CN202546392U - 红蓝光光照度可调的大功率四色led组合补光灯 - Google Patents

Abstract

一种红蓝光光照度可调的大功率四色LED组合补光灯，电路部分包括变压器降压电路(11)、整流滤波电路(12)、恒流驱动电路(13)和四色LED串联电路(14)；硬件部分包括电源连接线(1)、LED光源控制器(2)、散热器(3)、线路盒(4)、壳体(5)、基板(10)和LED，LED以基板圆心为中心，呈内中外三环排列，内中两环各安装四颗LED，外环安装八颗LED；内外两环均由红光LED(6)与蓝光LED(8)一一间隔等间距的圆周排列，中环由远红光LED(7)与紫外光LED(9)一一间隔等间距的圆周排列。LED光源控制器上设有占空比调节按钮，分别按弱、较弱、较强、强四级调节红蓝光光照强度。本补光灯应用于大棚蔬菜等的光合作用补光，具有光照覆盖面积广、红蓝光可调、散热效果好，能自控明灭而省电节能等优点。

Description

红蓝光光照度可调的大功率四色LED组合补光灯

技术领域

本实用新型涉及一种适于作室内环境的光合作用照射灯，具体是一种红蓝光光照度可调的大功率四色LED组合补光灯。

背景技术

CN202125778公开了周国泉先生的“红光光照度可调的四色LED补光条灯”专利技术，由红光、蓝光、远红和紫外四色LED排列成两行而成。第一行LED从左至右等距离地依次为红光LED、远红光LED和蓝光LED，三色光为一组，至少两组。第二行LED从左至右等距离地依次为远红光LED、红光LED和紫外光LED，三色光为一组，至少两组。第一行与第二行LED一一对应整齐排列。四色组合补光，对植物茎叶生长、增加植株高度、减少病虫害传播和增强植物趋光性有利，红光光照强度可调对同一植物的长叶长茎时期或产叶产茎蔬菜可进行选择性补光，提高光合作用效果。但该方案采用的是一般LED，单位面积使用的管数多，线路密集，故障率高，且配光时需要针对LED一一对应。另外，一般LED方阵散发的热量分布在整个发光面内，因此对其散热方面的改善措施难以实施。针对上述问题，采用大功率LED制作补光灯，可明显提高可靠度和集成度。CN201526820公告了“一种LED育苗补光灯”专利技术，对这方面作出了有益的尝试。但该技术只用一颗单色大功率LED，光照面积有限，且植物光合作用需要多种不同波长的光波配合，单色补光对植物正常生长效果不佳。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种红蓝光光照度可调的大功率四色LED组合补光灯。

解决上述技术问题采用的技术方案是：

本用于室内光合作用的红蓝光光照度可调的大功率四色LED组合补光灯，由电路和硬件两部分组成，电路部分包括变压器降压电路、整流滤波电路、恒流驱动电路和四色LED串联电路；硬件部分由上至下包括电源连接线、LED光源控制器、散热器、线路盒、壳体、基板和LED，LED分红光、蓝光、远红光、紫外光四色，均安装在圆形基板的底面，LED以基板圆心为中心，呈内中外三环排列，内中两环各安装四颗LED，外环安装八颗LED；内外两环均由红光LED与蓝光LED一一间隔等间距的圆周排列，中环由远红光LED与紫外光LED一一间隔等间距的圆周排列。

所说的红光LED为发光角120°、直径8mm、波长640nm和标准工作电流350mA的1W大功率LED；蓝光LED为发光角120°、直径8mm、波长440nm和标准工作电流300mA的1W大功率LED；远红光LED为发光角120°、直径8mm、波长735nm和标准工作电流200mA的0.5W大功率LED；紫外光LED为发光角120°、直径8mm、波长340nm和标准工作电流150mA的0.5W大功率LED。

所说的基板直径为120mm，连接LED中心点的内中外三环的直径分别为40mm、60mm、80mm。

所说的LED光源控制器上设有25％、50％、75％、100％四个占空比调节按钮，分别按弱、较弱、较强、强四级调节红蓝光光照强度。

本实用新型的有益效果是：该组合补光灯光照强度高，光照覆盖面积广，四色组合补光，对植物茎叶生长、增加植株高度、减少病虫害传播和增强植物趋光性有利，红蓝光光照强度可调对同一植物的长叶长茎时期或产叶产茎蔬菜可进行选择性补光，提高光合作用效果。单位面积使用LED颗数少，结构简单、可靠性强、散热效果好。并且在LED光源控制器中设置了光控开关，可以使补光灯仅在植物需要补光的时期照射，其余时间都关闭，以达到降耗节能的目的。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型圆形基板上红蓝远红紫外光LED分布示意图。

图3为本实用新型电路框图。

图4为本实用新型电路原理图。

具体实施方式

本实用新型下面结合实施例并参照附图作进一步详述：参见图1，在一壳体5中固定设置一块圆形LED基板10，基板10上方配置一线路盒4和一散热器3，一LED光源控制器2与LED6、7、8、9相连，内部设置光控开关，可实现定时、日控、周控等功能，并且该LED光源控制器2可输出一路占空比可调的PWM(脉冲宽度调制)信号，该信号接入红光和蓝光驱动电流芯片中，调节红蓝光LED亮度。大功率LED全部固定在圆形LED基板10上，其中两颗0.5W远红光LED7和两颗0.5W紫外光LED9各自串联，六颗1W红光LED6和六颗1W蓝光LED8各自串联，然后分别接到各自的驱动电路中。如图2所示，将上述的LED以基板10圆心为中心，呈内中外三环排列，内中两环各安装四颗LED，外环安装八颗LED；内外两环均由红光LED6与蓝光LED8一一间隔等间距的圆周排列，中环由远红光LED7与紫外光LED9一一间隔等间距的圆周排列。连接LED中心点的内中外三环的直径分别为40mm、60mm、80mm。

研究表明，植物吸收光谱的最强区域是波长为640-660nm的红光部分和波长为430-450nm的蓝光部分，蓝光有利于植物叶片的生长，红光有利于植物茎杆的生长，波长为720-800nm的远红光有利于增加植株高度，波长为315-400nm的紫外光有利于植物的趋光性和杀灭病菌病毒，减少病害传播，因此选用红光、蓝光、远红光和紫外光LED组合的补光是有其科学依据的。红蓝光的光照度可调也是从改善光合作用效果和按需进行有效的定向培育所决定的。

参见图4，本实用新型的驱动电路采用了低压恒流源，由变压器降压电路11、桥式整流滤波电路12、恒流驱动芯片13，一起安装在线路盒4内。220V交流电经变压器降压电路11后进入桥式整流滤波电路12，然后提供约20V电压至恒流驱动芯片13，最终输出电流至四色LED串联电路14。变压器为成品电源变压器，参数为220V/12V、20W。D₁～D₄为硅整流二极管，采用1N4007。C₁是滤波电容，采用电解电容，型号为220μF/25V。IC₁～IC₄为恒流驱动芯片，采用目前应用广泛、廉价且性能比较稳定的PT4115。D₅～D₈为续流二极管，由于工作在高频脉冲下，故采用肖特基二极管ss110。L₁～L₄是整流电感，设计为50μH。R₁～R₄为取样电阻，控制PT4115输出电流大小，一般用以下公式计算：R＝0.1/I_OUT。由于红光LED串联电路额定工作电流均为350mA，蓝光LED串联电路额定工作电流为300mA，远红光LED串联电路额定工作电流为200mA，紫外光LED串联电路额定工作电流为150mA，故红光LED驱动电路中R₁取0.286Ω，蓝光LED驱动电路中R₂取0.333Ω，远红光LED驱动电路中R₃取0.500Ω，紫外光LED驱动电路中R₄取0.667Ω。PT4115的DIM端可外接PWM脉冲或直流电压调光，由于本设计采用PWM技术调光，故DIM外接由LED光源控制器2输出的PWM信号，频率设置为500Hz。该信号占空比有25％、50％、75％、100％四档调节，分别按弱、较弱、较强、强四级调节红蓝光光照强度，调节按钮设置在LED光源控制器2面板上。

Claims (4)

1.一种红蓝光光照度可调的大功率四色LED组合补光灯，由电路和硬件两部分组成，电路部分包括变压器降压电路(11)、整流滤波电路(12)、恒流驱动电路(13)和四色LED串联电路(14)；硬件部分由上至下包括电源连接线(1)、LED光源控制器(2)、散热器(3)、线路盒(4)、壳体(5)、基板(10)和LED，其特征是LED分红光、蓝光、远红光、紫外光四色，均安装在圆形基板(10)的底面，LED以基板圆心为中心，呈内中外三环排列，内中两环各安装四颗LED，外环安装八颗LED；内外两环均由红光LED(6)与蓝光LED(8)一一间隔等间距的圆周排列，中环由远红光LED(7)与紫外光LED(9)一一间隔等间距的圆周排列。

2.如权利要求1所述的红蓝光光照度可调的大功率四色LED组合补光灯，其特征是所说的红光LED(6)为发光角120°、直径8mm、波长640nm和标准工作电流350mA的1W大功率LED；蓝光LED(8)为发光角120°、直径8mm、波长440nm和标准工作电流300mA的1W大功率LED；远红光LED(7)为发光角120°、直径8mm、波长735nm和标准工作电流200mA的0.5W大功率LED；紫外光LED(9)为发光角120°、直径8mm、波长340nm和标准工作电流150mA的0.5W大功率LED。

3.如权利要求1所述的红蓝光光照度可调的大功率四色LED组合补光灯，其特征是所说的基板(10)直径为120mm，连接LED中心点的内中外三环的直径分别为40mm、60mm、80mm。

4.如权利要求1所述的红蓝光光照度可调的大功率四色LED组合补光灯，其特征是所说的LED光源控制器(2)上设25％、50％、75％、100％四个占空比调节按钮，分别按弱、较弱、较强、强四级调节红蓝光光照强度。

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