CN201149191Y - 红蓝光双波段二极管光源装置 - Google Patents

红蓝光双波段二极管光源装置 Download PDF

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徐丽敏
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张红梅
陆启飞
于文惠
张培新
马亮
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Abstract

本实用新型公开了一种红蓝光双波段二极管光源装置，包括发光二极管和太阳能驱动系统，所述发光二极管采用近紫外芯片激发下的双波段发光二极管，且该二极管经近紫外芯片激发能同时发出波长为400－480nm的蓝光和波长为600－680nm的红光的双波长光。本实用新型采用双波段发光二极管作为作物生长的补光光源，由单一的双波段发光二极管就可以获得作物光合作用所需要的光成分，而不需要用各种单色发光二极管的组合，结构简单、成本低，同时采用太阳能电池作为驱动电源系统，节能环保。

Description

红蓝光双波段二极管光源装置
【技术领域】
本实用新型属于发光技术领域，尤其是一种红蓝光双波段二极管光源装置。
【背景技术】
众所周知，植物从种子发芽到开花结果都离不开光的照射，阳光是植物生长的主要能源。我国地域辽阔，南北温差较大，黄河流域以北冬季主要靠温室大棚种植、育苗。由于冬季日照时间短，以及连雨天等原因会出现目光照射不足，作物缺光等问题，尤其是作物在幼苗期和开花结果期，如光照不足会出现幼苗成活率低、畸形发育、落花落果致使产量下降，严重影响农作物的生长，造成减产甚至于绝收，影响全年的农业生产。
较早的采用钠灯、荧光灯、钨灯作为温室大棚的补光光源，但这些传统的照明光源存在能耗高、寿命短、安全性差、光源颜色单一等问题。此外，经提取植物叶片叶绿素进行吸收光谱测定证实，植物光合作用所需要的光的成分为波长400-480nm的蓝光和波长600-680nm的红光，这些传统的照明光源所含的植物光合作用需要的光的成分也很少，对植物生长的促进作用较小。
随着发光二极管的迅猛发展，近年来人们把能耗低、寿命长、安全性好的发光二极管用于温室补光光源。而发光二极管单支管的光强不够，需要数支管的阵列组合才能达到要求，因此，目前采用发光二极管的补光装置是通过不同色光的单色发光二极管的阵列组合来实现的。但是作物光合作用所需要的各种光谱成分并不是均等的，这就存在各种单色发光二极管的数量在阵列组合中的比例分配问题。同时，由于各单色光发光二极管的驱动电流也存在着差异，所以需要多个驱动电路，这也增加了光源装置的复杂程度和成本。
如今能源危机和环境污染越来越制约着人类的发展，太阳能无疑是人类未来能源的首选，因此，将太阳能应用在照明产品上，是一个发展方向。
【实用新型内容】
本实用新型目的旨在为克服现有技术的不足，提供一种红蓝光双波段二极管光源装置，该装置不仅结构简单、成本低，而且节能环保。
本实用新型为实现上述目的，设计了一种红蓝光双波段二极管光源装置，包括发光二极管和太阳能驱动系统，所述发光二极管采用近紫外芯片激发下的双波段发光二极管，且该二极管经近紫外芯片激发能同时发出波长为400-480nm的蓝光和波长为600-680nm的红光的双波长光，所述太阳能驱动系统包括太阳能电池、蓄电池、控制电路，所述控制电路分别与太阳能电池、蓄电池和发光二极管相连，控制太阳能电池对蓄电池的充电以及蓄电池对发光二极管光源的放电。
所述采用单一蓝红光二极管的装置还包括电路板、灯罩、铁盒和固定支架，所述发光二极管通过导线相互串、并联，以点阵形式固定在电路板上；所述灯罩具有金属反光层，与电路板连接；所述铁盒一端与灯罩固定，另一端与固定支架固定，所述蓄电池和控制电路放置于铁盒内；所述固定支架包括中空管、固定支架脚和螺母，其中中空管和固定支架脚通过螺母滑动连接；所述太阳能电池通过导线穿过固定支架的中空管连接至控制电路。
本实用新型有益效果是：
本实用新型采用近紫外芯片激发的双波段发光二极管，由单一的双波段发光二极管就可以获得波长为400-480nm的蓝光和波长为600-680nm的红光，而不需要用各种单色发光二极管的组合来获得红光和蓝光成分，避免了各种单色发光二极管数量比例分配的问题，简化了装置，降低了成本。
本实用新型采用太阳能电池作为驱动电源系统，在有光照的条件下，太阳能电池将光能转换为电能，并储存在蓄电池中，使用绿色能源作为动力，节能环保。
本实用新型还采用控制电路，控制太阳能电池对蓄电池的充电以及蓄电池对发光二极管光源的放电，防止蓄电池的过充和过放，有效保护蓄电池，延长蓄电池的使用寿命。
此外，本实用新型还采用可调高度的固定支架，通过调节螺母可调节中空管和固定支架之间的距离，进而带动灯罩运动，达到调节光源与照射物之间的距离，满足照射物对光强的要求。
【附图说明】
图1为本实用新型采用红蓝光双波段二极管光源装置的基本结构示意图；
图2为本实用新型采用红蓝光双波段二极管光源装置的结构示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和具体实施例对本实用新型所述的技术方案进行详细的说明。
本实用新型公开了一种蓝红光二极管，所述二极管由太阳能驱动，所述二极管采用近紫外芯片激发下的双波段发光二极管，且该二极管经近紫外芯片激发能发出波长为400-480nm的蓝光和波长为600-680nm的红光的双波长光。
采用蓝红光二极管的红蓝光双波段二极管光源装置，在本发明的实施例中，该装置适用于温室内花卉、植物、蔬菜、药物等作物的种植，能够加速作物生长、促进作物早熟、防止病虫害等，然并不局限于此，例如，由于皮肤细菌的吸收波峰值波长在415纳米的蓝紫光，可见光可诱发光动力反应，导致细菌凋亡，降低黑色素水平，是一种无痛、安全的有效物理治疗方法，所以本实用新型亦可应用于治疗皮肤病的光疗方面。
请参见图1所示，采用红蓝光双波段二极管光源装置的基本结构，包括太阳能电池、蓄电池、控制电路、发光二极管阵列，其中，
发光二极管阵列作为光源，采用近紫外芯片激发的双波段发光二极管，该双波段发光二极管经波长为320-400nm的近紫外芯片激发能发出双波长光，即同时发出波长为400-480nm的蓝光和波长为600-680nm的红光；
控制电路分别与太阳能电池、蓄电池和发光二极管阵列相连，在有光照的条件下，太阳能电池将光能转换为电能，并储存在蓄电池中，当需要照射时，由蓄电池供电驱动发光二极管，在此过程中，控制电路控制太阳能电池对蓄电池的充电以及蓄电池对发光二极管光源的放电，防止蓄电池的过充和过放，以延长蓄电池的使用寿命。
请参见图2所示，本实用新型还提供了应用图1基本结构的装置的较佳实施方式，该装置包括双波段发光二极管1、电路板2、灯罩3、控制电路4、蓄电池5、铁盒6、固定支架7、太阳能电池8和导线9，其中，
双波段发光二极管1作为作物补光光源，通过导线9相互串、并联，并以点阵形式固定在电路板2上；
电路板2与灯罩3固定，该灯罩具有金属反光层；
铁盒6的下表面与灯罩3固定，上表面与固定支架7连接在一起，该铁盒6内放置有控制电路4和蓄电池5，控制电路4控制对蓄电池5的充电和放电；
固定支架7包括中空管71、固定支架脚72和螺母73，其中中空管71和固定支架脚72通过螺母73滑动连接，通过调节螺母73带动中空管71的滑动，从而带动双波段发光二极管1光源与作物的距离，以满足作物对光强的要求；
太阳能电池8通过导线9穿过固定支架7的中空管71连接至控制电路4，本实用新型中，该太阳能电池8采用硅太阳能电池板，其将安装在温室的室外，在光照时将光能转换电能，通过控制电路4的控制，储存在蓄电池5中。
在本实用新型中，该装置采用近紫外芯片激发的双波段发光二极管阵列作为光源，该双波段发光二极管经近紫外芯片激发发出波长为400-480nm的蓝光和波长为600-680nm的红光，这与照射物的吸收光谱吻合，有利于作物的加速生长；还采用太阳能电池作为驱动电源系统，供电给发光二极管用于补光光源，使用绿色能源作为动力，节能环保。
在装置利用于温室补光光源时，太阳能电池设置于温室室外，控制电路、蓄电池和发光二极管阵列都设置于温室室内，如此装配设计，避免了控制电路和蓄电池置于室外的风吹雨淋，同时也减少了控制电路、蓄电池、发光二极管阵列之间导线的连接。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1、一种红蓝光双波段二极管光源装置，其特征在于：包括发光二极管和太阳能驱动系统，所述发光二极管采用近紫外芯片激发下的双波段发光二极管，且该二极管经近紫外芯片激发能同时发出波长为400-480nm的蓝光和波长为600-680nm的红光的双波长光，所述太阳能驱动系统包括太阳能电池、蓄电池、控制电路，所述控制电路分别与太阳能电池、蓄电池和发光二极管相连，控制太阳能电池对蓄电池的充电以及蓄电池对发光二极管光源的放电。
2、根据权利要求1所述的红蓝光双波段二极管光源装置，其特征在于：所述近紫外芯片的发射峰波长为320-400nm。
3、根据权利要求1所述的红蓝光双波段二极管光源装置，其特征在于：所述装置还包括电路板，所述发光二极管通过导线相互串、并联，以点阵形式固定在电路板上。
4、根据权利要求3所述的红蓝光双波段二极管光源装置，其特征在于：所述装置还包括具有金属反光层的灯罩，所述灯罩与电路板连接。
5、根据权利要求4所述的红蓝光双波段二极管光源装置，其特征在于：所述装置还包括固定支架，所述固定支架包括中空管、固定支架脚和螺母，其中中空管和固定支架脚通过螺母滑动连接。
6、根据权利要求5所述的红蓝光双波段二极管光源装置，其特征在于：所述装置还包括铁盒，所述铁盒一端与灯罩固定，另一端与固定支架固定，所述蓄电池和控制电路放置于铁盒内。
7、根据权利要求5所述的红蓝光双波段二极管光源装置，其特征在于：所述太阳能电池通过导线穿过固定支架的中空管连接至控制电路。
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