CN203309579U - 带温控的一体式红蓝两色led组合补光灯 - Google Patents

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周国泉
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Abstract

一种带温控的一体式红蓝两色LED组合补光灯，包括降压稳压电路(12)、检测电路(13)、键盘输入电路(14)、恒流驱动电路(15)、LED串联电路(16)、主控制电路(17)、液晶显示电路(18)和温控电路(19)；灯体由上至下包括开关电源(1)、LED光源控制器(2)、轴流风扇(3)、散热鳍片(4)、壳体(5)、铝基板(6)、红光LED(7)、蓝光LED(8)、温度传感器(9)、聚光透镜(10)和光照传感器(11)。铝基板(6)中各行和各列均为四颗红光LED和四颗蓝光LED，且红光LED和蓝光LED一一间隔均匀排列，每颗LED周围必为另一色光的LED。本补光灯采用全新温控风扇技术，极大提高了产品散热性能，保证了大功率LED的发光效率和使用寿命，同时本补光灯灯头采用模块化阵列式设计理念，可达到均匀照射、快速安装、更换和拓展之目的。

Description

带温控的一体式红蓝两色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，具体是一种带温控的一体式红蓝两色LED组合补光灯。
背景技术
本申请人在先申请的201220332591.9“一体式红蓝两色LED组合补光灯”专利，集光强调节和光强检测于一体，将分体式改为一体式，携带和安装方便，成本有所降低，并可根据红、蓝光光强检测的结果来实现R/B比的精细调节，从而促进光合作用和控制植株形态。但该灯由于采用了大功率LED，光照强度大，芯片结温高，仅依靠该灯自带的散热鳍片散热效果不佳，因此在长时间工作中LED基板周围会产生热量的积累，而热量的积累会降低LED的发光性能，甚至引起严重的光衰现象。为保证LED的发光性能，使系统工作在安全的温度范围内，该补光灯散热装置极有改进的必要。另外，本补光灯的LED基板采用了圆形结构，不便于大规模拼接组装，只能单独使用，经济成本较高。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种带温控的一体式红蓝两色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带温控的一体式红蓝两色LED组合补光灯，由电路和硬件两部分组成，由电路和硬件两部分组成，电路部分包括降压稳压电路、恒流驱动电路、LED串联电路、主控制电路和液晶显示电路；硬件部分由上至下包括开关电源、LED光源控制器、散热鳍片、壳体、铝基板和用导热硅胶粘贴在铝基板上的红光LED和蓝光LED，每颗LED都配有聚光透镜；高度可调、实时检测红光与蓝光光照强度的光照传感器安置在LED灯头下方；电路部分还增加了检测电路、键盘输入电路和温控电路，硬件部分还增加了轴流风扇和温度传感器；开关电源输出24V电压至降压稳压电路和恒流驱动电路，降压稳压电路输出5V和3.3V电压，其中5V接至主控制电路和液晶显示电路，3.3V接至检测电路；键盘输入电路、检测电路和温控电路信号输入至主控制电路处理，主控制电路输出显示信号至液晶显示电路，输出PWM信号至恒流驱动电路，恒流驱动电路输出电流至LED串联电路点亮红光LED和蓝光LED。
所说的开关电源为隔离式直流开关电源，输入电压为100-240V，输出电压为24V，输出电流为0-3.2A。
所说的LED光源控制器包括STC12C5A60S2单片机主控制芯片、液晶显示面板、薄膜矩阵键盘和定时开关模块。
所说的LED分红光和蓝光两色，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。
所说的LED呈8×8方阵排列于铝基板上，各行和各列均为四颗红光LED和四颗蓝光LED，且红光LED和蓝光LED一一间隔均匀排列，每颗LED周围必为另一色光的LED，相邻两颗LED的中心间距为30mm。
所说的光照传感器为ISL29010光照传感器。在一个传感器检测入口处加装了透光波段在400-500nm，透光率为90％的滤光片；在另一个传感器检测入口处加装了透光波段在600-700nm，透光率为90％的滤光片，以分别对蓝光和红光进行检测。
所说的轴流风扇为直流风扇，额定电压5V，额定转速6000rpm，每块铝基板配4盏风扇。
所说的温度传感器为DS18B20温度传感器，可完成铝基板中心温度的测量并实时传输给主控制电路(17)处理。
本实用新型的有益效果是：本补光灯采用全新温控风扇技术，极大提高了产品散热性能，工作温度比传统温度低10-15度，保证了大功率LED的发光效率和使用寿命；同时本补光灯灯头采用模块化阵列式设计理念，可达到均匀照射、快速安装、更换和拓展之目的。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型铝基板上红光、蓝光LED分布示意图。
图3为本实用新型电路框图。
图4-图8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中固定设置一块矩形铝基板6，铝基板6上方配置一散热器4和四盏轴流风扇3，一LED光源控制器2与LED7、8及光照传感器11相连，该控制器内部设置定时开关、薄膜矩阵键盘和液晶显示模块，可实现定时、日控、周控等功能，并能调节LED光强和显示相关信息。大功率LED呈8×8方阵排列于铝基板6上，如图2所示，其中八颗红光LED7串联，八颗蓝光LED8串联，然后分别接到各自的驱动电路中。选用的红光LED7为发光角120°、直径8mm、波长640nm、标准工作电流350mA的1W大功率LED；选用的蓝光LED8为发光角120°、直径8mm、波长440nm、标准工作电流300mA的1W大功率LED。铝基板6中的各行和各列均为四颗红光LED和四颗蓝光LED，且红光LED和蓝光LED一一间隔均匀排列，每颗LED周围必为另一色光的LED，相邻两颗LED的中心间距为30mm。
参见图3，开关电源1输出24V电压至降压稳压电路12和恒流驱动电路15，降压稳压电路12输出5V和3.3V电压，其中5V接至主控制电路17和液晶显示电路18，3.3V接至检测电路13；键盘输入电路14、检测电路13和温控电路19信号输入至主控制电路17处理，主控制电路17输出显示信号至液晶显示电路18，输出PWM信号至恒流驱动电路15，恒流驱动电路15输出电流至LED串联电路16点亮红光LED和蓝光LED。
参见图4，本补光灯降压稳压电路12采用了降压型电源管理单片集成电路LM2596，能够输出3A的驱动电流，同时具有很好的线性和负载调节特性。固定输出版本有3.3V、5V、12V等，本电路中采用了固定输出5V和3.3V两个型号。开关电源输出的24V直流电压经U1恒流降压芯片LM2596-5.0稳压输出5V直流电压为主控制电路17、液晶显示电路18、温控电路19及轴流风扇3提供稳定的工作电压；同时，24V直流电压经U2恒流降压芯片IM2596-3.3稳压输出3.3V直流电压为检测电路13提供稳定的工作电压。
参见图7，24V直流电经恒流驱动电路15输出恒定电流点亮红光和蓝光LED。U6、U7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。D3、D4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。L3、L4是整流电感，设计为50μH。R6、R7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/IOUT。由于红光LED串联电路额定工作电流为350mA，蓝光LED串联电路额定工作电流为300mA，故红光LED驱动电路中R6取0.286Ω，蓝光LED驱动电路中R7取0.333Ω。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技术调节红蓝光LED间歇照射时间比，故DIM外接由LED光源控制器2输出的PWM信号，频率设置为1000Hz。
参见图8，本补光灯主控制电路17采用增强型51单片机实现，选用STC12C5A60S2单片机作为核心处理器。该单片机具有高速、低功耗及超强抗干扰等特点，采用5V电源供电，具有8路10位A/D接口、2路PWM输出口，4个16位定时器，56K Flash存储空间、1280B静态存取内存、1K可编程只读存储器，能够满足数据采集、智能管理、光谱调控、PWM信号输出等工作，为系统的功能实现提供了基础和保障。其中P0口连接液晶屏的8路数据口；P1口连接采样信号和控制输出信号，P1.0接入两路光照传感器数据线、P1.1接入时钟线，从而实现分波段光强检测；P1.2输出控制继电器信号、P1.6接入温度检测信号，从而完成对传感器检测数据的采集；P1.3，P1.4为单片机PWM控制端输出口，其根据单片机计算出与两波段所需补光量对应的PWM信号占空比，输出PWM信号对LED灯组的亮度进行控制。P2口连接4×4矩阵键盘；P3.0，P3.1用于单片机与串口连接的数据读写线，完成程序的下载；P3.3-P3.6为液晶控制端，控制液晶屏实时显示系统的设定频率、占空比、红蓝远红光光强和LED基板温度等参数。C12和R8构成单片机复位电路，在上电时对程序复位，C12可用10μF/25V电解电容，R8用1K精密电阻。C13、C14和CR1构成单片机振荡电路，提供时间基准，C13和C14可用22pF瓷片电容，CR1可用12MHz晶振。
参见图8，本补光灯的液晶显示电路18采用带中文字库的FYD12864-0402B液晶。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。可以显示8×4行16×16点阵的汉字，也可完成图形显示。该模块与单片机级联时，其数据接口DB0～DB7与单片机P2口相连，数据/命令选择端口RS和读写选择端口R/W分别与P3.1，P3.2相连。可调电阻R10与液晶显示对比度调节端连接，可调节对比度。液晶模块可实现系统数据的查询，可显示红光和蓝光输出强度百分比以及检测到的红光和蓝光的光照强度。
参见图5，本补光灯的检测电路13由光强检测和温度检测电路组成。所用的光照传感器为ISL29010光照传感器，在一个传感器检测入口处加装了透光波段在400-500nm，透光率为90％的滤光片；在另一个传感器检测入口处加装了透光波段在600-700nm，透光率为90％的滤光片，以分别对红光和蓝光进行检测。检测信号采用了I2C总线方式接入，应用分时复用机理有效减少了总线占用空间、电路板空间和芯片管脚使用数量。两路光照传感器数据线接入单片机的P1.0口，时钟线接入P1.1口，从而实现分波段光强检测。温度检测采用DS18B20温度传感器及其外部电路实现，数据采集信号与单片机P1.6口相接，实现对温度的检测。
参见图6，本补光灯的键盘输入电路14采用4×4矩阵键盘，与单片机P2口相连接，可输入所需光强数值，选择光照模式，完成对系统相关数据的设定及改变。
参见图8，本补光灯的温控电路19由直流继电器KA、三极管Q1和轴流风扇灯组成。当检测温度高于设定温度时，单片机P1.6口输出低电平信号，三极管Q1导通，继电器KA线圈得电触点闭合，启动风扇降温；当检测温度低于或等于设定温度时，单片机P1.6口输出高电平信号，三极管Q1截止，继电器KA线圈失电触点断开，停止风扇；单片机通过PID算法调控轴流风扇可使系统工作在安全的温度范围内。

Claims (8)

1.一种带温控的一体式红蓝两色LED组合补光灯，由电路和硬件两部分组成，电路部分包括降压稳压电路(12)、恒流驱动电路(15)、LED串联电路(16)、主控制电路(17)和液晶显示电路(18)；硬件部分由上至下包括开关电源(1)、LED光源控制器(2)、散热鳍片(4)、壳体(5)、铝基板(6)和用导热硅胶粘贴在铝基板(6)上的红光LED(7)和蓝光LED(8)，每颗LED都配有聚光透镜(10)；高度可调、实时检测红光与蓝光光照强度的光照传感器(11)安置在LED灯头下方；其特征是电路部分还增加了检测电路(13)、键盘输入电路(14)和温控电路(19)，硬件部分还增加了轴流风扇(3)和温度传感器(9)；开关电源(1)输出24V电压至降压稳压电路(12)和恒流驱动电路(15)，降压稳压电路(12)输出5V和3.3V电压，其中5V接至主控制电路(17)和液晶显示电路(18)，3.3V接至检测电路(13)；键盘输入电路(14)、检测电路(13)和温控电路(19)信号输入至主控制电路(17)处理，主控制电路(17)输出显示信号至液晶显示电路(18)，输出PWM信号至恒流驱动电路(15)，恒流驱动电路(15)输出电流至LED串联电路(16)点亮红光LED(7)和蓝光LED(8)。
2.如权利要求1所述的带温控的一体式红蓝两色LED组合补光灯，其特征是所说的开关电源(1)为隔离式直流开关电源，输入电压为100-240V，输出电压为24V，输出电流为0-3.2A。
3.如权利要求1所述的带温控的一体式红蓝两色LED组合补光灯，其特征是所说的LED光源控制器(2)包括STC12C5A60S2单片机主控制芯片、液晶显示面板、薄膜矩阵键盘和定时开关模块。
4.如权利要求1所述的带温控的一体式红蓝两色LED组合补光灯，其特征是所说的LED分红光和蓝光两色，红光LED(7)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。
5.如权利要求1所述的带温控的一体式红蓝两色LED组合补光灯，其特征是所说的LED呈8×8方阵排列于铝基板(6)上，各行和各列均为四颗红光LED(7)和四颗蓝光LED(8)，且红光LED(7)和蓝光LED(8)一一间隔均匀排列，每颗LED周围必为另一色光的LED，相邻两颗LED的中心间距为30mm。
6.如权利要求1所述的带温控的一体式红蓝两色LED组合补光灯，其特征是所说的光照传感器(11)为ISL29010光照传感器；在一个传感器检测入口处加装了透光波段在400-500nm，透光率为90％的滤光片；在另一个传感器检测入口处加装了透光波段在600-700nm，透光率为90％的滤光片，以分别对蓝光和红光进行检测。
7.如权利要求1所述的带温控的一体式红蓝两色LED组合补光灯，其特征是所说的轴流风扇(3)为直流风扇，额定电压5V，额定转速6000rpm，每块铝基板(6)配4盏风扇。
8.如权利要求1所述的带温控的一体式红蓝两色LED组合补光灯，其特征是所说的温度传感器(9)为DS18B20温度传感器，可完成铝基板(6)中心温度的测量并实时传输给主控制电路(17)处理。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105159407A (zh) * 2015-10-08 2015-12-16 苏州汉克山姆照明科技有限公司 一种易散热的投射式电脑键盘照明灯
CN105394206A (zh) * 2014-09-10 2016-03-16 中国农业科学院茶叶研究所 工夫红茶间歇式循环光照萎凋装置及萎凋方法
CN111972181A (zh) * 2020-08-14 2020-11-24 珠海格力电器股份有限公司 植物培养柜及其光照调节方法

Cited By (5)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN105159407A (zh) * 2015-10-08 2015-12-16 苏州汉克山姆照明科技有限公司 一种易散热的投射式电脑键盘照明灯
CN105159407B (zh) * 2015-10-08 2018-11-02 苏州汉克山姆照明科技有限公司 一种易散热的投射式电脑键盘照明灯
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