UV simplifica muchísimo las cosas respecto a otras insoladoras, y la última vez que planché un circuito se me quitaron las ganas creo que para siempre.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 25 de Junio de 2012, 15:28:09
He rescatado la insoladora tipo señorita pepis del baúl, con sus 54 leds de 5mm a una distancia del fotolito de 80mm aproximadamente.

Pruebo los difusores a una altura aproximada de 70mm y en mayor o menor medida (según papel vegetal usado) funcionan perfectamente con estos leds.

Las medidas tomadas con el luxómetro son bastante mayores en este caso. Decididamente, 9 leds no son una opción.

Esto se está convirtiendo en un divertimento inesperado jaja...

salu2



En mi caso con la insoladora anterior con 7 leds de alta luminosidad insolaba en 17 minutos un área de 120x200mm con separación de 60mm.
Ahora con 18 leds en un área de 100x160 y menos separación espero poder insolar en mucho menos (unos 4 minutos)

Los 54 leds imagino que son de baja luminosidad, porque sino será rapidísima.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 25 de Junio de 2012, 15:31:08
¿Puedes probar a subir la altura 2-3 centímetros?

Es decir:
Punto de luz > fotolito de 30 a 50mm
Punto de luz > fotolito de 30 a 60mm

y ver los resultados...
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 25 de Junio de 2012, 15:31:26
Otra idea que he tenido.

Voy a aprovechar que cada led es diferente:

Los leds más luminosos los voy a colocar en las esquinas.
Los leds menos luminosos los colocaré en el centro, que se nota menos.

Después balanceo la corriente.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Nocturno en 25 de Junio de 2012, 15:32:19
¿Insoladora de la señorita pepis?, pero si tiene una pinta estupenda  :shock:
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: MGLSOFT en 25 de Junio de 2012, 15:33:12
La verdad es que van como el viento!! ((:-)) ((:-))
Dificil es seguirles el tranco, y eso que por ahora solo leo el hilo, y les envio buenas vibras para que les vaya bien...
Este Xocas es bien tozudo y muy dificil que unos 10 o 1000 leds chinos o de otros lares le gane la batalla !! ;-) ;-)
Y Picuino, donde estabas antes?? Cuanto tiempo perdido en no tenerte en este foro !! ((:-)) ((:-)) ((:-))

Gracias a todos por lo que estan haciendo para que los neofitos en estas lides no reneguemos en el futuro!!
Animo!! Y como dijo Napoleon, armemonos de valor y vayan a pelear !! :D :D
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 25 de Junio de 2012, 15:41:10
¿Puedes probar a subir la altura 2-3 centímetros?

Es decir:
Punto de luz > fotolito de 30 a 50mm
Punto de luz > fotolito de 30 a 60mm

y ver los resultados...

Altura de la PCB 60mm (50mm desde pto de luz hasta fotolito)

Saludos
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 25 de Junio de 2012, 15:42:39
Posterizado con 7 colores


Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 25 de Junio de 2012, 15:44:45
A esta altura sale perfecto. Sólo falta colocar papel de aluminio en las paredes y acercarlas para mejorar la luminosidad en los extremos.
Ahora tiene una caja oscura y con paredes separadas de los led, por lo que no reflejan nada.

También hay que tener en cuenta que el rectángulo de 100x160 es más pequeño que el que aparece en la plantilla. Está indicado por cuatro esquinas pequeñas.


Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 25 de Junio de 2012, 16:02:34
Sí, yo creo que lo tienes...

La relación que mencionaba anteriormente entre el punto de luz más próximo y el más alejado queda así en 1.2. No obstante yo probaría a subir 10mm más para ajustarnos a una relación 1.1 en 120º.

Dime las dimensiones de la caja y aprovecho para enviarte de paso unas tiras de mylar. Un 98% de reflexión y nada que ver con el papel de aluminio.
Yo estoy absolutamente empalmado desde que descubrí este material, con tantas posibilidades y tan económico.

Mañana pondré en práctica una nueva idea para el difusor usando esa matriz de leds.

salu2
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 25 de Junio de 2012, 16:13:26
He vuelto a calcular tu maletín. 54 leds es justo 18x3 y el área parece unas tres veces el de la mía.
Vamos que puede dar la misma luminosidad.

En tu caso, creo que se podría bajar la altura del fotolito sin afectar demasiado.

En cuanto a la disposición triangular es más uniforme pero da problemas en los bordes (a menos que el mylar lo solucione).

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 25 de Junio de 2012, 17:20:11
Lo bueno de poner el fotolito alto (unos 80mm como en tu maletín) y con muchos leds, es que la iluminación es muy uniforme (no creo que necesites reflector o difusor)

El problema con la altura es que muchos queremos hacer insoladora extraplana (por problemas de espacio o porque así se puede utilizar una caja de escanner)

En mi caso la máxima altura que tengo en la caja es de 60mm entre PCB y Fotolito (y eso ya no es extraplano)

Además deberíamos conseguir una insoladora aceptable con 20 leds (que es el paquete mínimo que se vende por ebay)
Esto pensando en los que, como yo, les vale con una insoladora de 100x160 y quieren una barata (este ya no es mi caso porque gasto muchísimo en hacer tres veces lo mismo hasta que me gusta)

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 26 de Junio de 2012, 14:09:17
Dime las dimensiones de la caja y aprovecho para enviarte de paso unas tiras de mylar. Un 98% de reflexión y nada que ver con el papel de aluminio.

Muchas gracias xocas, creo que lo haré con aluminio para que sirva de ejemplo a hobbystas y que cualquiera con los led de e-bay pueda construirla.



La verdad es que van como el viento!! ((:-)) ((:-))
Dificil es seguirles el tranco, y eso que por ahora solo leo el hilo, y les envio buenas vibras para que les vaya bien...
Este Xocas es bien tozudo y muy dificil que unos 10 o 1000 leds chinos o de otros lares le gane la batalla !! ;-) ;-)
Y Picuino, donde estabas antes?? Cuanto tiempo perdido en no tenerte en este foro !! ((:-)) ((:-)) ((:-))

Gracias a todos por lo que estan haciendo para que los neofitos en estas lides no reneguemos en el futuro!!
Animo!! Y como dijo Napoleon, armemonos de valor y vayan a pelear !! :D :D

Gracias MGLSOFT, si la electrónica es nuestro motor, los ánimos recibidos son nuestra gasolina.  ;-)


Un saludo.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 26 de Junio de 2012, 14:58:54
Con un reflector en la parte superior a una distancia de 16mm (más o menos la mitad de la separación entre leds y 1/3 la separación entre pto de luz y fotolito)
La iluminación del borde superior mejora.
Antes y después (hay que fijarse en el área azul que corresponde casi al tamaño 100x160)

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=38530.0;attach=18860)


(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=38530.0;attach=18870)
Saludos.

Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 26 de Junio de 2012, 15:16:47
¿Insoladora de la señorita pepis?, pero si tiene una pinta estupenda  :shock:

Si esto no es "señorita pepis" ya me dirás... Copia cutre-lux de un diseño del amigo Droky

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/uv5mm02.jpg)

El espacio interno es de 170*130 *90 de alto aprox. Los leds son de 5mm, 20º y 3000mcd. La distancia de 80mm entre punto luminoso y fotolito es aparentemente la correcta pero en cualquier caso lo trasladaré a la caja que estoy usando para las pruebas y veremos resultados; entre otras cosas veremos si afecta el uso de superficies reflectoras, que con un ángulo tan cerrado diría que no.

Muchas gracias xocas, creo que lo haré con aluminio para que sirva de ejemplo a hobbystas y que cualquiera con los led de e-bay pueda construirla.
Avisas tarde, ya tengo tu paquete preparado e incluyo unas hojas de mylar. Si no lo usas en la insoladora te vendrá genial para aislar tus circuitos contra las interferencias o cualquier otra cosa que se te ocurra.

En principio todo me lo planteo teniendo muy en cuenta el aspecto económico y el mylar es muy barato. La dificultad puede estar en conseguirlo... yo lo compré en un growshop y pagué 4€ por una tira de 140*120cm.

Casualmente me encontré con esto (http://www.cooking-hacks.com/index.php/let-s-cook/community-hacks/insoladora-lunch-box) que, mira tú por donde, usa difusores. Con esas características diría simplemente que no puede ir bien ese invento.

un saludo

Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 26 de Junio de 2012, 15:24:59
Con un reflector en la parte superior a una distancia de 16mm (más o menos la mitad de la separación entre leds y 1/3 la separación entre pto de luz y fotolito)
La iluminación del borde superior mejora.

Cubre toda la pared interna, desde la base del led hasta el cristal. Usando papel de aluminio creo que te irá mejor la cara mate que la brillante.

salu2
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 26 de Junio de 2012, 15:50:59
Vaya, si me lo dices antes no habría puesto la cara brillante. De todas formas ha mejorado bastante.

Gracias por el Mylar, lo pondré encima del aluminio y así compruebo las diferencias. Es probable que sea más facil de colocar, porque el papel de aluminio es bastante dificil de manejar.

Tengo fotos con reflectores en todas las paredes excepto a la derecha (posterizado a 7 colores)

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=38530.0;attach=18872)


He medido luminosidad y exceptuando la zona de la derecha (aún sin reflector) las diferencias en las demás zonas son del 100% al 115% entre los ptos de menos y de más luminosidad.


Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 26 de Junio de 2012, 15:56:51
Otra idea para cambiar la corriente es poner una resistencia en paralelo a cada led.

Si un led luce un 110% más que otros a 100mA, se le coloca una resistencia de 330 ohm que le reduce 10mA de corriente y se arregla el problema.

Eso casi no modifica la corriente en los demás leds de la fila y así se evita el problema de desoldar los leds para recolocarles o tener que medir su luminosidad antes de soldarles.


Otro experimento más: Comprobar si hay relación entre la tensión del led y su luminosidad. En caso afirmativo se podrían seleccionar con más facilidad (sin luxómetro ni fotos) antes de soldar.


Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 26 de Junio de 2012, 16:17:48
En la caja que estoy usando para las pruebas creé las paredes interiores con paspartú blanco que puedo colocar o retirar con facilidad, y con la misma facilidad le puedo pegar una capa de mylar sobre el paspartú.

Ni sueñes que te sea más fácil de manejar el mylar que el papel de aluminio... no se puede doblar, la parte del dieléctrico es algún tipo de plástico rígido  8)

El paspartú lo conseguí en un sitio que enmarcan cuadros y fotos. Les pido retales y no suelen cobrarme.

Si no recuerdo mal, con los leds en serie les llega a todos la misma corriente. En mi caso los tengo en paralelo y cada uno con su resistencia porque me pareció la mejor forma de controlar el encendido de forma independiente (uso puentes).
Con la última disposición, montados sobre tiras de pines hembra, pude comprobar que las diferencias de luminosidad son cosa del propio led, porque aunque los cambie de lugar no varía.

Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 26 de Junio de 2012, 16:20:48
Por cierto, con un metacrilato translúcido se aprecian perfectamente los cambios entre leds. También con las hojas que uso para impresión de fotolitos con láser

salu2
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 26 de Junio de 2012, 16:21:50
Casualmente me encontré con esto (http://www.cooking-hacks.com/index.php/let-s-cook/community-hacks/insoladora-lunch-box) que, mira tú por donde, usa difusores. Con esas características diría simplemente que no puede ir bien ese invento.

Parece bonita, pero como tú mismo dices, creo que no funcionará bien.
A no ser que el fotolito sea muy bueno y le dé mucha más luz. Entonces si puede funcionar OK.


El problema sigue siendo: Definir la diferencia máxima de luz que se puede tener sin que ocasione problemas.

Una forma de probarlo puede ser insolar con diferentes tiempos una placa pequeña iluminada de forma uniforme.
Los resultados podrían ser estos:

6 minutos -> Placa bien insolada.
9 minutos -> Placa bien insolada.
10 minutos -> Zonas oscuras con algunos puntos rugosos (ha traspasado algo de luz)
12 minutos -> Puntos atacados dentro de la zona oscura. Pistas finas cortadas.

En este supuesto experimento se puede deducir que la diferencia máxima que podemos aceptar es del  100% al 150% para que la placa se insole bien.
En ese margen hay que incluir las diferencias de iluminación, las diferentes sensibilidades de la placa fotosensible y los errores de ajuste de tiempo.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 26 de Junio de 2012, 16:28:02
En la caja que estoy usando para las pruebas creé las paredes interiores con paspartú blanco que puedo colocar o retirar con facilidad, y con la misma facilidad le puedo pegar una capa de mylar sobre el paspartú.

Buena solución  ;-)


Si no recuerdo mal, con los leds en serie les llega a todos la misma corriente. En mi caso los tengo en paralelo y cada uno con su resistencia porque me pareció la mejor forma de controlar el encendido de forma independiente (uso puentes).
Con la última disposición, montados sobre tiras de pines hembra, pude comprobar que las diferencias de luminosidad son cosa del propio led, porque aunque los cambie de lugar no varía.

Lo de cambiar de lugar los leds lo comenté porque puede servir para colocar los más luminosos en las esquinas, que son más oscuras por su posición al tener menos leds adyacentes.


Colocar leds en serie casi es una obligación. Con 18 leds en paralelo te juntas con 1.8 amperios.
En mi caso 6 filas de 3 leds + resistencia = 12 voltios y 0.6 amperios controlados por un 7812 (barato, sencillo, efectivo y evita errores de sobretensiones)

Las resistencias de ajuste son sólo para los 3 ó 4 leds más rebeldes.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 26 de Junio de 2012, 16:35:54
Parece bonita, pero como tú mismo dices, creo que no funcionará bien.
A no ser que el fotolito sea muy bueno y le dé mucha más luz. Entonces si puede funcionar OK.

Son leds de 20º y están muy -muy- separados. Además las condiciones son diferentes para la cara superior e inferior pero no veo que use tiempos distintos... bue, no sé, tampoco le presté mucha atención...

Tengo los leds con esa configuración para facilitarme el trabajo, pero lógicamente usaría una disposición en serie.

Creo que un tiempo razonable de insolado estaría en torno a los 4-6 minutos. No conviene que sea muy bajo para tener un margen de tiempo que no represente un porcentaje muy alto del proceso.

salu2
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 27 de Junio de 2012, 18:25:28
Los cuatro reflectores colocados.

Dejo imagen con todos los tonos y la imagen posterizada.

Las diferencias de luminosidad que he medido dentro de la zona 100x160mm son del 100% al 117%

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=38530.0;attach=18874)

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=38530.0;attach=18876)


Creo que ya lo tengo. Ahora falta balancear las corrientes a ver que pasa.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 28 de Junio de 2012, 09:45:28
Nuevos resultados.

DISTANCIAS
Con una distancia del PCB al fotolito de 40mm (30mm desde pto de luz al fotolito)

Las alturas medidas desde el fotolito hacia abajo son:
  0mm   Fotolito
  2mm   Final del cristal (2mm de grosor)
32mm   Punto de emisión de luz del led
42mm   Punto superior de la PCB
44mm   Punto inferior de la PCB   (1.5mm de grosor)
49mm   Base de la insoladora (separadores de 5mm)

En total incluyendo la tapa, la insoladora puede tener 60mm de altura.

Esta solución puede servirle al amigo Nocturno y otros que quieran hacer una insoladora extraplana y no les importe colocar suficiente número de leds.


LUMINOSIDAD
La diferencia entre el punto de menos luminosidad y el punto de más luminosidad es de 100% al 127%
Los leds de cada columna están colocados en serie (3 leds en cada serie) con un total de 6 columnas de leds.


Cada columna de leds se ha ajustado para que la corriente sea igual entre todas las columnas. Para conseguir ajustar la corriente he añadido una resistencia en paralelo con las resistencias de limitación de corriente.
Hay que tener en cuenta que la resistencia en serie equivalente de los leds trabajando a 100mA es de 1.8 ohmios por led y 5.4 ohmios por cada columna de 3 leds.
Cada aumento de corriente de 10mA en los led aumenta la tensión directa de los 3 leds en 0.054 voltios.


Las paredes reflectantes están colocadas a 15mm de la placa de circuito impreso y los leds están separados 36mm en una retícula isométrica (leds colocados en los vértices de triángulos equiláteros de 36mm de lado)

FOTOS
Fotografía con la luminosidad de todas las zonas

Fotografía retocada para que se vean 15 tramos de color.



TAREA PENDIENTE
Queda pendiente mover los leds más luminosos a las esquinas o reducir su luminosidad colocando una resistencia en paralelo con el led.


Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: MGLSOFT en 28 de Junio de 2012, 14:42:55
Podrias poner un esquema de como conectas tus leds y que marca y modelo son los que utilizas ??
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 28 de Junio de 2012, 15:40:46
En total incluyendo la tapa, la insoladora puede tener 60mm de altura.
Si se reduce la altura hay que hacer lo propio con la distancia entre leds. Para 30mm entre punto de luz > fotolito me da una distancia aproximada de 18mm entre centros de leds. Lógicamente la cantidad de leds va en consecuencia.

Hay que tener presente que el papel 'normal' usado en lugar del fotolito actúa también cómo difusor, la luz se extiende por sus bastas fibras de forma similar a como lo hace la tinta y parece más uniforme de lo que es en realidad.

Citar
Hay que tener en cuenta que la resistencia en serie equivalente de los leds trabajando a 100mA es de 1.8 ohmios por led y 5.4 ohmios por cada columna de 3 leds.
Algo se me escapa aquí... R= (12 - 3*3.4) / 0.100 = 18 Ohms

He diseñado una nueva placa (placa perforada cutre-lux, cómo no) usando mismo número de leds y distancias que la tuya y por creo tener el difusor adecuado. Espero tener algo para mostrar este fin de semana, antes de irme de viaje.

salu2


Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 28 de Junio de 2012, 15:43:42
Por supuesto. Estoy terminando de hacer las pruebas para comprobar que todo va bien y lo publico en la web y aquí.
Casi lo tengo, así que no tendréis que esperar mucho. Pero antes quiero terminar porque no es la primera vez que publico un esquema y luego tengo que hacerle 2 o 3 modificaciones y me cansa bastante el proceso.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 28 de Junio de 2012, 15:53:34

Citar
Hay que tener en cuenta que la resistencia en serie equivalente de los leds trabajando a 100mA es de 1.8 ohmios por led y 5.4 ohmios por cada columna de 3 leds.
Algo se me escapa aquí... R= (12 - 3*3.4) / 0.100 = 18 Ohms


Creo que no me he explicado bien. Me refiero a cómo cambia la tensión del led cuando recibe más corriente.
La tensión de los leds es aproximadamente 3.282 voltios para 90mA y 3.300 voltios para 100mA.  El led tiene una resistencia interna de 1.8 ohmios a 100mA.

Esto significa que al añadir una resistencia para aumentar la corriente, la tensión de los leds varía y no se obtiene el aumento de corriente esperado.
Sirve para calcular la resistencia de ajuste. Publicaré una tabla para facilitar los cálculos.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 28 de Junio de 2012, 15:58:09
Podrias poner un esquema de como conectas tus leds y que marca y modelo son los que utilizas ??

Estos son los leds:
e-bay:  20 PCs 0.5W StrawHat 8mm 140° High Power UV LED 30Kmcd (http://www.ebay.es/itm/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=390204877607&ssPageName=ADME:B:EOIBSA:ES:1123)


Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 28 de Junio de 2012, 16:01:57
Perfecto.

Hasta ahora no le presté demasiada atención a este parámetro y tomé como base la Vf típica del led (3.4v).

salu2
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 28 de Junio de 2012, 16:04:55
Bien, ya tengo los leds ordenados. He intentado mantenerles en la misma fila para no tener que balancear de nuevo las columnas de leds en serie.


Estos son los resultados.

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=38530.0;attach=18882)


Posterizado a 7 colores
(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=38530.0;attach=18884)


Es bastante uniforme. Sobre todo si tenemos en cuenta que la altura entre pto de luz y fotolito (30mm) es menor que la distancia entre leds (36mm).

Todavía podría mejorar más si acercamos las paredes reflectantes o si aumentamos la distancia de los leds (yo voy a hacer lo segundo).

Saludos.

Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: MGLSOFT en 28 de Junio de 2012, 18:44:36
Por lo que veo aqui, si quiero hacer una insoladora de doble cara, en placas de 20 x 20 cm maximo, necesito como minimo 40 leds de estos por lado, no es asi??
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 28 de Junio de 2012, 19:20:58
Depende.
Si quieres que insole rápido deberías instalar los 40 leds por cara. Queda por conocer la opinión de MerlinZ. En su insoladora de tamaño A4 sólo utiliza 12 leds y le funciona bien:
http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=37491.msg311522#msg311522

No se si utiliza los mismos leds.

Con los leds y el cristal que yo utilizo y para que los tiempos de insolado se mantengan en unos 4 minutos con las placas positivas que se suelen vender, si se necesitan 40 + 40 leds.

Puedes utilizar menos leds a una distancia mayor y tendrás más tiempo de insolado. O hacer la insoladora de una sola cara y dar la vuelta a los fotolitos como hago yo.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 28 de Junio de 2012, 19:22:26
Ya he publicado en la web los esquemas y una pequeña guía de ajuste de los leds.
Todavía está en construcción, pero ya se pueden ver los esquemas.

Insoladora a leds 100x160mm Picuino (https://sites.google.com/site/picuino/insoladora_a5)


Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 28 de Junio de 2012, 19:43:52
Por lo que veo aqui, si quiero hacer una insoladora de doble cara, en placas de 20 x 20 cm maximo, necesito como minimo 40 leds de estos por lado, no es asi??

Para una cara de 20x20cm:
   Con una distancia de 40mm entre PCB y fotolito necesitarás 40 Leds. Tiempo de insolado: unos 4 minutos
   Con una distancia de 70mm entre PCB y fotolito puedes colocar 20 leds. Tiempo de insolado: unos 8 minutos.


Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 29 de Junio de 2012, 11:00:48
He hecho una primera prueba de insolado.

FOTOLITO: impreso en transparencia con una impresora laser (creo que son peores que las de inyección de tinta) que tiene un tonner barato (no el de marca)

TIEMPOS DE INSOLADO: diferentes zonas de la placa insoladas con 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10 minutos.

LEDS: Separación entre leds de 36mm y separación del PCB al fotolito de 40mm. Leds alimentados a 100mA.


CONCLUSIONES:
1.- El tiempo mínimo de insolado es de 2 minutos. Con este tiempo las pistas quedan más gruesas de lo esperado.

2.- El tiempo máximo de insolado es mayor de 10 minutos para pistas gruesas (>20mils).
Para pistas finas (<20mils), el grosor es menor del esperado para tiempos mayores de 2 minutos. Las pistas más finas (10mils) desaparecen a partir de un tiempo de 5 minutos.

3.- El fotolito debe estar perfectamente pegado al PCB para que la iluminación que llega oblicua no altere el grosor de las pistas.
La separación del fotolito no afecta a la luz que llega vertical, sólo la que llega en ángulo, que es la mayor parte.
En las pruebas que he hecho el fotolito estaba ligeramente separado durante el primer minuto de exposición.

4.- Como conclusión de lo anterior, cuanto más separados estén los leds del fotolito más uniforme es la iluminación y mejor definidos estarán los bordes de las pistas.

FOTO DEL PCB INSOLADO:
La zona izquierda se ha insolado 2 minutos. A partir de ahí hasta la derecha hay 9 zonas insoladas un minuto más cada una hasta llegar a los 10 minutos de la zona de la derecha.
Las zonas insoladas no corresponden con las divisiones verticales del fotolito.
Las zonas sin cobre en la parte superior de la pista gruesa se debe a la falta de barniz fotosensible en el borde de la placa y al  corte de la placa, que lo he realizado con cizalla de mano y se ha desprendido parte del borde.

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=38530.0;attach=18888)



Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Nocturno en 29 de Junio de 2012, 12:38:23
Ese fotolito no estaba completamente pegado a la PCB, ¿verdad?
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 29 de Junio de 2012, 15:56:19
Eso es.
La PCB tiene un recubrimiento azul (como cinta aislante) que he retirado poco a poco para permitir el paso de luz.
En la zona al lado del recubrimiento el fotolito está separado. Además no estoy seguro de haber colocado el fotolito exactamente en el mismo lugar de una insolación a otra.


Me ha servido como orientación. Ahora voy a probar desde los 2 minutos hasta los 4 minutos con tramos de 15 segundos y voy a intentar otro método.
En vez de retirar el recubrimiento lo voy a colocar poco a poco por encima del fotolito para que el fotolito no se mueva nada.
Además voy a intentar un método al vacío dentro de una bolsa de congelador.

Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Nocturno en 29 de Junio de 2012, 16:14:26
Si me permites una sugerencia, sujeta el fotolito a la PCB por uno de los bordes con cinta adhesiva y mete entre ambos un papel opaco y fino, de forma que puedas ir tirando de él entre una insolación y otra por el lado opuesto a donde lo tienes pegado. Si haces el vacío o presión, mejor.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 29 de Junio de 2012, 17:00:55
Ya había insolado Nocturno. Tomo nota para la próxima.

Los leds en esta ocasión están a 60mm del fotolito (50mm desde pto de emisión de luz) y el fotolito está impreso con una laser barata con toner barato (muy malo)

1º He insolado todo el fotolito 120 segundos.
2º He cubierto unos milímetros de fotolito con cinta adhesiva negra y he insolado 15 segundos más
3º Repito punto 2º hasta que todo el fotolito esté cubierto de cinta negra.

Adjunto el resultado. Casi no se distingue la insolación de 2 minutos de la insolación de 4 minutos. Esto es muy importante:

El fotolito admite diferencias de insolación de 100% al 200%
Por lo tanto las diferencias de insolación de los leds pueden ir del 100 a 200% sin problema.


Las pistas más finas son de 8mils separadas entre s 8 mils.

(http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?action=dlattach;topic=38530.0;attach=18890)





Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 29 de Junio de 2012, 17:12:59
El grosor de pistas es de izquierda a derecha:
8, 8, 10, 15, 20, 30, 40, 50mils

Separación de 15mils entre pistas excepto las pistas de 8mils que están separadas entre sí 8 mils.

Saludos
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 30 de Junio de 2012, 09:03:26
Por lo que veo aqui, si quiero hacer una insoladora de doble cara, en placas de 20 x 20 cm maximo, necesito como minimo 40 leds de estos por lado, no es asi??

Según los últimos resultados que he tenido se podría utilizar esta configuración:
   18 leds por cara en triángulos casi isométricos para que cuadren el cuadro de 20x20cm
   Separación entre PCB y fotolito de 60mm (apurando sale una insoladora de unos 15cm de alto para las dos caras)
   Tiempo de insolación 5 minutos.
   Variación entre puntos más luminosos y menos luminosos de 100% al 130% aprox


Saludos.

Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 03 de Julio de 2012, 07:06:38
He terminado de balancear el brillo de los leds.
Al final he descartado dos leds de los 20 que tenía, porque iluminaban mucho menos que los demás.

Adjunto pruebas de brillo de los leds ya colocados.
Las fotos se tomaron con la hoja a 15mm de los leds para distinguir los brillos individuales mejor:

(https://sites.google.com/site/picuino/insoladora_a5/18Led_Balance3_15mm.jpg?width=512)

Posterizado:
(https://sites.google.com/site/picuino/insoladora_a5/18Led_Balance3_15mm.png?width=512)


A 60mm del fotolito:

(https://sites.google.com/site/picuino/insoladora_a5/18Led_Balance4_60mm.jpg?width=512)


Posterizado:

(https://sites.google.com/site/picuino/insoladora_a5/18Led_Balance4_60mm.png?width=512)



Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 03 de Julio de 2012, 08:08:06
Adjunto foto de la placa:

La he construido con un retal de baquelita de una sola cara. En una esquina casi no llegaba a la anchura necesaria, pero al final salió adelante.

Podéis comprobar porqué quiero abandonar el método de la plancha  :D

(https://sites.google.com/site/picuino/insoladora_a5/PCB.jpg?width=800)


(https://sites.google.com/site/picuino/insoladora_a5/Back.jpg?width=800)


Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 03 de Julio de 2012, 08:29:20
La caja con sus paredes reflectantes a base de papel de aluminio:

Los laterales superior e inferior tienen un saliente de cola termofusible donde apoya el cristal.

(https://sites.google.com/site/picuino/insoladora_a5/Caja.jpg?width=800)


Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 07 de Julio de 2012, 06:51:04
¿Insoladora de la señorita pepis?, pero si tiene una pinta estupenda  :shock:

Si esto no es "señorita pepis" ya me dirás... Copia cutre-lux de un diseño del amigo Droky

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/uv5mm02.jpg)

El espacio interno es de 170*130 *90 de alto aprox. Los leds son de 5mm, 20º y 3000mcd. La distancia de 80mm entre punto luminoso y fotolito es aparentemente la correcta pero en cualquier caso lo trasladaré a la caja que estoy usando para las pruebas y veremos resultados; entre otras cosas veremos si afecta el uso de superficies reflectoras, que con un ángulo tan cerrado diría que no.

Muchas gracias xocas, creo que lo haré con aluminio para que sirva de ejemplo a hobbystas y que cualquiera con los led de e-bay pueda construirla.
Avisas tarde, ya tengo tu paquete preparado e incluyo unas hojas de mylar. Si no lo usas en la insoladora te vendrá genial para aislar tus circuitos contra las interferencias o cualquier otra cosa que se te ocurra.

En principio todo me lo planteo teniendo muy en cuenta el aspecto económico y el mylar es muy barato. La dificultad puede estar en conseguirlo... yo lo compré en un growshop y pagué 4€ por una tira de 140*120cm.

Casualmente me encontré con esto (http://www.cooking-hacks.com/index.php/let-s-cook/community-hacks/insoladora-lunch-box) que, mira tú por donde, usa difusores. Con esas características diría simplemente que no puede ir bien ese invento.

un saludo



La caja está bastante bien. Tiene un aspecto bastante robusto. Mi caja es de cartón, más floja y mucho más pequeña, para poder guardarla con facilidad. Eso sin hablar del aspecto morado por fuera con rayitas.
En la primera versión que monté también utilicé 50 leds de 5mm.
Ahora que he probado los leds de 8mm comento las diferencias que he visto, por si dedidís cambiar como yo los que tengáis leds de 5mm o construir una nueva:



LEDS UV DE 5mm y 3000 mcd
Ventajas:
   Los leds de 5mm cuestan poco. Los 100 leds valen unos 12 euros:
   100pcs,5mm Purple Violet UV 3000mcd Water Clear LED,WP5 (http://www.ebay.es/itm/100pcs-5mm-Purple-Violet-UV-3000mcd-Water-Clear-LED-WP5-/170401366946?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item27acb683a2)

Las desventajas:
   Tienes que soldar más de 50 leds y algunos hay que cambiarles luego porque no iluminan lo suficiente.
   Los leds tienen una apertura pequeña, por lo que hay que dejar mucha distancia entre leds y fotolito. En mi caso no fue suficiente con la altura de 60mm entre pto de luz-fotolito.
   La iluminación total es un poco escasa de 3000mcd x 50 = 150 cd.  Por lo que insola lento, en más de 10 minutos.



LEDS UV DE 8mm y 30000mcd
Las ventajas son:
   Hay que soldar pocos leds. Con 18 es suficiente y sólo hace falta cambiar uno o dos si dan poca luz.
   Los leds tienen una apertura grande, por lo que funcionan bien con una distancia entre ellos igual a la altura de led a fotolito. En mi caso funcionaron desde una distancia de 30mm entre pto de luz-fotolito.
   La iluminación es suficiente:  30000mcd x 18 = 540cd.   Insola en 2 minutos (hay que tener en cuenta que están más cerca)

Desventajas:
   Son más caros. Unos 18 euros el paquete de 20


CONCLUSIÓN
Después de probar los dos tipos de leds, creo que por un poco más de dinero merece la pena utilizar leds UV de 8mm por su rapidez y porque necesitan menos altura para insolar.


Saludos.


Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 07 de Julio de 2012, 07:03:10
Para Nocturno:
No se cómo quedó el proyecto de Insoladora extraplana con sujección al vacío (http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=37491.0):


Te puedo pasar mis datos para que añadas más leds y poder reducir la altura.

Con distancias entre leds de 38mm puedes poner el fotolito a 45mm del PCB. Esto te obliga a instalar 45 leds de 8mm.
El tiempo de insolado puede quedar en 2 minutos.

Es posible que se pueda apurar más en la altura. El secreto está en sobre insolar las zonas más luminosas hasta que las zonas más oscuras terminen de insolarse.
Si son correctas las pruebas que he hecho, puedes insolar un 200% las zonas más luminosas para pistas mayores de 10mils.


Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Nocturno en 07 de Julio de 2012, 12:40:13
Lo tengo parado por falta de tiempo, Picuino, pero en cuanto pueda le meto mano con todo lo que estoy aprendiendo de este hilo.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 07 de Julio de 2012, 17:09:03
Ok.

La mía ya funciona bien. Sólo me falta el temporizador. Por ahora utilizo el de la cocina y me hace cierta gracia "cocinar" las placas "al dente", de manera que no se si construiré uno.

Saludos
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 08 de Julio de 2012, 14:16:00
De vuelta. Últimamente me crecen los enanos de manera alocada, me sobran tareas y me falta tiempo. Para colmo, soy bastante canijo y ya todos los enanos son más altos que yo.  :shock: :shock:

Las conclusiones sobre el tema:
Mi primer error ha sido plantearme las cosas desde el punto de vista del led, del foco de luz, y pensar que si son 120º, que si la distancia entre leds, que si etcétera... y olvidarme de lo más importante: un plano iluminado de manera uniforme.

El filamento de una bombilla de tungsteno emite luz por igual en un ángulo de 360º (en realidad, 'casi' por igual) pero un led lo hace de forma bastante direccional, concentrando la mayor parte de la intensidad en un ángulo mucho más reducido.

Si al principio del tema decía esto:
La curva no es líneal, a los 60º tenemos algo más de un 80% de luz, en torno a un 70% con 80º y a partir de los 100º empieza a caer bruscamente.
Mi conclusión ahora no es tan optimista y considero que cae en picado mucho antes de alcanzar los 100º. Para los leds que estamos tratando, el ángulo de luminosidad útil sobre el plano sería, a lo sumo, de 60º.

Esta imagen de faciLED, relativa a un led de 120º, apoya mi conclusión

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/angvision.jpg)

Además de esta característica del propio led hay al menos otros dos factores que afectan a la luminosidad sobre el plano: la Ley inversa del cuadrado de la distancia y la Ley del coseno.
La primera la mencioné anteriormente pero sin detalle alguno y creo que merece la pena pararse un poco. Tomo la definición técnica de un manual sobre luminotecnia como punto de partida:

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/leymanual.png)

Podemos decir que hace referencia a la atenuación que sufre la energía luminosa en su propagación. A medida que la distancia aumenta, los fotones, muy concentrados en su origen, se separan y la densidad disminuye. El número de fotones que cubre el área de A1 se expande para cubrir un área 4 veces mayor en A2 y de ahí que a igual área la medida sea apenas 1/4.
En el ejemplo se usa un punto (P) como referencia y hay algo que conviene no pasar por alto: "una superficie perpendicular a la dirección del haz luminoso". Porque "Cuando la superficie iluminada no es perpendicular a la dirección del rayo luminoso, la iluminancia o nivel de iluminación, se ve influenciada por el coseno del ángulo de incidencia, que es el ángulo formado por la dirección del rayo incidente y la normal a la superficie en el punto considerado. Es decir: la Ley del coseno.

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/leicuad.png)

Y ahora aplicamos todo esto al caso de la insoladora y empezamos por otro gráfico:

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/angdist05.png)

El primer detalle que nos encontramos es que la luz es muy 'dura', con unas diferencias de luminosidad considerables en un espacio muy pequeño. Este contraste tan elevado nos complica -y mucho- conseguir la deseada y necesaria uniformidad sobre el plano destinado al fotolito.

A pesar de tratarse de leds con 120-140º la luz irradiada a partir de cierta abertura alcanza el plano en una proporción tan pequeña con respecto a la luz central que simplemente he decidido ignorarla. Solamente tomo en cuenta la luz que se concentra en los 60º centrales; es decir, a todos los efectos lo trato como un led de 60º para el caso de la insoladora.

Para evitar en lo posible que la diferencia de luminosidad entre los puntos P y D sea muy elevada la distancia de estos mismos puntos con respecto al LED debe ser lo más próxima posible a 1 y a su vez el ángulo lo menor posible (ambas cosas van relacionadas). En este caso la distancia entre LED-D es un 15% mayor que entre LED-P y el ángulo resultante es de 30º, cosa que a mi entender lo sitúa en el margen de lo aceptable, aunque no muy lejos de lo crítico. Reducir la Altura 10mm sin modificar la Distancia es pasar a un 32% de diferencia y es entrar ya directamente en zona crítica.

¿Qué quiero decir con 'zona crítica'? Bueno, que entras en una especie de lotería con muchos números sin premio. No se puede tomar como una pauta de diseño porque las posibilidades de fracaso son grandes, aún sin contar con la disparidad en las características del grupo de leds que compremos.

Por el contrario, aumentando la Altura a 80mm y acortando un poco la Distancia entramos de lleno en lo que supondría una 'zona segura'.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 08 de Julio de 2012, 14:18:42
Por lo que veo aqui, si quiero hacer una insoladora de doble cara, en placas de 20 x 20 cm maximo, necesito como minimo 40 leds de estos por lado, no es asi??
Depende de la configuración de la matriz y la Altura.

Para una Altura de 60mm una disposición líneal de filas y columnas exige un número elevado de leds para evitar zonas de sombra, y aún así no es tarea sencilla.
Para un matriz hexagonal (6 caras iguales) como está usando Picuino, o una disposición cuadrada con led central las intersecciones son radicalmente diferentes y no sabría decirte cual es mejor, pero tengo previsto saberlo...

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/matriz01.png)

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/matriz02.png)

Adjunto el resultado. Casi no se distingue la insolación de 2 minutos de la insolación de 4 minutos. Esto es muy importante:
El fotolito admite diferencias de insolación de 100% al 200%
Por lo tanto las diferencias de insolación de los leds pueden ir del 100 a 200% sin problema.

Eso no es posible. Algo se te ha pasado por alto o estás dándole una fiabilidad a esa plantilla que te está llevando a engaño, porque en circunstancias normales con una diferencia del 100% de exposición no es posible un resultado aceptable...
¿Has probado con el fotolito de una pcb real?
Bueno, y ya de paso me hago un poco de publicidad.... ¿Quieres probar usando esta plantilla (http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=17964.msg122889#msg122889)?

Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 08 de Julio de 2012, 16:48:35
Hola Xocas,
Llevas unos días sin postear, pero se nota que has vuelto con fuerzas renovadas.

A mí también me llamó la atención que con el doble de insolación no se comieran las pistas, pero eso es lo que obtuve en una prueba.
También debo decir que en otros casos con una insolación mayor de lo debido, las pistas se llenaban de "puntitos" comidos por el ácido, debidos a que el fotolito no es completamente opaco. Imagino que depende del fotolito.
Te propongo que hagas la prueba. Sólo tienes que insolar un trozo de pista durante el tiempo normal y después cubrir la mitad del fotolito con cinta negra e insolar el resto el doble de tiempo a ver que pasa.


Con respecto a los leds en matriz cuadrada:
Antes de colocar los leds en una matriz hexagonal, probé con una cuadrada y la zona en el medio del cuadrado se quedaba demasiado a oscuras.
Coloqué un led en medio del cuadrado y tampoco funciono. Iluminaba demasiado.
La mejor solución que encontré fué colocar un led en medio con la mitad de corriente (50mA) y el resto de los leds de las esquinas con la corriente completa (100mA)
De esa forma la iluminación de todas las zonas era bastante uniforme.

Utilizaba dos cuadrados con los leds separados 90mm, en total 6 leds en las esquinas y 2 leds en los centros que iluminaban un área de 110x200mm:

     O          O          O

           o           o

     O          O          O

En total utilizaba el equivalente de 7 leds y conseguía insolar en 18 minutos.

Ahora con 18 leds iluminando un área de 100x160mm consigo insolar en 2 minutos.

Las cuentas no me salen. Creo que la diferencia está en que ahora estoy utilizando paredes reflectoras, que son muy importantes.

Saludos.
 
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 14 de Julio de 2012, 08:56:15
Me he dado cuenta de que la configuración que adjuntaste:

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/matriz02.png)

En realidad es equivalente a una configuración cuadrada. Para verlo, sólo tienes que girar 45 grados la imagen y se verán los cuadraditos más pequeños sin led central.

Pero entonces ¿Por qué tuve que reducir la luminosidad del led central cuando utilicé esa configuración de leds?:

     O            O            O

            o             o

     O            O            O

La respuesta está en que en esa placa no utilicé paredes reflectoras. Como los leds estaban en el los bordes de la placa, se reducía bastante su luminosidad.

Conclusión: Las paredes reflectoras son imprescindibles para aprovechar la fila de leds más exterior.


Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 14 de Julio de 2012, 13:13:43
Tengo el tema bastante abandonado por falta de tiempo y esto todavía está en pañales y queda para un largo rato. Glupsss

En mi opinión la disposición de los leds y/o el tipo de matriz usada es crítica porque queremos insolar en el menor tiempo posible, con el menor número de leds posibles y con la menor altura posible. Si prescindimos de alguno/s de estos factores la solución es sencilla: matriz de filas y columnas con leds poco o nada separados entre sí + elemento difusor como plano para el fotolito (cristal translúcido, por ejemplo).

En elementos de iluminación comercial es la disposición habitual. La uniformidad está garantizada por la distancia. Un ejemplo de lo que digo puede verse en los tubos o lámparas para farolas comercializados por Shoptronica.com:

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/luzshop.jpg)

Para iluminación del tipo spot la matriz de leds va acompañada de un reflector y una lente para concentrar la luz en un ángulo determinado.

La intención de las paredes reflectoras es rellenar sombras y equilibrar la densidad en general. Pueden ser especulares o difusas y decidirse por una u otra estará condicionado por el índice de direccionalidad del punto luminoso.
Si el ángulo del led es pequeño (y por tanto muy direccional) conviene evitar reflejos puntuales y es mejor usar paredes difusas; porexpán o paspartú blanco con unos índices del 80% de reflexión sería mi consejo. Si la altura es pequeña no habrá diferencia entre usar o no paredes reflectoras ya que la luz que les llegará será prácticamente nula.
Para los leds que estamos usando irá mejor usar una superficie brillante (especular) ya que aprovechará toda aquella luz que no llega al plano.

(http://www.todopic.com.ar/foros/imgxocas/luzdifusa.png)

salu2
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 14 de Julio de 2012, 13:15:49
Si no acompaño todo este rollo con elementos prácticos no servirá de gran cosa, así que no me quedó alternativa y pedí otra bolsita de leds uv para rellenar del todo el área de 20x20cm que estoy usando. Aquí no hay dogmas ni leyes del coseno que valgan si no son demostrables y verificables.

He conseguido unos fotodiodos VTB8440BH y VTB8441BH (http://www.farnell.com/datasheets/57158.pdf), que son sensibles también a longitudes de onda UV, para hacer un medidor puntual. Ahora me falta recordar cómo era aquello de programar...

Hay pantallas de leds -comerciales- con 1cm de espesor y sin zonas de sombra visible... ¿Se podrá trasladar al tema insoladora? No con estos leds ¿Y con otros? Pronto lo sabremos...

Los amables amigos de Texas me ofrecieron un COMBOLED (que ya es coincidencia, justo ahora) y cómo soy débil acepté. Me llegó un paquetito con 10 o 12 chips for a complete LED Lighting Solution. Y nosotros calculando resistencias en plan atraso total.

Lo dicho, un poco de paciencia que hay tema para rato

salu2
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 14 de Julio de 2012, 16:57:20
Es verdad que las resistencias son bastante simples y muy rústicas, pero tienen la gran ventaja de que pueden ser usadas por cualquiera.
Es una tecnología adecuada (http://es.wikipedia.org/wiki/Tecnolog%C3%ADa_adecuada) para un proyecto que pueda copiar cualquiera en cualquier lugar.

Eso no impide que se hagan pruebas con el módulo de Texas, claro.
Creo que te refieres a este: TPS92020 (http://datasheet.octopart.com/COMBOLED-Texas-Instruments-datasheet-11474319.pdf)

Con respecto a los fotodiodos, intenté hacer pruebas con diodos UV y no consegui que funcionasen como fotodiodos. Es importante que capten luz desde todas las direcciones porque la luz viene de varios puntos o incluso de forma difusa.
Por cierto ¿Que material crees que se puede utilizar para difuminar la luz UV sin que se reduzca mucho la luminosidad?

Saludos.

Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 15 de Julio de 2012, 15:07:38
Interesante esto de la 'tecnología adecuada'.

El problema de la resistencia es que más allá de los leds smd, del tipo piraña, o los clásicos de patillas, nos encontramos con un sinfín de situaciones en las que la corriente del led supera sobradamente 1A. El XM-L de Cree necesita 3A para tener la máxima luminosidad y se usa un montón. La elección entre usar un driver formato SOT o una resistencia de 5W, aunque sólo sea por tamaño, creo que no deja muchas dudas.

También está el TPS92020 entre el lote, pero mucho me temo que ese no lo voy a tocar porque no sé ni por donde empezar con él. Hay alguno cómo el LM3904 (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm3409hv.pdf) que me interesa más.

Los fotodiodos los conseguí en Farnell y no son nada baratos. Todos los demás que había visto están calibrados para una longitud de onda que anda por los 700nm (IR), que es justamente lo opuesto a lo que quería.
El exposímetro que estoy usando en modo luxómetro permite tomar lecturas de luz incidente o reflejada gracias al uso de un difusor. Es este: Gossen Multisix (http://www.cameramanuals.org/flashes_meters/gossen_multisix-1.pdf) (página 6) (página 34, el adaptador que tengo).
En caso de tratarse de un diseño propio se ha de tomar en cuenta la ley del coseno o la ley de Lambert si el sensor no está perpendicular al punto de luz.

Hasta ahora todas mis intentos de conseguir un difusor funcional han sido un fracaso. Te puedo decir que con un metacrilato de 4mm la absorción es notable y que cuando monte la nueva disposición de leds ya será usando un cristal translúcido y veremos que tal...

Por cierto: cómo ya sabéis, cuando se usa el polímetro en el modo continuidad o medida de diodos con un led éste se enciende si las polaridades coinciden pero... ¿sabe alguien por qué motivo esto no pasa con los leds UV? me tiene mosca mosca

salu2

Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: MGLSOFT en 15 de Julio de 2012, 15:44:26
Deben necesitar tomar mas corriente y el multimetro no tiene capacidad de darsela, entonces se viene abajo la tension, casi como un cortocircuito... :)
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: todopic en 15 de Julio de 2012, 16:32:00
he probado led blancos de 1w, y aunque con muy poco brillo, encienden....
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 15 de Julio de 2012, 17:57:44
Creo que depende de la tensión. El polímetro entrega una tensión máxima de unos 3 voltios (se puede medir con otro polímetro)
Con una resistencia de 10K, la tensión baja a 2.23 voltios (circulando 0.223 mA).
Creo que las corrientes y tensiones son tan bajas que no pueden encender el led, o lo poco que lo encienden no podemos verlo al ser UV.


Lo del exposímetro está genial  :-/
Seguro que así puedes medir bien las luminosidades.
Si los difusores no funcionan, se tendrá que aceptar cierta distancia de separación o ciertas diferencias de luminosidad. A mi no me funcionó del todo mal separar el fotolito la misma distancia que los leds.


Respecto a las resistencias, para los leds que utilizamos de 100mA, a mí me funcionan bien.
Si hubiese que poner leds de más corriente yo tiraría por un controlador PWM estandar en modo corriente. Este le conozco bien: UC3843 (http://www.ti.com/lit/an/slua143/slua143.pdf)
Barato, sencillo, robusto y muy accesible. Hay versiones en RS desde 0.29 Euros: http://es.rs-online.com/web/p/controladores-pwm-de-modo-de-corriente/6710261/


Saludos.
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 16 de Julio de 2012, 11:59:35
Descarté el factor corriente cuando vi que los leds de alta potencia se encienden con ese método. Además, en la matriz de 9 leds blancos creada para las primeras pruebas del tema se encienden todos los leds claramente (están en paralelo, alimentados a 5v y cada uno con su propia resistencia).

Mi teoría es que se debe a la capa de fósforo usada para obtener color. El chip del led emite luz en una longitud de onda UV o muy próxima a ésta (azul en torno a los 450nm). Con la corriente que le suministra el polímetro su intensidad es tan pequeña que no podemos apreciarla a simple vista, pero al añadirle la capa de fósforo éste reacciona y actúa a modo de amplificador, volviéndose visible a nuestros ojos.

Mi teoría, que no puedo confirmar ni demostrar, es que los leds UV no contienen fósforos o los tienen en una cantidad tan pequeña que hasta alcanzar un mínimo de corriente su luz no es apreciable a simple vista. Sea teoría, sea paja mental, me gustaría saber realmente el motivo.
Creo que no sería complicado hacer un dispositivo que nos permitiera descartar ciertos leds antes de verlos soldados en la matriz (tal como pasa normalmente), jugando con la corriente.

Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 16 de Julio de 2012, 12:02:23
Jaja, te voy a contar algo amigo Picuino...

Mi primera experiencia con pics consistió en encender más de un centenar de leds para una performance y desde entonces he visto usar leds en muchas otras ocasiones relacionadas con el arte, pero fuera de ese mundillo artístico el led siempre me pareció uno de eses elementos tontos que se ponen sin pensar, como el condensador de desacoplo o la resistencia de MCLR. De echo, tan tonto que ya ni los recién llegados preguntan por el valor de la resistencia limitadora. Para que nos entendamos... si no te encargan una bomba para una película no usarás un display de 7 segmentos en la vida y si tu circuito va a quedar oculto eso del led te lo saltas.

Más allá del led como elemento señalizador había visto algunas cosas orientadas a iluminación urbana u hogareña. Que si mayor eficiencia, que si menor gasto energético, que si un largo etcétera, pero en todo caso unos etcéteras acompañados de unos esquemas que no entiendo ni por asomo. Chips del estilo TPS92020 y transformadores con varios bobinados... joder, cada vez que veo más de dos espirales en un mismo esquema se me suicidan varias neuronas.

Tuve que encontrarme casualmente con un artículo sobre una pantalla de leds, alimentado por CC y cuyo esquema no podía ser más simple, para empezar a tomar consciencia del campo tan enorme que abarca hoy en día la iluminación con leds y la aparente carencia de personal especializado en esta área.

Caza o pateadas nocturnas, pesca o fotografía submarina, fotografía en interiores o de estudio, espeleología, acuarios, cultivo interior (ejem) o pequeños invernaderos son ejemplos en los que los leds están entrando con mucha fuerza y en los que veo a usuarios adaptándose a las pocas alternativas que la industria les ofrece a precios razonables.

Creo que hay un campo a nivel profesional nada despreciable y esto fue lo que más me animó a iniciar este tema, porque a decir verdad no tenía intención alguna de montarme una insoladora cuando es tan obvio que no la podré usar.
La insoladora me venía genial para empezar el tema y estaba convencido que no supondría más de una o dos páginas. Esto lo resuelves en dos patadas colega, gritaba mi ignorancia -ukksssss-  :oops: :oops:

He vuelto a usar un soldador después de muchos meses y parte de mis cacharros han salido de las cajas para ocupar de nuevo la mesa. No queda otra, en cuanto lleguen los leds termino la insoladora.

Pequeño fragmento de la performance. Mi primer -y casi único- contacto con un pic (lloro)


En ocasiones veo leds
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Nocturno en 16 de Julio de 2012, 12:49:59
Descarté el factor corriente cuando vi que los leds de alta potencia se encienden con ese método. Además, en la matriz de 9 leds blancos creada para las primeras pruebas del tema se encienden todos los leds claramente (están en paralelo, alimentados a 5v y cada uno con su propia resistencia).

Mi teoría es que se debe a la capa de fósforo usada para obtener color. El chip del led emite luz en una longitud de onda UV o muy próxima a ésta (azul en torno a los 450nm). Con la corriente que le suministra el polímetro su intensidad es tan pequeña que no podemos apreciarla a simple vista, pero al añadirle la capa de fósforo éste reacciona y actúa a modo de amplificador, volviéndose visible a nuestros ojos.

Mi teoría, que no puedo confirmar ni demostrar, es que los leds UV no contienen fósforos o los tienen en una cantidad tan pequeña que hasta alcanzar un mínimo de corriente su luz no es apreciable a simple vista. Sea teoría, sea paja mental, me gustaría saber realmente el motivo.
Creo que no sería complicado hacer un dispositivo que nos permitiera descartar ciertos leds antes de verlos soldados en la matriz (tal como pasa normalmente), jugando con la corriente.



¿Has probado a mirar el led a través de la cámara del móvil?

(No me sorprendo de la performance porque ya la conocía, admirado Xocas)
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: xocas en 16 de Julio de 2012, 13:08:09
¡¡ Tate !! Con la cámara sí es visible la luz...

salu2
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Nocturno en 16 de Julio de 2012, 13:16:38
 ;-)
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: MGLSOFT en 16 de Julio de 2012, 16:17:20
O con la camara fotografica digital tambien, eso me lo enseño Norberto... :shock: :shock:
Título: Re: Iluminación con Leds. Estudio
Publicado por: Picuino en 16 de Julio de 2012, 18:45:45
Yo he pasado bastante tiempo sin insoladora. Con placas pretaladradas y el método de plancha he podido ir tirando bastante tiempo.
De repente me entero en este foro de lo sencillo que es hacerse una insoladora con leds UV.
Bueno pues ya llevo tres placas de circuito impreso dedicadas a hacer tres insoladoras distintas de tipo led.
En este tiempo no llegan a 10 las placas que he insolado en total. Desde luego deben ser las insoladoras más improductivas del mundo.

El caso es que me lo paso bien viendo como va mejorando cada vez mi insoladora y es un pasatiempo en sí misma. Además, como bien dices Xocas, al estudiar a fondo un tema resulta que aprendes de muchos otros.

El tema de los circuitos de potencia (con bobinas, transformadores, diodos y transistores mosfet) lo conozco medio bien, de manera que si quieres montar algún proyecto pero tienes dudas, me ofrezco a ayudar para poner en marcha algún driver led de ese tipo.


Saludos.