專(zhuān)利名稱(chēng)：紅藍(lán)光光照度可調(diào)的大功率四色led組合補(bǔ)光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適于作室內(nèi)環(huán)境的光合作用照射燈，具體是一種紅藍(lán)光光照度可調(diào)的大功率四色LED組合補(bǔ)光燈。
背景技術(shù)：
CN202125778公開(kāi)了周?chē)?guó)泉先生的“紅光光照度可調(diào)的四色LED補(bǔ)光條燈”專(zhuān)利技術(shù)，由紅光、藍(lán)光、遠(yuǎn)紅和紫外四色LED排列成兩行而成。第一行LED從左至右等距離地依次為紅光LED、遠(yuǎn)紅光LED和藍(lán)光LED，三色光為一組，至少兩組。第二行LED從左至右等距離地依次為遠(yuǎn)紅光LED、紅光LED和紫外光LED，三色光為一組，至少兩組。第一行與第二行LED一一對(duì)應(yīng)整齊排列。四色組合補(bǔ)光，對(duì)植物莖葉生長(zhǎng)、增加植株高度、減少病蟲(chóng)害傳播和增強(qiáng)植物趨光性有利，紅光光照強(qiáng)度可調(diào)對(duì)同一植物的長(zhǎng)葉長(zhǎng)莖時(shí)期或產(chǎn)葉產(chǎn)莖蔬菜可進(jìn) 行選擇性補(bǔ)光，提高光合作用效果。但該方案采用的是一般LED，單位面積使用的管數(shù)多，線路密集，故障率高，且配光時(shí)需要針對(duì)LED —一對(duì)應(yīng)。另外，一般LED方陣散發(fā)的熱量分布在整個(gè)發(fā)光面內(nèi)，因此對(duì)其散熱方面的改善措施難以實(shí)施。針對(duì)上述問(wèn)題，采用大功率LED制作補(bǔ)光燈，可明顯提高可靠度和集成度。CN201526820公告了 “一種LED育苗補(bǔ)光燈”專(zhuān)利技術(shù)，對(duì)這方面作出了有益的嘗試。但該技術(shù)只用一顆單色大功率LED，光照面積有限，且植物光合作用需要多種不同波長(zhǎng)的光波配合，單色補(bǔ)光對(duì)植物正常生長(zhǎng)效果不佳。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種紅藍(lán)光光照度可調(diào)的大功率四色LED組合補(bǔ)光燈。解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是本用于室內(nèi)光合作用的紅藍(lán)光光照度可調(diào)的大功率四色LED組合補(bǔ)光燈，由電路和硬件兩部分組成，電路部分包括變壓器降壓電路、整流濾波電路、恒流驅(qū)動(dòng)電路和四色LED串聯(lián)電路；硬件部分由上至下包括電源連接線、LED光源控制器、散熱器、線路盒、殼體、基板和LED，LED分紅光、藍(lán)光、遠(yuǎn)紅光、紫外光四色，均安裝在圓形基板的底面，LED以基板圓心為中心，呈內(nèi)中外三環(huán)排列，內(nèi)中兩環(huán)各安裝四顆LED，外環(huán)安裝八顆LED;內(nèi)外兩環(huán)均由紅光LED與藍(lán)光LED —一間隔等間距的圓周排列，中環(huán)由遠(yuǎn)紅光LED與紫外光LED —一間隔等間距的圓周排列。所說(shuō)的紅光LED為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長(zhǎng)640nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流350mA的Iff大功率LED ;藍(lán)光LED為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長(zhǎng)440nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流300mA的IW大功率LED ;遠(yuǎn)紅光LED為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長(zhǎng)735nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流200mA的O. 5W大功率LED ;紫外光LED為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長(zhǎng)340nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流150mA的O. 5W大功率LED。所說(shuō)的基板直徑為120mm，連接LED中心點(diǎn)的內(nèi)中外三環(huán)的直徑分別為40mm、60mm、80mmo[0008]所說(shuō)的LED光源控制器上設(shè)有25 %、50 %、75 %、100 %四個(gè)占空比調(diào)節(jié)按鈕，分別
按弱、較弱、較強(qiáng)、強(qiáng)四級(jí)調(diào)節(jié)紅藍(lán)光光照強(qiáng)度。本實(shí)用新型的有益效果是該組合補(bǔ)光燈光照強(qiáng)度高，光照覆蓋面積廣，四色組合補(bǔ)光，對(duì)植物莖葉生長(zhǎng)、增加植株高度、減少病蟲(chóng)害傳播和增強(qiáng)植物趨光性有利，紅藍(lán)光光照強(qiáng)度可調(diào)對(duì)同一植物的長(zhǎng)葉長(zhǎng)莖時(shí)期或產(chǎn)葉產(chǎn)莖蔬菜可進(jìn)行選擇性補(bǔ)光，提高光合作用效果。單位面積使用LED顆數(shù)少，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性強(qiáng)、散熱效果好。并且在LED光源控制器中設(shè)置了光控開(kāi)關(guān)，可以使補(bǔ)光燈僅在植物需要補(bǔ)光的時(shí)期照射，其余時(shí)間都關(guān)閉，以達(dá)到降耗節(jié)能的目的。

圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型圓形基板上紅藍(lán)遠(yuǎn)紅紫外光LED分布示意圖。圖3為本實(shí)用新型電路框圖。圖4為本實(shí)用新型電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型下面結(jié)合實(shí)施例并參照附圖作進(jìn)一步詳述參見(jiàn)圖1，在一殼體5中固定設(shè)置一塊圓形LED基板10,基板10上方配置一線路盒4和一散熱器3, — LED光源控制器2與LED6、7、8、9相連，內(nèi)部設(shè)置光控開(kāi)關(guān)，可實(shí)現(xiàn)定時(shí)、日控、周控等功能，并且該LED光源控制器2可輸出一路占空比可調(diào)的PWM(脈沖寬度調(diào)制)信號(hào)，該信號(hào)接入紅光和藍(lán)光驅(qū)動(dòng)電流芯片中，調(diào)節(jié)紅藍(lán)光LED亮度。大功率LED全部固定在圓形LED基板10上，其中兩顆O. 5W遠(yuǎn)紅光LED7和兩顆O. 5W紫外光LED9各自串聯(lián)，六顆IW紅光LED6和六顆IW藍(lán)光LED8各自串聯(lián)，然后分別接到各自的驅(qū)動(dòng)電路中。如圖2所示，將上述的LED以基板10圓心為中心，呈內(nèi)中外三環(huán)排列，內(nèi)中兩環(huán)各安裝四顆LED，外環(huán)安裝八顆LED;內(nèi)外兩環(huán)均由紅光LED6與藍(lán)光LED8 —一間隔等間距的圓周排列，中環(huán)由遠(yuǎn)紅光LED7與紫外光LED9 —一間隔等間距的圓周排列。連接LED中心點(diǎn)的內(nèi)中外三環(huán)的直徑分別為40mm、60mm、80mm。研究表明，植物吸收光譜的最強(qiáng)區(qū)域是波長(zhǎng)為640_660nm的紅光部分和波長(zhǎng)為430-450nm的藍(lán)光部分,藍(lán)光有利于植物葉片的生長(zhǎng),紅光有利于植物莖桿的生長(zhǎng)，波長(zhǎng)為720-800nm的遠(yuǎn)紅光有利于增加植株高度，波長(zhǎng)為315_400nm的紫外光有利于植物的趨光性和殺滅病菌病毒，減少病害傳播，因此選用紅光、藍(lán)光、遠(yuǎn)紅光和紫外光LED組合的補(bǔ)光是有其科學(xué)依據(jù)的。紅藍(lán)光的光照度可調(diào)也是從改善光合作用效果和按需進(jìn)行有效的定向培育所決定的。參見(jiàn)圖4，本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)電路采用了低壓恒流源，由變壓器降壓電路11、橋式整流濾波電路12、恒流驅(qū)動(dòng)芯片13，一起安裝在線路盒4內(nèi)。220V交流電經(jīng)變壓器降壓電路11后進(jìn)入橋式整流濾波電路12，然后提供約20V電壓至恒流驅(qū)動(dòng)芯片13，最終輸出電流至四色LED串聯(lián)電路14。變壓器為成品電源變壓器，參數(shù)為220V/12V、20W。D1 D4為硅整流二極管，采用1N4007。C1是濾波電容，采用電解電容，型號(hào)為220 μ F/25V。IC1 IC4為恒流驅(qū)動(dòng)芯片，采用目前應(yīng)用廣泛、廉價(jià)且性能比較穩(wěn)定的ΡΤ4115。D5 D8為續(xù)流二極管，由于工作在高頻脈沖下，故采用肖特基二極管ssllO。L1 L4是整流電感，設(shè)計(jì)為50 μ H。R1 R4為取樣電阻，控制PT4115輸出電流大小，一般用以下公式計(jì)算R = O. 1/%υτ。由于紅光LED串聯(lián)電路額定工作電流均為350mA，藍(lán)光LED串聯(lián)電路額定工作電流為300mA，遠(yuǎn)紅光LED串聯(lián)電路額定工作電流為200mA，紫外光LED串聯(lián)電路額定工作電流為150mA，故紅光LED驅(qū)動(dòng)電路中R1取O. 286 Ω，藍(lán)光LED驅(qū)動(dòng)電路中R2取O. 333 Ω，遠(yuǎn)紅光LED驅(qū)動(dòng)電路中R3取O. 500 Ω，紫外光LED驅(qū)動(dòng)電路中R4取O. 667 Ω。PT4115的DM端可外接PWM脈沖或直流電壓調(diào)光，由于本設(shè)計(jì)采用PWM技術(shù)調(diào)光，故DIM外接由LED光源控制器2輸出的PWM信號(hào)，頻率設(shè)置為500Hz。該信號(hào)占空比有25 %、50 %、75 %、100 %四檔調(diào)節(jié)，分別按弱、 較弱、較強(qiáng)、強(qiáng)四級(jí)調(diào)節(jié)紅藍(lán)光光照強(qiáng)度，調(diào)節(jié)按鈕設(shè)置在LED光源控制器2面板上。
權(quán)利要求1.一種紅藍(lán)光光照度可調(diào)的大功率四色LED組合補(bǔ)光燈，由電路和硬件兩部分組成，電路部分包括變壓器降壓電路(11)、整流濾波電路(12)、恒流驅(qū)動(dòng)電路(13)和四色LED串聯(lián)電路(14);硬件部分由上至下包括電源連接線(I)、LED光源控制器(2)、散熱器(3)、線路盒(4)、殼體(5)、基板(10)和LED，其特征是LED分紅光、藍(lán)光、遠(yuǎn)紅光、紫外光四色，均安裝在圓形基板(10)的底面，LED以基板圓心為中心，呈內(nèi)中外三環(huán)排列，內(nèi)中兩環(huán)各安裝四顆LED，外環(huán)安裝八顆LED;內(nèi)外兩環(huán)均由紅光LED(6)與藍(lán)光LED(S) —一間隔等間距的圓周排列，中環(huán)由遠(yuǎn)紅光LED(7)與紫外光LED(9) —一間隔等間距的圓周排列。
2.如權(quán)利要求I所述的紅藍(lán)光光照度可調(diào)的大功率四色LED組合補(bǔ)光燈，其特征是所說(shuō)的紅光LED(6)為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長(zhǎng)640nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流350mA的IW大功率LED ;藍(lán)光LED (8)為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長(zhǎng)440nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流300mA的IW大功率LED ;遠(yuǎn)紅光LED (7)為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長(zhǎng)735nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流200mA的0. 5W大功率LED ;紫外光LED(9)為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長(zhǎng)340nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流150mA的0. 5W大功率LED。
3.如權(quán)利要求I所述的紅藍(lán)光光照度可調(diào)的大功率四色LED組合補(bǔ)光燈，其特征是所說(shuō)的基板(10)直徑為120臟，連接LED中心點(diǎn)的內(nèi)中外三環(huán)的直徑分別為40mm、60mm、80mmo
4.如權(quán)利要求I所述的紅藍(lán)光光照度可調(diào)的大功率四色LED組合補(bǔ)光燈，其特征是所說(shuō)的LED光源控制器(2)上設(shè)25%、50%、75%、100%四個(gè)占空比調(diào)節(jié)按鈕，分別按弱、較弱、較強(qiáng)、強(qiáng)四級(jí)調(diào)節(jié)紅藍(lán)光光照強(qiáng)度。
專(zhuān)利摘要一種紅藍(lán)光光照度可調(diào)的大功率四色LED組合補(bǔ)光燈，電路部分包括變壓器降壓電路(11)、整流濾波電路(12)、恒流驅(qū)動(dòng)電路(13)和四色LED串聯(lián)電路(14)；硬件部分包括電源連接線(1)、LED光源控制器(2)、散熱器(3)、線路盒(4)、殼體(5)、基板(10)和LED，LED以基板圓心為中心，呈內(nèi)中外三環(huán)排列，內(nèi)中兩環(huán)各安裝四顆LED，外環(huán)安裝八顆LED；內(nèi)外兩環(huán)均由紅光LED(6)與藍(lán)光LED(8)一一間隔等間距的圓周排列，中環(huán)由遠(yuǎn)紅光LED(7)與紫外光LED(9)一一間隔等間距的圓周排列。LED光源控制器上設(shè)有占空比調(diào)節(jié)按鈕，分別按弱、較弱、較強(qiáng)、強(qiáng)四級(jí)調(diào)節(jié)紅藍(lán)光光照強(qiáng)度。本補(bǔ)光燈應(yīng)用于大棚蔬菜等的光合作用補(bǔ)光，具有光照覆蓋面積廣、紅藍(lán)光可調(diào)、散熱效果好，能自控明滅而省電節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A01G9/20GK202546392SQ2012201278
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者周?chē)?guó)泉, 周益民 申請(qǐng)人:浙江農(nóng)林大學(xué)