Eksperimen Membuat Sinar Matahari Buatan di Rumah
(victorpoughon.fr)- Seorang kreator berlatar belakang software membuat versi pertama perangkat sinar matahari buatan yang lebih tipis dengan kisi lensa dan kisi LED, alih-alih pendekatan DIY Perks berupa LED 500W dan reflektor parabola 1,2 m
- Inti desainnya adalah menyusun 36 lensa persegi 30 mm dan 36 LED dalam formasi 6x6, lalu menempatkan tiap LED pada fokus lensa pasangannya untuk menghasilkan cahaya terkolimasi
- Hasil akhirnya memiliki area pancar 180x180 mm, panjang fokus efektif sekitar 55 mm, dua lensa PMMA, LED LUXEON 2835 3V, PCB KiCad, komponen aluminium CNC, dan lapisan hamburan Rayleigh dari film inkjet
- Ilusi bahwa cahaya datang dari kejauhan dan kontras terang-gelap yang kuat berhasil dicapai, tetapi tingkat kecerahan masih di bawah target 10.000 lux, diperkirakan berada di kisaran 1.000~10.000 lux, dan pola kisi lensa juga masih terlihat
- Total pengeluaran sekitar 1.000€, dan biaya komponen final diperkirakan sekitar 300€ di luar ongkos kirim; versi berikutnya memerlukan output lebih tinggi, area lebih luas, serta desain optik dan mekanik yang lebih presisi
Tujuan dan pendekatan
- Proyek ini berangkat dari video sinar matahari buatan berbasis LED 500W dan reflektor parabola 1,2 m milik DIY Perks, dengan target membuat struktur yang lebih ringkas
- Alih-alih memakai reflektor parabola, dipilih struktur yang menyusun lensa-lensa kecil dalam kisi dan memasangkan satu LED untuk setiap lensa
- Ketebalan perangkat ditentukan oleh panjang fokus masing-masing lensa sehingga volume total bisa diperkecil
- Dibanding satu sumber cahaya berdaya tinggi, membagi beban ke banyak LED berdaya rendah bisa lebih menguntungkan untuk manajemen panas
- Kreatornya juga menjadikan proyek ini sebagai sarana belajar manufaktur dan desain 3D, sambil tetap mengerjakannya dari sudut pandang software
- Untuk pemodelan CAD, ia terutama menggunakan build123d
- Untuk meninjau perakitan akhir dan beberapa eksperimen, ia memakai FreeCAD dan OpticsWorkbench
- Untuk desain PCB, ia menggunakan KiCad
- Untuk simulasi dan optimasi optik, ia menulis kode Python yang kemudian berkembang menjadi proyek open source torchlensmaker
- Untuk perakitan PCB serta pembuatan komponen aluminium dan plastik CNC, ia menggunakan JLCPCB dan JLCCNC
Spesifikasi perangkat akhir
- Perangkat yang selesai dibuat berupa susunan LED·lensa 6x6 yang beroperasi di atas meja
- Spesifikasi mekanik
- Panjang sisi tiap lensa persegi: 30 mm
- Panjang fokus efektif: 55 mm
- Ukuran susunan: 6x6, total 36 LED
- Area pancar keseluruhan: 180x180 mm
- Komponen utama
- Lensa: satu array lensa bikonveks dan satu array lensa plano-konveks dari akrilik PMMA yang dibuat dengan CNC
- Finishing lensa: vapor polish finish
- LED: LUXEON 2835 3V, Ref 2835HE, CRI 95+, suhu warna 4000K, 65mA
- PCB: desain kustom
- Komponen pemasangan: komponen CNC aluminium 60601 dan komponen cetak 3D resin hitam matte
- Lapisan difusi Rayleigh: film cetak inkjet tahan air
Syarat desain untuk sinar matahari buatan
- Untuk membuat sinar matahari buatan, diperlukan empat elemen
- Cahaya paralel untuk meniru cahaya yang datang dari jauh seperti matahari
- Kualitas warna tinggi, di sini menggunakan CRI 95+ sebagai acuan
- Hamburan Rayleigh atau tiruannya
- Daya yang cukup
- Cahaya matahari sangat terang, sekitar 100.000 lux, tetapi prototipe pertama menargetkan 10.000 lux demi menekan konsumsi daya
- Karena persepsi terang bersifat logaritmik, intensitas sepersepuluhnya dianggap masih bisa terasa hampir serupa
- Efek nyata dari desain akhir diperkirakan berada di antara 1.000~10.000 lux
- Dalam desain berbasis kisi, variabel pentingnya adalah fluks cahaya tiap LED dan luas tiap lensa
- Kisaran fluks cahaya umum untuk LED SMD high-CRI dianggap sekitar 30~130 lumens
- Karena ada penyerapan lensa dan kehilangan pada dinding samping, efisiensi optik total tidak mungkin sempurna, sehingga diasumsikan 0,5
- Dengan kondisi ini, panjang sisi lensa ditetapkan 30 mm
Desain lensa dan optik
- Jika sumber titik ideal dipadukan dengan lensa sempurna, menempatkan sumber cahaya pada panjang fokus saja sudah cukup untuk menghasilkan cahaya paralel, tetapi LED dan lensa nyata lebih rumit
- LED bukan sumber titik
- Lensa memiliki aberasi
- Posisi dan orientasi mekanik tidak sempurna
- Pola emisi LED tidak isotropik sehingga intensitas lebih kuat di area tengah lensa
- Setelah simulasi optik Python dan optimasi numerik, dipilih struktur dua lensa
- Lensa 1: lensa parabola bikonveks
- Lensa 2: lensa parabola plano-konveks
- Panjang fokus efektif sistem dua lensa ini sekitar 55 mm
- Panjang fokus adalah trade-off besar antara manufaktur, efisiensi, dan ketebalan
- Untuk menurunkan kelengkungan permukaan, lebih menguntungkan jika panjang fokus diperbesar
- Untuk mengumpulkan lebih banyak cahaya dari pola emisi LED, panjang fokus yang lebih pendek dianggap lebih baik
- Untuk mengurangi ketebalan perangkat, panjang fokus juga harus lebih pendek
- Sistem dua lensa dipilih untuk menurunkan kelengkungan permukaan array lensa agar biaya manufaktur CNC lebih rendah
- Lensa kisi dengan kelengkungan tinggi akan menciptakan bentuk seperti lembah di antara lensa-lensa, sehingga lebih sulit dikerjakan dengan CNC
- Dengan build123d, ia membuat model 3D yang menyusun lensa dalam bentuk kisi dan menambahkan tepi untuk pemasangan
- Hanya dengan mengubah variabel Python, parameter seperti ukuran array dan ketebalan lensa bisa disesuaikan sehingga eksplorasi desain menjadi mudah
- Biaya pembuatan lensa akrilik PMMA sekitar 55€
LED dan PCB
- Awalnya ia ingin memakai 3030 G04 dari YUJILEDS, tetapi karena dijual per reel 5.000 unit dan harga satu reel mencapai 1.000 dolar, komponen itu tidak dipakai untuk versi pertama
- Untuk versi pertama, dipilih LUXEON 2835 3V
- Sekitar 3 kali lebih redup dibanding YUJILED
- Reproduksi warnanya baik dan menggunakan paket SMD yang diinginkan
- Di JLC global sourcing, jumlah pesanan minimumnya 50 unit
- PCB kustom dirancang dengan KiCad
- Setiap PCB memuat 6 LED
- Rangkaiannya berbentuk dua segmen strip LED 12V yang terhubung paralel
- Dapat ditenagai adaptor dinding 12V standar
- PCB tidak hanya berfungsi untuk distribusi daya dan pengaturan arus, tetapi juga berperan secara mekanis untuk menempatkan LED secara presisi pada posisi fokus lensa
- Model 3D PCB diimpor ke FreeCAD untuk memeriksa baseplate aluminium, light hood, dan posisi lubang
- Kode Python mengekspor koordinat LED yang akurat, lalu koordinat itu dimasukkan ke editor layout KiCad
- Pembuatan PCB dan pemasangan komponennya diserahkan ke JLCPCB sehingga pada tahap ini tidak perlu penyolderan manual
Komponen mekanik dan perakitan
- Untuk perakitan, dirancang tiga komponen kustom
- Baseplate: menopang PCB dan dinding samping, serta memiliki lubang untuk lewatnya cahaya LED dan lubang parsial untuk ketebalan resistor SMD
- Dinding samping: memiliki alur untuk memasang lensa dan alur pengunci ke baseplate, serta lubang bertap untuk sekrup M2
- Light hood: komponen resin hitam yang membatasi cahaya tiap LED dalam bentuk kerucut atau piramida persegi agar hanya menuju lensa yang sesuai
- Hood dicetak 3D dengan resin hitam, sedangkan dinding dan baseplate dipotong CNC dari aluminium 60601
- Dalam perakitan nyata, bracket hijau yang semula direncanakan tidak digunakan
- Karena struktur kotak yang dibentuk hanya oleh dinding dan baseplate sudah cukup kokoh
- Akibatnya, ada lubang yang tidak terpakai pada dinding samping
- Cacat desain terbesar adalah lebar alur pengunci lensa yang kurang memadai
- Tepi lensa setebal 1,2 mm tadinya hendak dipasangkan ke alur 1,22 mm, tetapi tidak muat karena toleransi manufaktur dan ketebalan anodisasi hitam matte
- Delapan alur kemudian dilebarkan manual dengan mata bor logam 1,5 mm, memakan waktu total 2~3 jam
- Kabel daya disolder ke pin daya PCB dan soket daya 12V
- PCB dan komponen hood berbagi lubang pemasangan yang sama, sehingga tiap pasangan PCB-hood memakai 2 sekrup
- Cahaya LED yang terlihat saat dinyalakan tanpa lensa bukanlah cahaya efektif yang diinginkan, melainkan bleed light
Tiruannya hamburan Rayleigh
- Elemen terakhir adalah meniru Rayleigh scattering, fenomena fisika yang membuat langit tampak biru
- Video DIY Perks menggunakan larutan cair buatan sendiri dengan partikel berukuran sesuai yang melayang di dalamnya, tetapi pendekatan ini dinilai tidak praktis
- Ia merujuk pada temuan di forum diyperks bahwa film cetak inkjet dapat menghasilkan efek serupa
- Ia memotong dan menggunakan film inkjet transparan yang didapat dari toko perlengkapan kantor setempat
- Karena tahap ini belum diperhitungkan dalam desain awal, film dipasang dengan selotip isolasi hitam
- Build final memakai dua lapis film inkjet
Biaya dan hasil
- Total pengeluaran sekitar 1.000€
- Ini termasuk biaya alat yang terlewat, komponen prototipe yang dibuang, sisa LED dan PCB akibat jumlah pesanan minimum, serta barang habis pakai seperti sekrup
- Biaya komponen aktual untuk membuat 1 perangkat final diperkirakan sekitar 300€ di luar ongkos kirim
- Komponen paling mahal adalah lensa PMMA dan komponen CNC seperti baseplate serta dinding aluminium
- Komponen CNC mencakup sekitar dua pertiga dari total harga
- PCB, layanan perakitan, LED, dan komponen plastik cetak 3D relatif murah
- Sebagai sinar matahari buatan, hasilnya lebih mendekati keberhasilan parsial
- Saat kepala digerakkan ke kiri dan kanan, ilusi bahwa cahaya datang dari tempat yang jauh di belakang objek berhasil tercipta
- Saat mata masuk ke dalam berkas cahaya, terasa ada peningkatan intensitas yang mendadak, mengindikasikan kolimasi yang baik
- Sulit melihatnya secara langsung tanpa kacamata hitam, dan kontras antara cahaya yang dipancarkan dan area sekitarnya juga membuat pemotretan menjadi sulit
- Kelemahannya juga jelas
- Tingkat kecerahan keseluruhan terlalu rendah
- Bentuk kisi lensa terlihat pada pola intensitas
- Pola kisi itu tidak terlalu mengganggu, tetapi masih ada ruang untuk perbaikan
Hal yang ingin diubah pada versi berikutnya
- Jika membuat versi 2, hal pertama yang perlu dilakukan adalah meningkatkan output
- Agar efeknya mendekati meyakinkan, output cahaya perlu 3~5 kali lebih kuat
- Menargetkan kecerahan 10 kali lipat dari prototipe ini juga dianggap tidak berlebihan
- Luas permukaan juga harus lebih besar
- Prototipe saat ini hanya 18 cm x 18 cm, sehingga efeknya baru terasa jika duduk di dalam berkas cahaya lurus yang sempit
- Versi mendatang diperkirakan perlu 2~4 kali lebih lebar agar lebih menyerupai jendela palsu
- Diperlukan desain optik yang lebih baik
- Desain berbasis refraksi dianggap memungkinkan, tetapi memerlukan desain optik yang sangat presisi dan toleransi mekanik yang ketat
- Desain refraktif berbentuk kisi sangat sensitif terhadap posisi dan orientasi komponen
Kelebihan desain refraktif berbentuk kisi
- Skalabel karena beberapa perangkat identik dapat ditumpuk untuk memperluas area permukaan
- Bezel hanya sekitar 5% dari total area pancar dan dinilai masih bisa diperkecil lagi
- Karena banyak elemen yang berulang, sebagian skala ekonomi sudah muncul bahkan pada tahap prototipe
- Ukuran keseluruhan adalah 19 cm x 19 cm x 9 cm, cukup kecil dibanding panjang fokus 5 cm dan area pancar 18 cm x 18 cm
- Pendekatan DIY Perks maupun produk berbasis refleksi seperti CoeLux dinilai tidak dapat mencapai form factor ini
- Manajemen panas juga secara struktural lebih menguntungkan
- Perangkat saat ini cukup berdaya rendah sehingga bisa berjalan stabil dengan adaptor dinding 12V / 3A
- Karena panas tersebar ke banyak LED yang proporsional dengan luas permukaan, bukan satu sumber cahaya tunggal yang harus didinginkan, masih ada ruang untuk diperbesar
- Saat diperluas, masalah panas utama mungkin justru ada pada pendinginan catu daya, bukan lampunya sendiri
Pendekatan pembuatan yang berpusat pada software
- Pendekatan desain berbasis kode memainkan peran besar di seluruh proyek
- Ia sampai pada kesimpulan bahwa PCB, model 3D, perakitan, dan pengujian semuanya ingin ia tangani lewat kode
- Kemampuan memperbarui seluruh desain lewat skrip hanya dengan mengubah satu parameter terasa sangat kuat
- Alur idealnya adalah menghasilkan semua data manufaktur hanya dengan menjalankan skrip
- GERBER
- BOM
- Model 3D
- Gambar mekanik
- Diagram teknis
- Pemeriksaan toleransi otomatis
- Pemeriksaan listrik
- Ia juga merasa menarik bahwa alur alat seperti CI/CD berbasis KiCad dan GitLab mulai muncul di ranah PCB dan CAD
- Ia tidak tahu apakah akan punya waktu membuat versi 2, tetapi pada akhirnya ia mendapatkan lampu yang unik, dan proses pembuatannya sendiri juga menyenangkan
1 komentar
Komentar Hacker News
Sangat keren. Saya CEO Innerscene(https://innerscene.com), dan kami membuat skylight buatan komersial yang memakai konsep serupa
Sebenarnya model CoeLux HT25 hampir sama dengan yang dibuat di sini, kecuali memakai lensa yang lebih kecil dan LED yang lebih banyak, tetapi efeknya masih belum begitu bagus. Matahari terlihat seperti bola besar, dan dari jarak beberapa kaki saja sulit dikenali sebagai matahari. Kami menghabiskan banyak waktu untuk membuat cahaya terkolimasi yang sempurna, menyembunyikan tepi lensa, serta menciptakan bidang pandang langit yang mulus tanpa sambungan dan noda; menurut kami 10% terakhir dari masalah ini memakan 90% pekerjaan. Kami sudah menyelesaikannya sampai batas tertentu, tetapi saat ini masih memakai banyak komponen mahal, jadi kami sedang menurunkan biayanya. Jika mencari paten Innerscene, banyak pendekatan kami yang terbuka, dan kami juga menghabiskan banyak waktu untuk simulasi dan perangkat lunak
LED komersial, begitu mulai diukur dengan spektrometer, spektrum aslinya sangat bervariasi, bahkan yang diklaim ber-CRI tinggi sekalipun. Ini makin parah jika menginginkan temperatur warna selain 6500K. Saat membuat lampu malam untuk desktop e-ink, saya ingin mengubah spektrum dari cahaya alami siang hari hingga cahaya lilin malam, dan akhirnya memakai bohlam halogen yang bisa dijalankan dengan tegangan rendah. Awalnya saya juga mempertimbangkan jaringan saraf yang mengontrol beberapa LED agar cocok dengan temperatur warna acuan, tetapi membuat dan mengalibrasi spektrometer serta jig sebagai bagian dari algoritme backpropagation sudah melewati batas minat saya; dengan halogen, untuk bohlam dari lot yang sama cukup perlu tabel pencarian temperatur-tegangan
Di satu sisi rumah saya ada skylight sungguhan, jadi saya ingin memasang benda seperti ini di sisi seberangnya, tetapi rasanya akan aneh kalau langit cerah dan langit mendung bercampur
Yang terasa menjadi masalah dalam konfigurasi ini adalah, seperti kebanyakan lampu LED efisiensi tinggi, kurangnya panjang gelombang merah
Sinar matahari nyata punya energi yang cukup besar juga di sekitar 700nm, ujung paling merah dari cahaya tampak, dan juga cukup banyak inframerah. Lampu seperti ini memiliki dua puncak spektrum: puncak biru sempit di sekitar 450nm dan puncak hijau lebar berpusat di 580nm; puncak hijau itu turun tajam sehingga hampir tidak ada energi di ujung merah. Sel kerucut mata memiliki tiga puncak sensitivitas—S biru, M hijau, dan L kuning—dan otak melihat merah lewat sel kerucut L, tetapi sel kerucut L tidak sensitif terhadap merah pekat seperti 700nm. Jadi kita mengira lampu LED menghasilkan warna merah, padahal ia tidak memancarkan banyak energi merah sungguhan dan hanya merangsang sel kerucut L. Tubuh kita sensitif terhadap cahaya merah pekat, dan sitokrom di mitokondria juga bereaksi. Ada juga eksperimen yang menunjukkan bahwa menyinari kulit dengan cahaya merah memperbaiki metabolisme gula, yang masuk akal jika mengingat kita adalah kera telanjang yang berevolusi di bawah sinar matahari yang kaya cahaya merah. Jadi lampu-lampu ini mungkin bisa terlihat seperti sinar matahari, tetapi sebagian panjang gelombang pentingnya hilang
Puncak kedua berada dekat 650nm, dan meski memang turun cukup cepat, pada 700nm masih ada daya yang lumayan. Singkatnya, ini jauh lebih baik daripada LED putih buruk yang biasanya dibayangkan orang
Dibandingkan itu, LED yang dipilih penulis asli memiliki spektrum distribusi daya yang cukup buruk. Temperatur warnanya juga 4000K, jadi terlalu rendah untuk meniru cahaya siang hari yang kira-kira 5500K. Sebagai pilihan artistik tidak masalah, tetapi tampaknya sulit membantu gangguan afektif musiman
Saat membaca “sinar matahari buatan”, saya berharap bisa melihat spektrum spektral dari solusi pencahayaan ini, jadi agak disayangkan karena yang ada hanya “CRI 95+”
https://www.youtube.com/watch?v=lH_owRxupC0
Video ini membahas keterbatasan CRI dengan baik, serta menjelaskan CRI, extended CRI, TLCI, TM-30, dan SSI secara rinci. Kecerahan dan temperatur warna hanyalah sebagian kecil dari pencahayaan, dan saya berharap lebih banyak orang menyadari manfaat melakukan pengukuran spektral sendiri untuk menemukan pencahayaan yang cocok bagi mereka. Teman-teman saya punya distribusi spektrum yang mereka suka atau tidak suka dengan variasi yang sangat besar, tetapi selain mengatakan “bohlam ini bagus/tidak bagus”, mereka kurang punya bahasa dan pengalaman untuk mengidentifikasi atau menyampaikan preferensi itu. Saya terutama memakai bohlam LED untuk mengurangi panas yang dihasilkan, karena di Houston kita membayar biaya dua kali: sekali saat menghasilkan panas, dan sekali lagi saat menghilangkannya dengan AC. Meski begitu, saya tetap mencampurkan sedikit lampu pijar atau halogen 2400–3000K untuk menambahkan radiasi benda hitam spektrum penuh, agar bisa melihat segala warna di dunia
Benar-benar keren. Mereka sedang membuat lampu yang memberikan tingkat iluminansi setara cahaya siang di dalam ruangan. Tidak ada hamburan Rayleigh atau cahaya terkolimasi, tetapi sisi terangnya adalah bukan sekitar 4.500 lumen, melainkan 50.000 lumen https://getbrighter.com/
Memang keren, tetapi brightness enhancement film bisa didapat sangat murah di AliExpress https://www.aliexpress.com/i/2255799825024246.html
Brightness enhancement film adalah film optik transparan dengan struktur 3 lapis. Sisi masuk cahaya di bawah harus memberikan haze sampai tingkat tertentu lewat coating belakang, bagian tengah adalah lapisan substrat PET transparan, dan bagian atas adalah struktur mikroprisma. Lapisan mikroprisma mengendalikan distribusi intensitas cahaya lewat refraksi, pemantulan internal total, pemusatan cahaya, dan sebagainya saat cahaya melewati struktur mikroprisma di permukaan; mengumpulkan cahaya yang tersebar dari sumber cahaya ke arah depan; dan juga melewatkan cahaya tak terpakai yang berada di luar sudut pandang. Jadi mirip dengan desainnya, tetapi alurnya sangat kecil
DIY Perks juga pernah mencoba membuat sinar matahari buatan di rumah, dengan fokus pada elemen seperti hamburan Rayleigh. Videonya bagus
https://www.youtube.com/watch?v=6bqBsHSwPgw
Setelah membaca artikelnya, ternyata penulis aslinya juga menyebut DIY Perks secara langsung. Desain artikel asli jauh lebih kecil. “Ukuran keseluruhannya 19cm x 19cm x 9cm; mempertimbangkan panjang fokus 5cm dan area iluminasi efektif 18cm x 18cm, ini cukup kecil. Desain reflektif seperti di video DIYPerks atau produk komersial seperti CoeLux tidak bisa mencapai form factor seperti ini”
Menggunakan tempat sampah, bohlam LED yang sangat terang, dan kaca pembesar buku dari plastik. Trik utamanya adalah lensa Fresnel plastik datar besar seukuran majalah bisa didapat sekitar 10 dolar. Solusi di artikel asli jelas lebih baik, tetapi membuatnya dengan murah tanpa 3D printing atau nyaris tanpa keterampilan apa pun juga memungkinkan
Melihat bagian “masalah panas utama saat diskalakan kemungkinan bukan lampunya, melainkan pendinginan power supply”, kalau perangkat ini diperbesar, saya mungkin akan mempertimbangkan power supply ATX
Ukurannya relatif besar, biasanya punya pendingin aktif di dalamnya, dan bisa dengan mudah memasok ratusan watt pada 12V. Sering juga ada sakelar on/off di belakang, relatif murah, dan setidaknya selama tidak jauh melampaui 500W, bisa didapat di mana-mana. Biasanya cukup menghubungkan kabel PS_ON ke ground, maka saat daya masuk, unit akan menyala
Replika sinar matahari yang cukup bagus sebenarnya sudah ada: Philips CDM. Saya memakainya untuk menanam ganja, dan hasilnya semak paling rimbun yang pernah saya lihat, bunganya juga 10/10
Sempat dihentikan produksinya cukup lama, jadi senang melihatnya tampaknya diproduksi lagi
https://www.futuregarden.co.uk/philips-ceramic-discharge-met...
Kalau konsumsi daya bukan masalah, saya akan selalu memilih bohlam CDM dibanding alternatif apa pun, termasuk LED. “Lampu Philips daylight CDM adalah lampu ceramic metal halide yang sangat efisien dengan keluaran spektrum yang mendekati sinar matahari alami. Hasilnya, tanaman menghasilkan lebih banyak cabang samping, jarak antar-ruas lebih pendek, titik berbunga lebih banyak, dan sistem akar lebih besar, yang berujung pada pertumbuhan sehat dan panen berkualitas tinggi. Bohlam Philips CDM mempertahankan keluaran tinggi sepanjang umur pakai rata-rata 30.000 jam”
Saya penasaran kenapa memakai jalur PCB alih-alih bidang tembaga yang lebar. Sepertinya ada 7 sinyal per board dan semuanya tampaknya dimaksudkan berimpedansi rendah
Tembaga di sisi belakang board juga bisa diekspos dan dipakai sebagai heatsink sementara tanpa biaya tambahan. Mungkin tidak perlu sampai mengkhawatirkan efek loop pada rangkaian, tapi loop segitiga kecil yang aneh di sisi belakang itu cukup mencolok
Jalur sebenarnya per board hanya dua: VCC dan GND. Awalnya saya merencanakan pin header SMD, tapi akhirnya tidak dipakai, dan menyolder kabel ke pad terbuka sudah cukup. Saya merencanakan 8 pad koneksi per PCB, tetapi pada rakitan akhir hanya 2–4 yang digunakan. Jadi desain PCB ini memang punya banyak ruang perbaikan, dan kalau ingin membuat versi 2 dengan keluaran lebih tinggi, sepertinya saya perlu meluangkan waktu untuk itu
Saya ingin melihat spektrum optik LED-nya. Untuk meniru sinar matahari, Anda perlu LED spektrum penuh seperti seri Samsung LM301 yang populer untuk lampu tanam
Tidak semua LED sama, dan bahkan LED di banyak lampu “tanam” hanya menampilkan dua puncak tajam pada panjang gelombang merah dan biru. LED spektrum penuh menghasilkan warna di seluruh rentang cahaya tampak. Ini tidak bisa diketahui dengan mata, jadi belilah produk dari produsen yang bisa dipercaya, atau seperti yang pernah saya lakukan, buat spektrometer optik murah dengan Raspberry Pi yang dipasangi kamera kecil, lensa spektroskopi, dan kode Python. Jika tertarik, Anda bisa menemukan panduannya lewat pencarian web
Untuk mereproduksi spektrum matahari secara akurat, pada dasarnya perlu meniru spektrum radiasi benda hitam dengan suhu permukaan 5500°C, dikurangi pita serapan uap air dan gas atmosfer di antara matahari dan kita. Selain itu, spektrum matahari juga berlanjut di atas dan di bawah cahaya tampak; inframerah terasa sebagai kehangatan, ultraviolet menyebabkan tanning dan luka bakar. Secara realistis, kebanyakan LED komersial memiliki spektrum yang sangat bergerigi dibanding sinar matahari. Mencampur berbagai jenis LED dan menambahkan filter bisa memperbaikinya sampai batas tertentu, tetapi cara seperti ini biasanya hanya dipakai pada lampu film yang sangat mahal seperti Arri Skypanel