CN201228867Y - Led半导体植物补光灯 - Google Patents

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Abstract

一种LED半导体植物补光灯，包括有可透光的壳体以及设置在壳体中的LED灯；其特征在于：LED灯包括有相互间隔排列的第一光源LED灯单元和第二光源LED灯单元，每个第一光源LED灯单元内的LED灯串联而形成一个电路单元，同时，每个第二光源LED灯单元内的LED灯串联也形成一个电路单元，各个第一光源LED电路单元和第二光源LED电路单元之间并联后连接输入电压可调节的供电电源。与现有技术相比，本实用新型采用红光LED灯和蓝光LED灯分别组成的电路单元相互并联而构成一个混合光强度可以调节的补光控制电路，只要调节外接输入电源电压大小就可以调节LED灯管发光强度和混合光谱组成比例，满足植物生长需要。

Description

LED半导体植物补光灯
技术领域
本实用新型涉及一种农业植物栽培补充光照设备，特别是一种LED半导体植物补光灯。
背景技术
植物的生命活动，与光照是密不可分的，因为光是植物赖以生存的物质基础之一，植物通过光合作用制造物质与能量，促进生长与发育，所以植物能否生长发育良好与光照环境好坏具有极其密切的关系，所以光环境是一个极其重要的高产因子。
光环境一般是指植物需要的光照强度、光照时数、光谱范围及光源色温等，而植物光合作用最为敏感的光谱是蓝色光(光谱峰值为450nm)和红橙光(光谱峰值为650nm)，光形态建成反应主要是短波红光和长波红光。由于现阶段设施栽培中植物补光设备多是采用白炽灯、日光灯、高压钠灯等，但这些传统的植物补光设备存在着较多的缺点：(1).光电转化效率低，能源浪费，电耗大成本高；(2).光源释放热量大，温室大棚内温度不易控制，容易烤焦植物嫩芽；(3).光谱单一，如需调节光谱，需要通过其他颜色滤色片等材料，光损耗大，而且成本高，不易操作；(4).使用电压高，在温室大棚内潮湿环境中，容易出现＂爆泡＂、＂短路＂、＂触电＂等事故。
针对上述存在的问题，现在人们提出了采用LED冷光源作为新型光源对植物补光，它可以弥补传统光源的补光不足，发出与植物生长发育需求相适应的光谱，光照效率高，促进植物光合作用。如申请号为200710071002.X的中国发明《利用LED光源调节植物生长的方法及其装置》就公开了一种利用不同LED光源混光对植物进行照射的方法和装置，它根据植物叶绿素对红蓝紫三种光的吸收能量比值，确定混光像素单元和工作电流，像素单元组合排布构成不同LED光源混合组合，有不同LED混合光对植物进行照射。相应的装置由组合排布的像素单元通过电路连接和整体封装构成，该发明的每一个像素单元都是一个混合光组合，整个光源又通过这些像素单元的组合排布实现，这样的LED光源灯结构较为复杂，而且总体控制电路设计的难度和复杂度也相应提高，在实用性方面和实际推广应用中具有一定的局限性。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种能够产生可调节的混合光源的、结构简单实用的LED半导体植物补光灯。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：该LED半导体植物补光灯，包括有
可透光的壳体；以及
设置在壳体中的LED灯；
其特征在于：所述LED灯包括有相互间隔排列的第一光源LED灯单元和第二光源LED灯单元，每个第一光源LED灯单元内的LED灯串联而形成一个电路单元，同时，每个第二光源LED灯单元内的LED灯串联也形成一个电路单元，各个第一光源LED电路单元和第二光源LED电路单元之间并联后连接输入电压可调节的供电电源。
为了根据植物生长所需光谱的需要，达到最佳混合光谱波长峰值范围(450nm～700nm)，所述供电电源的输入电压范围为3V～24V的直流电压。
为了便于调节输入电压的大小，进而实现自动化地调节输出电压和供电时间的调节，所述供电电源的输入电压由一外接微电脑控制的定时电路控制器供电。
为了保护LED灯，防止电流过大，每一个所述的电路单元内还串接有一限流电阻。
所述的壳体两端还设置有可透光的防水罩壳，所述LED灯容置在由该防水罩壳和壳体组成的封闭空腔内，这样所有的LED灯就容置在一个封闭的容器内，起到有效的防水作用，使该LED补光灯能适应不同的使用环境。
考虑到LED灯和限流电阻的有效固定，以及空间结构的安排，所述的壳体内还具有灯条板，所述LED灯固定设置在该灯条板下方，所述限流电阻固定于该灯条板上方。
为了便于安装，所述灯条板可以分为多条安装到壳体中，壳体沿轴向相对地开设有两条卡槽，所述灯条板两侧卡设在所述卡槽内，在灯条板上还设置有包括所述电路单元的电路板，电路板上的电路单元之间为并联方式相电连。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：采用红光LED灯和蓝光LED灯分别组成的电路单元相互并联而构成一个红蓝混合光强度可以调节的LED补光控制电路，该控制电路的输入电压由外接电路控制器供电，通过电路控制器可以将220V交流电转换为3V～24V直流电压，于是，只要调节外接输入电源电压大小就可以调节LED灯管发光强度和混合光谱组成比例(光谱波长峰值范围为：450nm～700nm)，达到植物所需的最佳光源组合，满足植物生长。另外，在LED发光电路的电路板上还加置了限流电阻，可以实现对LED发光二极管的保护，防止电流过大，保证LED植物补光灯的使用寿命。而灯条板密封于具有高透度的灯管壳体内，两端又通过防水罩壳封闭，既可获得最大透光率，又能防潮密封，防止电子器材受潮而影响使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图2为图1所示的A-A向剖视图。
图3为本实用新型实施例的LED连接电路图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
如图1、图2所示为本实用新型的实施例：
该LED植物补光灯，包括有放置LED灯的壳体1，该壳体采用长1m，直径3cm的线状高强度、抗老化、高透度的PC工程塑料灯管，在壳体1沿轴向方向对称地设置有两个卡槽11，壳体1内还设置有两边可卡设在卡槽11内的灯条板2，灯条板2上焊接有若干个两种颜色间隔排列的LED灯3。其中，LED灯的具体数量、功率和颜色的选择可根据植物生长所需光谱要求，本实施例选择红光LED灯31和蓝光LED灯32作为混合光源。植物生理学研究表明，不同植物的光合作用对蓝光和红光的需求量有所不同，对于茎叶植物，其蓝紫光的需求量大于红橙光的需求量，而对于园艺上的茄果类植物则相反。因此，可以调节红色LED灯和蓝色LED灯组合而成的混合光强度比，以满足不同植物的不同生理及品质要求。
具体地，本实施例中选择16只红光LED灯和6只蓝光LED灯，壳体内固定有前后相接的两节灯条板2，每节灯条板2的下方间隔分布有8只红光LED灯31和3只蓝光LED灯32，即每间隔2只红光LED灯31中间布置有1只蓝光LED灯32，各个LED灯3的聚光头间隔为3cm。如图1所示；每节灯条板2的上方又固定有限流电阻4，壳体1两端封闭有防水罩壳5，能够使该LED补光灯能够适应有水的工作环境，在灯条板2上还设置有输入电压接入端6的电路板(图中未示)，如图2所示；
如图3所示，为电路板的具体电路连接原理图，考虑到外接的供电电路两端的可变输直流电压由外接微电脑控制的定时电路控制器供电，电路控制器可以调节输入电源电压大小来调节灯管发光强度和混合光谱组成比例。
在本实施例中，电路控制器可将220V交流电调整为电压范围在3V～24V的直流电，然后给LED灯供电发光，以达到植物所需的最佳光源组合(光谱波长峰值范围为450nm～700nm)，满足植物生长。考虑到本实施例的电压范围对LED灯的发光功率的影响，每个发光电路单元中串接的LED灯不易过多，以四个为限，采取每四个红光/蓝光发光二极管D串联一个电阻R(起到限流作用)组成一个电路单元(电路单元的发光二极管D也可以少于四个)，所有的电路单元又相互并联后外接输入电压的正负极。
本实施例的LED半导体植物补光灯电路布线简单，通过电路控制器可将220V电相交流电源转换为3V～24V直流电源，具有低压安全、高效节能、防水防潮、稳定、可控性强、使用寿命长等特点，适合于大棚、温室、培养间等现代设施种植及实验室等。

Claims (7)

1、一种LED半导体植物补光灯，包括有
可透光的壳体(1)；以及
设置在壳体(1)中的LED灯(3)；
其特征在于：所述LED灯(3)包括有相互间隔排列的第一光源LED灯单元和第二光源LED灯单元，每个第一光源LED灯单元内的LED灯串联而形成一个电路单元，同时，每个第二光源LED灯单元内的LED灯串联也形成一个电路单元，各个第一光源LED电路单元和第二光源LED电路单元之间并联后连接输入电压可调节的供电电源。
2、根据权利要求1所述的LED半导体植物补光灯，其特征在于：所述供电电源的输入电压范围为3V～24V的直流电压。
3、根据权利要求2所述的LED半导体植物补光灯，其特征在于：所述供电电源的输入电压由一外接微电脑控制的定时电路控制器供电。
4、根据权利要求1、2或3所述的LED半导体植物补光灯，其特征在于：每一个所述的电路单元内还串接有一用于限流的电阻(R)。
5、根据权利要求4所述的LED半导体植物补光灯，其特征在于：所述的壳体(1)的两端还设置有可透光的防水罩壳(5)，所述LED灯(3)容置在由该防水罩壳(5)和壳体(1)组成的封闭空腔内。
6、根据权利要求4所述的LED半导体植物补光灯，其特征在于：所述的壳体(1)内还具有灯条板(2)，所述LED灯(3)固定设置在该灯条板(2)下方，串接在所述电路单元内限流的电阻(R)固定于该灯条板(2)上方。
7、根据权利要求5所述的LED半导体植物补光灯，其特征在于：所述壳体(1)沿轴向相对地开设有两条卡槽(11)，所述灯条板(2)两侧卡设在所述卡槽(11)内，在灯条板(2)上还设置有包括所述电路单元的电路板。
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