一種led植物補(bǔ)光燈具的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種LED植物補(bǔ)光燈具，包括燈具殼體、LED發(fā)光組件以及控制單元，LED發(fā)光組件包括主補(bǔ)光單元、補(bǔ)光照明輔助單元以及照明配光單元，主補(bǔ)光單元包括第一紅光LED和第一藍(lán)光LED，補(bǔ)光照明輔助單元包括第二紅光LED和第二藍(lán)光LED，照明配光單元包括綠光LED；其中，主補(bǔ)光單元和補(bǔ)光照明輔助單元形成補(bǔ)光單元，補(bǔ)光照明輔助單元和照明配光單元形成照明單元。本實(shí)用新型LED植物補(bǔ)光燈具，兩種工作模式，補(bǔ)光模式提供植物生長所需的最佳波長和輸出光強(qiáng)比例，為植物生長提供適合的光環(huán)境；觀察模式提供顯色性較高的白光照明環(huán)境，方便人員觀察植物生長情況。
【專利說明】一種LED植物補(bǔ)光燈具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及LED燈具領(lǐng)域，具體涉及一種LED植物補(bǔ)光燈具。
【背景技術(shù)】
[0002]LED光源在植物補(bǔ)光方面的應(yīng)用已較為普遍，如LED作為植物組織培養(yǎng)過程中的光源。與白熾燈、熒光燈和高壓鈉燈等人工光源相比，LED光源具備以下優(yōu)勢:
[0003]光效高:LED激發(fā)單色發(fā)光光譜，輸出光譜的半波寬為±20nm左右。不同植物在不同的生長階段對光譜的需求有所不同，如百合珠芽在紅光下培養(yǎng)，8周后，分化出愈傷組織。但在藍(lán)光下培養(yǎng)，幾周后才出現(xiàn)愈傷組織，而唐菖蒲子球塊接種15天后，在藍(lán)光下培養(yǎng)首先出現(xiàn)芽，形成的幼苗生長旺盛，而白光下幼苗纖細(xì)。所以需要根據(jù)物種和生長階段對光源的出射光強(qiáng)、波長等參數(shù)加以調(diào)整，也可以按照不同植物的需要將它們加以組合利用，為植物提供最適宜的光環(huán)境參數(shù)，選用的LED光譜吸收波峰可以完全與植物光合需求相吻合，避免其它發(fā)熱光譜的混入。
[0004]能耗少:一方面，LED自身工作時的耗電量僅為白熾燈的八分之一、熒光燈的二分之一，因此LED光源在滿足植物光合作用需求的同時能夠節(jié)省大量的能源，降低耗電成本；另一方面，LED大部分輻射能被植物吸收，通過熱輻射傳遞到空氣中的熱能較少，對環(huán)境溫度的提升作用不明顯，減輕了空調(diào)等降溫設(shè)備的負(fù)擔(dān)，從而減小總體能耗，降低成本。
[0005]空間利用率高:LED為冷光源，熱輻射很小，可以接近植物表面照射，而不會出現(xiàn)葉片灼傷、瓶壁結(jié)露的現(xiàn)象，因此，可以使組培層架距離縮短，極大提高組培室空間利用率，成倍提高單產(chǎn)，大幅降低成本。
[0006]其他還包括LED光源的自身固有的一些優(yōu)點(diǎn),包括體積小、重量輕、固態(tài)、壽命長、驅(qū)動電壓較低、安全、可靠耐用、不容易色衰的特點(diǎn)。
[0007]由于植物補(bǔ)光用的LED光源一般為紅色和藍(lán)色的混合光，因此，顯色性較差。在人進(jìn)入補(bǔ)光環(huán)境內(nèi)對植物進(jìn)行觀察時，不能根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷植物的生長情況。此外，由于人對紅光和藍(lán)光不及白光(或者綠光)敏感，在紅藍(lán)光環(huán)境下觀察瞳孔變大，因此，容易導(dǎo)致過多有損于眼睛的藍(lán)光進(jìn)入眼睛，從而對眼睛產(chǎn)生傷害。
[0008]針對LED光源在植物補(bǔ)光中的這些不足，通常采用白光光源來彌補(bǔ)，即在補(bǔ)光時，關(guān)閉白光光源并打開LED補(bǔ)光光源；而在觀察時,關(guān)閉LED補(bǔ)光光源同時打開白光光源。但是該方法中，在人員對植物進(jìn)行觀察時，需要額外的白光光源，已有的紅、藍(lán)光源沒有利用起來，增加了成本。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)不足，提出了一種LED植物補(bǔ)光燈具，結(jié)構(gòu)簡單，控制方便。
[0010]一種LED植物補(bǔ)光燈具，包括燈具殼體、置于燈具殼體內(nèi)的LED發(fā)光組件以及用于驅(qū)動LED發(fā)光組件的控制單元，所述LED發(fā)光組件包括主補(bǔ)光單元、補(bǔ)光照明輔助單元以及照明配光單元；
[0011]所述主補(bǔ)光單兀包括第一紅光LED和第一藍(lán)光LED ；
[0012]所述補(bǔ)光照明輔助單元包括第二紅光LED和第二藍(lán)光LED ；
[0013]所述照明配光單元包括綠光LED ；
[0014]其中，所述主補(bǔ)光單元和補(bǔ)光照明輔助單元形成補(bǔ)光單元，所述補(bǔ)光照明輔助單元和照明配光單元形成照明單元，所述主補(bǔ)光單元、補(bǔ)光照明輔助單元以及照明配光單元均受所述控制單元控制。
[0015]上述LED植物補(bǔ)光燈具可采用兩種模式工作，分別為補(bǔ)光模式和觀察模式。當(dāng)LED植物補(bǔ)光燈具米用補(bǔ)光模式時，同時打開主補(bǔ)光單兀(包括第一紅光LED和第一藍(lán)光LED)和補(bǔ)光照明輔助單元(包括第二紅光LED和第二藍(lán)光LED)，并關(guān)閉照明配光單元(包括綠光LED)。其中，由主補(bǔ)光單元和補(bǔ)光照明輔助單元中輸出的紅光和藍(lán)光的光合光量子通量密度比例為適合相應(yīng)植物生長的比例值，利于促進(jìn)作物生長。當(dāng)LED植物補(bǔ)光燈具采用觀察模式時，關(guān)閉主補(bǔ)光單元，同時打開補(bǔ)光照明輔助單元和照明配光單元，并且由補(bǔ)光照明輔助單元和照明配光單元輸出的紅、綠、藍(lán)三種光混合得到顯色性較好的白光，以便于人員進(jìn)行觀察。
[0016]所述照明配光單元還包括黃光LED。照明配光單元加入黃光LED可增強(qiáng)照明光源的顯色性。
[0017]進(jìn)一步，所述的由補(bǔ)光照明輔助單元和照明配光單元輸出的紅光、綠光、藍(lán)光、黃光輸出光強(qiáng)比例為3:6:1:1。該比例下的紅光、綠光、藍(lán)光、黃光可混合得到顯色性較高的白光。所述的由補(bǔ)光照明輔助單元和照明配光單元輸出的紅光、綠光、藍(lán)光、黃光組合而成的光的輸出光強(qiáng)為適合觀察的光強(qiáng)度和光譜比例。
[0018]作為優(yōu)選，所述的補(bǔ)光照明輔助單元的第二紅光LED和第二藍(lán)光LED以及照明配光單元的綠光LED封裝在同一顆發(fā)光顆粒中。可在觀察模式時，得到顯色性和均勻性更加好的白光，可以提高白光的混合均勻性。
[0019]作為優(yōu)選，所述LED植物補(bǔ)光燈具中還設(shè)有用于開啟補(bǔ)光單元或照明單元的模式切換開關(guān)。補(bǔ)光模式和觀察模式之間的切換方式可通過手動切換或自動切換。手動切換:當(dāng)人員進(jìn)入補(bǔ)光空間可手動切換觀察區(qū)域或整個補(bǔ)光空間的燈具至觀察模式；自動切換:當(dāng)人員進(jìn)入補(bǔ)光空間，人員所處區(qū)域的燈具可感應(yīng)到人員進(jìn)入并自動切換至觀察模式，且不影響其他區(qū)域的燈具的補(bǔ)光工作。進(jìn)一步優(yōu)選，所述LED植物補(bǔ)光燈具中還設(shè)有用于向模式切換開關(guān)發(fā)送控制信號的人體紅外感應(yīng)傳感器。
[0020]作為優(yōu)選，所述LED發(fā)光組件還包括受控于控制單元的紅外LED。在紅外LED照射下植物的光合作用較強(qiáng)，利于增產(chǎn)。
[0021]作為優(yōu)選，所述主補(bǔ)光單元、補(bǔ)光照明輔助單元以及照明配光單元通過電路并聯(lián)連接。有利于控制單元對主補(bǔ)光單元、補(bǔ)光照明輔助單元以及照明配光單元進(jìn)行控制。
[0022]作為優(yōu)選，所述第一紅光LED和第一藍(lán)光LED通過電路并聯(lián)連接；所述第二紅光LED和第二藍(lán)光LED通過電路串聯(lián)連接。第一紅光LED和第一藍(lán)光LED并聯(lián)連接用于實(shí)現(xiàn)對第一紅光LED和第一藍(lán)光LED的單獨(dú)調(diào)控，并結(jié)合第二紅光LED芯片和第二藍(lán)光LED芯片達(dá)到總體紅藍(lán)光光合光量子通量密度的調(diào)節(jié)(其中，第二紅光LED芯片和第二藍(lán)光LED芯片的光合光量子通量密度固定)。因?yàn)椴煌参锘蛲恢参镌诓煌纳L階段對紅光和藍(lán)光的光合光量子通量密度比例的要求不同，所以紅光和藍(lán)光的光量子通量密度比例可調(diào)可以實(shí)現(xiàn)LED植物補(bǔ)光燈具應(yīng)用于不同植物或同一植物的不同生長階段。進(jìn)一步，所述的紅光和藍(lán)光的光合光量子通量密度比例為2:1、4:1、4:3、8:1或8:3。在補(bǔ)光模式下，上述比例為植物生長的常用紅藍(lán)光光合光量子通量密度比例值。
[0023]作為優(yōu)選，所述主補(bǔ)光單元、補(bǔ)光照明輔助單元以及照明配光單元在同一燈具殼體設(shè)置多個。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0025]本實(shí)用新型的一種LED植物補(bǔ)光燈具，通過設(shè)置主補(bǔ)光單元、補(bǔ)光照明輔助單元以及照明配光單元，使得本實(shí)用新型LED植物補(bǔ)光燈具具備兩種工作模式:補(bǔ)光模式和觀察模式。補(bǔ)光模式提供植物生長所需的最佳波長和輸出光強(qiáng)比例，為植物生長提供適合的光環(huán)境；觀察模式提供顯色性較高的白光照明環(huán)境，方便人員觀察植物生長情況。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型LED植物補(bǔ)光燈具的LED發(fā)光組件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本實(shí)用新型LED植物補(bǔ)光燈具的局部電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型LED植物補(bǔ)光燈具作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0029]如圖1、圖2所示，一種LED植物補(bǔ)光燈具，包括燈具殼體(未畫出)、置于燈具殼體內(nèi)的LED發(fā)光組件以及用于驅(qū)動LED發(fā)光組件的控制單元7，LED發(fā)光組件包括主補(bǔ)光單元、補(bǔ)光照明輔助單元以及照明配光單元。主補(bǔ)光單元包括通過電路并聯(lián)連接的第一紅光LEDl和第一藍(lán)光LED2，補(bǔ)光照明輔助單元包括通過電路串聯(lián)連接的第二紅光LED3和第二藍(lán)光LED4，其中，第一紅光LEDl和第一藍(lán)光LED2的個數(shù)可以根據(jù)植物生長的需要設(shè)置，使得補(bǔ)光時主補(bǔ)光單元和補(bǔ)光照明輔助單元的總體紅藍(lán)光光合光量子通量密度比例值符合植物生長所需；補(bǔ)光照明輔助單元的光強(qiáng)度相對主補(bǔ)光單元來說，較弱；照明配光單元包括通過電路串聯(lián)連接的綠光LED5和黃光LED6，綠光LED5和黃光LED6的個數(shù)可以根據(jù)照明要求設(shè)置，使得補(bǔ)光照明輔助單元和照明配光單元的紅光、綠光、藍(lán)光、黃光可混合得到顯色性較高的白光，并且光強(qiáng)度適合觀察。主補(bǔ)光單元和補(bǔ)光照明輔助單元形成補(bǔ)光單元，補(bǔ)光照明輔助單元和照明配光單元形成照明單元，主補(bǔ)光單元、補(bǔ)光照明輔助單元以及照明配光單元均受控制單元7控制。主補(bǔ)光單元、補(bǔ)光照明輔助單元以及照明配光單元在同一燈具殼體設(shè)置多個，即在圖1中可連續(xù)重復(fù)設(shè)置。主補(bǔ)光單元、補(bǔ)光照明輔助單元以及照明配光單元采用電路并聯(lián)連接。補(bǔ)光照明輔助單元的第二紅光LED3和第二藍(lán)光LED4以及照明配光單元的綠光LED5和黃光LED6封裝在同一顆發(fā)光顆粒中。第一紅光LEDl和第二紅光LED3的主波長為660nm，第一藍(lán)光LED2和第二藍(lán)光LED4的主波長為465nm，綠光LED5的主波長為550nm，黃光LED6的主波長為580nm。主補(bǔ)光單元和補(bǔ)光照明輔助單元中輸出的紅光和藍(lán)光的光合光量子通量密度比例為4:1。由補(bǔ)光照明輔助單元和照明配光單元輸出的紅光、綠光、藍(lán)光、黃光輸出光強(qiáng)比例為3:6:1:1。
[0030]LED植物補(bǔ)光燈具中還設(shè)有用于開啟補(bǔ)光單元或照明單元的模式切換開關(guān)8，LED植物補(bǔ)光燈具中還設(shè)有用于向模式切換開關(guān)8發(fā)送控制信號的人體紅外感應(yīng)傳感器9。LED發(fā)光組件還包括受控于控制單元7的紅外LED (未畫出)，在紅外LED照射下植物的光合作用較強(qiáng)，利于增產(chǎn)。
[0031]本實(shí)用新型的一種LED植物補(bǔ)光燈具的具體工作原理如下:
[0032]本實(shí)用新型的一種LED植物補(bǔ)光燈具工作時，分為兩種工作模式:補(bǔ)光模式和觀察模式。當(dāng)LED植物補(bǔ)光燈具采用補(bǔ)光模式時，同時打開主補(bǔ)光單元(包括第一紅光LEDl和第一藍(lán)光LED2)和補(bǔ)光照明輔助單元(包括第二紅光LED3和第二藍(lán)光LED4)，并關(guān)閉照明配光單兀(包括綠光LED5和黃光LED6)。由主補(bǔ)光單兀和補(bǔ)光照明輔助單兀中輸出的紅光和藍(lán)光的光合光量子通量密度比例為適合相應(yīng)植物生長的比例值，紅光和藍(lán)光的光合光量子通量密度比例為4:1，該比例值下的紅藍(lán)光配比能促進(jìn)大部分植物生長。當(dāng)LED植物補(bǔ)光燈具采用觀察模式時，關(guān)閉主補(bǔ)光單元，同時打開補(bǔ)光照明輔助單元(包括第二紅光LED3和第二藍(lán)光LED4)和照明配光單元(包括綠光LED5和黃光LED6)，并且調(diào)節(jié)這些光源的輸出光強(qiáng)以得到顯色性較好的、光照強(qiáng)度合適的白光，以便于人員進(jìn)行觀察。當(dāng)人員進(jìn)入補(bǔ)光空間，人體紅外感應(yīng)傳感器9可感應(yīng)到人員進(jìn)入并自動切換至觀察模式，且不影響其他區(qū)域燈具的補(bǔ)光工作。
[0033]以上所述的【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型的技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了詳細(xì)說明，應(yīng)理解的是以上所述僅為本實(shí)用新型的最優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的原則范圍內(nèi)所做的任何修改、補(bǔ)充和等同替換等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種LED植物補(bǔ)光燈具，包括燈具殼體、置于燈具殼體內(nèi)的LED發(fā)光組件以及用于驅(qū)動LED發(fā)光組件的控制單元，其特征在于，所述LED發(fā)光組件包括主補(bǔ)光單元、補(bǔ)光照明輔助單元以及照明配光單元； 所述主補(bǔ)光單兀包括第一紅光LED和第一藍(lán)光LED ； 所述補(bǔ)光照明輔助單元包括第二紅光LED和第二藍(lán)光LED ； 所述照明配光單元包括綠光LED ； 其中，所述主補(bǔ)光單元和補(bǔ)光照明輔助單元形成補(bǔ)光單元，所述補(bǔ)光照明輔助單元和照明配光單元形成照明單元，所述主補(bǔ)光單元、補(bǔ)光照明輔助單元以及照明配光單元均受所述控制單元控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED植物補(bǔ)光燈具，其特征在于，所述的補(bǔ)光照明輔助單元的第二紅光LED和第二藍(lán)光LED以及照明配光單元的綠光LED封裝在同一顆發(fā)光顆粒中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED植物補(bǔ)光燈具，其特征在于，所述LED植物補(bǔ)光燈具中還設(shè)有用于開啟補(bǔ)光單元或照明單元的模式切換開關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的LED植物補(bǔ)光燈具，其特征在于，所述LED植物補(bǔ)光燈具中還設(shè)有用于向模式切換開關(guān)發(fā)送控制信號的人體紅外感應(yīng)傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED植物補(bǔ)光燈具，其特征在于，所述LED發(fā)光組件還包括受控于控制單元的紅外LED。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED植物補(bǔ)光燈具，其特征在于，所述主補(bǔ)光單元、補(bǔ)光照明輔助單元以及照明配光單元通過電路并聯(lián)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED植物補(bǔ)光燈具，其特征在于，所述第一紅光LED和第一藍(lán)光LED通過電路并聯(lián)連接；所述第二紅光LED和第二藍(lán)光LED通過電路串聯(lián)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED植物補(bǔ)光燈具，其特征在于，所述主補(bǔ)光單元、補(bǔ)光照明輔助單元以及照明配光單元在同一燈具殼體設(shè)置多個。
【文檔編號】F21V23/04GK203421521SQ201320414646
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月11日
【發(fā)明者】季杭峰, 方溁, 孟彥龍, 季慧華, 岑益超 申請人:杭州鴻雁電器有限公司, 普天智能照明研究院有限公司, 杭州鴻雁東貝光電科技有限公司