CN103925483A - 一种新型led植物生长灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型LED植物生长灯，包括灯具，所述灯具包括LED灯体、散热器、PWM驱动电源控制器，所述灯具还包括一调控器，所述调控器通过导线与PWM驱动电源控制器连接，所述散热器连接固定LED灯体，所述LED灯体包括LED灯珠、基板，所述散热器与基板连接，所述基板设置有与LED灯珠个数相同的60度集速透镜，所述LED灯珠包括R、G、B三色灯珠，所述LED灯珠发出的主波峰为400~733nm，结构简单，能调节光能，实现全光谱照射，提高植物生长效率，节省能耗、成本，使用方便。

Description

一种新型LED植物生长灯

技术领域

本发明涉及照明灯具的技术领域，特别涉及一种新型LED植物生长灯。

背景技术

    光是绿色植物进行光合作用不可缺少的能量来源，只有在光照条件下，植物才能正常生长、开花、结果，植物的光合作用是指植物借助叶绿素吸收太阳光能，把二氧化碳和水合成有机物，并进一步转化为化学能储存起来，同时放出氧气，光合作用生产出来的碳水化合物进一步转化为淀粉、脂肪等，供生命活动所需，总而言之，植物的生长离不开光，为了促进植物的生长会在大棚或室内放置灯具，由于使用的灯管的光照利用率低，达不到植物生长的需求，使得植物花卉越养越差；照射植物时运用适合植物所需光谱的灯光照射，不仅可以促进其生长，而且还可以延长花期，提高花的质量。一般居家盆栽、室内植物栽培、温室等应用环境，都处于室内则相对的光线不足，以至于不利对植物的生长，室内植物的生长在夜间时也必须要增加光源。而把光源系统应用到大棚、温室等设施农业生产上，一方面可以解决日照不足导致西红柿、黄瓜等大棚蔬菜口感下降的弊端，另一方面可以使冬季大棚茄果类蔬菜提前到春节前后上市，从而达到反季节培植的功率。

植物体内部所含的光合色素、水分、生化成分及结构等影响着植物特殊的光谱反应。叶绿体内的叶绿素a与叶绿素b及类胡萝卜素能吸收太阳光中的可见光部分，其中叶绿素a与叶绿素b主要吸收红光区、蓝光区、与远红外线，而类胡萝卜素则主要吸收蓝光区。健康植物在红光区与蓝光区的反射率较低，近红外光区则有较高的反射率。植物的光合作用始于叶绿饼中的叶绿素吸收可见光红、橙、黄、绿、蓝、紫中的红色及蓝色光，并非所有的光对植物的光合作用都有效，有效部分集中在可见光区域，而最有效的则是红光、蓝光和远红外线，叶绿素在这两处均有比较大的吸收值，则红光能促进植物的快速生长，蓝光则有利于植物的形态建成，远红外线则能影响植物开花。经由红光、蓝光与远红外线来推动后续一连串的化学反应产生能量。光质主要影响叶片的型态与功能，所以大多都以选择接近自然光的灯，来模拟日照，促进光合作用不同的光有不同的色温。植物都需要光的照射才能生长的更加茂盛。光对植物生长的作用是植物叶绿素吸收光，二氧化碳养份、合成碳水化合物积累以及吸收和利用的作用。经研究发现蓝光区、红光区与远红外线的各能源值，十分接近植物光合作用的效率曲线，对绿色植物效率更是显著，是植物生长的最佳光源，且有利于植物的生长发育；一般植物需要蓝光、红光与远红外线，这几种光波帮助植物进行光合作用。红光其优点为快速、方便、简单、精确、节能、无污染、寿命长等并可同时检测多项参数，红光不仅有利于植物碳水化合物的合成，还能加速长日植物的发育，蓝光则加速短日植物发育，且促进蛋白质和有机酸的合成，而短波的蓝光和紫外线能抑制茎节问伸长，促进多发侧枝和芽的生长，远红外线则具有穿透力，且对植物开花有相当的帮助，而现有的技术中，所使用的传统灯泡、钠气灯因用电成本较高，以及色温与自然光仍有落差，水银灯所产生的波长为313～4BOnm因此水银灯不会产生红光，而钠气灯所产生的波长为565nm因此钠气灯不会产生蓝光，在使用传统灯泡与钠气灯照射植物的同时，因传统的照射光线中未含有大量的红光与蓝光，使得植物生长效率不高，另外，不能全天候的模拟日光，就是说，不能全时的为植物提供合理的光谱照射，同时也会增加照射植物的时间，使用电量增加导致成本的浪费；在这个面临能源危机的当下，在替代能源明确广泛利用前如何节省能源为现今最重要的条件。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单，能调节光能，实现全光谱照射，提高植物生长效率，节省能耗、成本，使用方便的新型LED植物生长灯。

为实现上述目的，本发明所采用了下述的技术方案：一种新型LED植物生长灯，包括灯具，所述灯具包括LED灯体、散热器、PWM驱动电源控制器，所述LED灯体与PWM驱动电源控制器连接，所述散热器设置在LED灯体与PWM驱动电源控制器之间，所述PWM驱动电源控制器设置在散热器的一端面，所述灯具还包括一调控器，所述调控器通过导线与PWM驱动电源控制器连接，所述散热器连接固定LED灯体，所述LED灯体包括LED灯珠、基板，所述散热器与基板连接，所述基板设置有与LED灯珠个数相同的60度集速透镜，所述LED灯珠固定在60度集速透镜中心，所述LED灯珠设置在基板上，所述LED灯珠包括R、G、B三色灯珠，所述LED灯珠发出的主波峰为400~733nm；

所述LED灯珠R1、R2、R3、G、B1、B2的数量比为5：5：5：3：2：1；

所述LED灯珠的个数为21颗，所述红色LED灯珠、绿色LED灯珠、蓝色LED灯珠个数分别为15颗、3颗、3颗，并呈3：5：5：5：3矩阵排列；

所述绿色LED灯珠、蓝色LED灯珠在外侧两排5颗灯珠的中部相间排列；

所述LED灯珠为3W大功率灯珠；

所述红色LED灯珠选用的波段为640~645nm，660~670nm，730~733nm；所述绿色LED灯珠选用的波长为520~530nm；所述蓝色LED灯珠选用的波段为410~420nm，460~465nm；

所述散热器包括散热基板、多个散热鳍片，所述散热鳍片均匀的相间隔排列在散热基板上；

所述调控器设置旋转开关，所述旋转开关对应设置多个不同档位，所述旋转开关对应的面板上设置有与各个档位相对应的指示灯；

所述基板采用铝型材基板；

所述生长灯包括多个灯具，所述多个灯具串接，通过调控器统一控制光能调节；

所述散热鳍片是银、铝、铁、铜、银合金、铝合金、铁合金、铜合金以上材料之一制成；所述散热鳍片设有凸起，所述凸起为圆形、或方形、或三角形，用于增加散热面积。

相对于现有技术的有益效果是，在LED灯体、PWM驱动电源控制器之间设置散热器，能同时为LED灯体和PWM驱动电源控制器散热，在保证更好地散热前提下，减少功能损耗，增长使用寿命，LED灯珠固定在60度集速透镜中心，先将光线聚集，然后高效射出，使光源达到高清晰与高亮度、高强度，设置R、G、B三色灯珠，红色LED灯珠选用的波段为640~645nm，660~670nm，730~733nm；绿色LED灯珠选用的波长为520~530nm；蓝色LED灯珠选用的波段为410~420nm，460~465nm；依据LED发射谱与植物吸收谱相匹配的智能调光光谱技术，模拟出全光谱，实现全时最合理的植物照射，提高光效率的利用率，在调控器设置不同植物对应的档位，并通过PWM驱动电源控制器进行光照调节，从而对不同类植物光谱波长及光强度的科学配比，以达到促进植物生长的目的，就目前市场而言，还未出现能合理模拟全光谱的植物灯，因此，本产品有很好的市场前景及经济效益，适合大规模生产。

附图说明

图1为本发明侧面示意图；

图2为本发明正面示意图；

图3为本发明的调控器示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明.

如图1 、图2、图3所示，该新型LED植物生长灯结构简单，能调节光能，实现全光谱照射，提高植物生长效率，节省能耗、成本，使用方便。该新型LED植物生长灯，包括灯具，所述灯具包括LED灯体6、散热器、PWM驱动电源控制器1，所述LED灯体6与PWM驱动电源控制器1连接，所述散热器设置在LED灯体6与PWM驱动电源控制器1之间，所述PWM驱动电源控制器1设置在散热器的一端面，所述PWM驱动电源控制器1还设置连接部件2，通过连接部件2将PWM驱动电源控制器1固定在散热器上，所述PWM驱动电源控制器1还设置电源线端口，为该LED灯提供电能，所述PWM驱动电源控制器1用于改变LED的脉冲宽度，进而调节光照；

所述散热器包括散热基板4、多个散热鳍片3，所述散热鳍片3均匀的相间隔排列在散热基板4上；所述散热鳍片3是银、铝、铁、铜、银合金、铝合金、铁合金、铜合金以上材料之一制成；所述散热鳍片3设有凸起，所述凸起为圆形、或方形、或三角形，增加散热面积；

所述散热器连接固定LED灯体6，所述LED灯体6包括LED灯珠12、基板5，所述散热器与基板5连接，所述基板5设置有与LED灯珠12个数相同的60度集速透镜13，所述LED灯珠12固定在60度集速透镜13中心，所述LED灯珠12为3W大功率灯珠，先将光线聚集，然后高效射出，使光源达到高清晰与高亮度、高强度，所述LED灯珠12设置在基板5上，所述基板5采用铝型材基板，进一步的为LED灯珠散热，确保灯具能长时间的使用；所述LED灯珠包括R、G、B三色灯珠，红色光加绿色光加蓝色光就能混出白光, 所述LED植物生长灯在工作期间是所有LED灯珠都同时机点亮发光为基础，所述红色LED灯珠选用的波段为红外640~645nm，红光660~670nm，红光730~733nm；所述绿色LED灯珠选用的波长为520~530nm；所述蓝色LED灯珠选用的波段为410~420nm，460~465nm；进而根据LED发射谱与植物吸收谱相匹配的智能调光光谱技术，调试LED灯珠发出的主波峰为400~733nm，科学的模拟出全光谱，实现全时最合理的植物照射，从而对不同类植物光谱波长及光强度的科学配比，以达到促进植物生长的目的，如，加强波段红外640~645 nm的照射比例，就能加速某一种植物生长时间，所述LED植物生长灯就能提供以上6段光谱的照射比例，包含 红、绿、蓝，红外线及接近紫外线边缘等光谱，之所以通过PWM驱动电源控制器调光，主要是调节光能，因为日照在不同时间阳光所照射的光能不一样，这样就能更好的模拟日光，提供最合理的光照度；另外，能针对性调光，分别调节红色、绿色、蓝色不同颜色的LED灯，等同调节相对的光谱效能；这样就对不同种类的植物进行单向的生长培育； 

所述LED灯珠R1、R2、R3、G、B1、B2的数量比为5：5：5：3：2：1； 如，所述LED灯珠的个数为21颗，所述红色LED灯珠、绿色LED灯珠、蓝色LED灯珠个数分别为15颗、3颗、3颗，并呈3：5：5：5：3矩阵排列；所述绿色LED灯珠、蓝色LED灯珠在外侧两排5颗灯珠的中部相间排列，按照科学测试合理排列，方便模拟日光，方便使用；

所述灯具还包括一调控器7，所述调控器7通过导线与PWM驱动电源控制器1连接，所述生长灯包括多个灯具，所述多个灯具串接，通过调控器统一控制光能调节；通过调控器控制LED灯的功率，光的热能就能适量的调节到不同植物所需要的热能，控制不同的植物生长所需的光谱和光能；所述调控器设置旋转开关11，所述旋转开关11对应设置多个不同档位，所述旋转开关11对应的面板8上设置有与各个档位相对应的指示灯9，如，旋转开关11的面板8水平位置处为ON/OFF指示灯，当旋转开关的指示箭头指向ON/OFF指示灯时，此时，该LED灯处于关闭状态，在需要给某一植物照射时，将指示箭头旋转至该植物对应的指示灯处，这时，该植物对应的指示灯就会发光，同时，将信号传送给PWM驱动电源控制器，通过PWM驱动电源控制器1调整电源的占空比来调节LED灯发光的亮度，然后，在固定的LED灯照射范围内，LED灯珠经过60度集速透镜后，光的热能直接射向植物和土壤，直接加速植物生长时间。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种新型LED植物生长灯，其特征在于：包括灯具，所述灯具包括LED灯体、散热器、PWM驱动电源控制器，所述LED灯体与PWM驱动电源控制器连接，所述散热器设置在LED灯体与PWM驱动电源控制器之间，所述PWM驱动电源控制器设置在散热器的一端面，所述灯具还包括一调控器，所述调控器通过导线与PWM驱动电源控制器连接，所述散热器连接固定LED灯体，所述LED灯体包括LED灯珠、基板，所述散热器与基板连接，所述基板设置有与LED灯珠个数相同的60度集速透镜，所述LED灯珠固定在60度集速透镜中心，所述LED灯珠设置在基板上，所述LED灯珠包括R、G、B三色灯珠，所述LED灯珠发出的主波峰为400~733nm。

2.根据权利要求1所述的新型LED植物生长灯，其特征在于：所述LED灯珠R1、R2、R3、G、B1、B2的数量比为5：5：5：3：2：1。

3.根据权利要求1和2所述的新型LED植物生长灯，其特征在于：所述LED灯珠的个数为21颗，所述红色LED灯珠、绿色LED灯珠、蓝色LED灯珠个数分别为15颗、3颗、3颗，并呈3：5：5：5：3矩阵排列。

4.根据权利要求3所述的新型LED植物生长灯，其特征在于：所述绿色LED灯珠、蓝色LED灯珠在外侧两排5颗灯珠的中部相间排列。

5.根据权利要求1所述的新型LED植物生长灯，其特征在于：所述LED灯珠为3W大功率灯珠。

6.根据权利要求1所述的新型LED植物生长灯，其特征在于：所述红色LED灯珠选用的波段为640~645nm，660~670nm，730~733nm；所述绿色LED灯珠选用的波长为520~530nm；所述蓝色LED灯珠选用的波段为410~420nm，460~465nm。

7.根据权利要求1所述的新型LED植物生长灯，其特征在于：所述散热器包括散热基板、多个散热鳍片，所述散热鳍片均匀的相间隔排列在散热基板上。

8.根据权利要求1所述的新型LED植物生长灯，其特征在于：所述调控器设置旋转开关，所述旋转开关对应设置多个不同档位。

9.根据权利要求1所述的新型LED植物生长灯，其特征在于：所述基板采用铝型材基板。