CN203848185U - 亮度可调的红蓝远红三色红外遥控大功率led补光灯 - Google Patents
亮度可调的红蓝远红三色红外遥控大功率led补光灯 Download PDFInfo
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Abstract
一种亮度可调的红蓝远红三色红外遥控大功率LED补光灯，包括LED补光灯和红外遥控器。所述LED补光灯由上至下包括AC-DC电源模块、LED光源控制器、散热鳍片、壳体、铝基板和一颗处于铝基板圆心的远红光LED以及以此为中心，呈内外两环排列的红蓝光LED，每颗LED都配有聚光透镜；所述红外遥控器可按键发射红外信号，通过红外接收器接收解码发送给单片机识别，单片机根据接收到的码值执行相应的指令通过LED恒流驱动模块控制LED补光灯的亮灭和红蓝远红光LED的亮度。本补光灯通过红外遥控技术，非常方便地实现了对LED补光灯的无线远程控制，使红蓝远红光LED的光照强度可按不同作物作相应调节，更适合植物对不同光照强度的需求，具有结构简单、功耗低、调光柔和等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种适于作室内环境的植物补光灯，具体是一种亮度可调的红蓝远红三色红外遥控大功率LED补光灯。
背景技术
本申请人在先申请的201220131191.1“大功率红蓝远红三色LED组合补光灯”专利，采用红光、蓝光和远红光三种大功率LED组合，单位面积使用LED颗数少，结构简单、可靠性强、散热效果好。但该灯的红蓝光光通量比(R/B)不可调节，而不同的植物对R/B的需求差异较大，故该灯只能针对特定种类的植物补光，适用面狭窄；同时该灯采用的是传统的有线控制方式，需要现场调控LED光强，给使用者造成诸多不便，不能很好的满足于使用者对补光灯的便捷使用的要求。因此，如何应用一无线通讯技术来遥控补光灯，使其控制方式更加简易，并可即时远程控制补光灯的开关、亮度，实为本实用新型所欲解决的问题。
众所周知，红外遥控技术是现如今应用最为普遍的通讯和遥控手段，红外遥控因其体积小、功耗低、功能强、成本低的特点普遍应用到日常生活中的各类电器中，如电视机、空调、电风扇等。但是当前LED补光灯的调光功能多数是通过旋钮现场调节，给使用者造成诸多不便，红外遥控和LED这两种技术还没有结合在一起，因此研发此实用新型意义重大。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种亮度可调的红蓝远红三色红外遥控大功率LED补光灯。
解决上述技术问题采用的技术方案是：本亮度可调的红蓝远红三色红外遥控大功率LED补光灯，包括LED补光灯和红外遥控器，所述LED补光灯由上至下包括AC-DC电源模块、LED光源控制器、散热鳍片、壳体、铝基板和以铝基板圆心为中心，呈内外两环排列的LED，每颗LED都配有聚光透镜，LED均安装在圆形铝基板的底面，其中一颗远红光LED安装在圆心处，内外两环的LED中，内环六颗，外环十二颗，每环中红光LED与蓝光LED均一一间隔呈等间距的圆周排列；所述红外遥控器可发射红外信号，通过LED光源控制器上设置的红外接收器接收解码后传输至内部单片机控制模块，单片机根据接收到的码值执行相应的指令输出PWM信号控制LED恒流驱动模块以调控红光LED、蓝光LED及远红光LED的亮度。
所说的AC-DC电源模块可输出直流5V和24V，为后续LED光源控制器内部的单片机控制模块和LED恒流驱动模块供电。
所说的单片机为增强型51单片机STC89S52RC，所说的LED恒流驱动芯片为PT4115，所说的红外接收器为HS0038。
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600mA的1W大功率LED。
所说的铝基板直径为120mm，LED的中心点所围成的圆周内环直径为40mm，外环直径为80mm。
所说的红外遥控器上不同键值对应不同功能，包括灯具开关，亮度手动渐变控制，25％、50％、75％、100％的四级手动亮度调节以及红蓝远红光控制选择。
本实用新型的有益效果是：红蓝远红光LED的光照强度可按不同作物作相应调节，更适合植物对不同光照强度的需求，也更利于定向培育的顺利进行；同时本补光灯采用红外遥控技术，可以非常方便地实现对LED补光灯的远程控制，具有结构简单、功耗低、启动快、调光变化柔和等优点。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型电路板上LED分布示意图。
图3为本实用新型整体运行电路框图。
图4、图5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：众所周知，植物利用光能，经叶绿素光合作用，将二氧化碳和水转化为自身生长发育所需的有机物和能量，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的远红光有利增加植株高度，因此选用红蓝远红三色LED补光是有其科学依据的。合适的红光与蓝光光通量比(R/B)是培育出形态健全的植物的必要条件，因此本补光灯设计成R/B比可精细调节。对草本类26种、木本类7种、大田作物8种和人工气象室20种光合作用曲线分析，其R/B比综合平均为1.84。所以本LED补光灯在标准工作电流下的R/B比设定为1.84左右，具体可视植物栽培种类通过调节红光、蓝光和红外光LED的脉冲占空比，以达到调控R/B比和R/FR比的目的。
参见图1，在LED补光灯100安装完毕后，将红外遥控器200对准LED光源控制器102上的红外接收器，按动红外遥控器200上的灯具开关201可开启和关闭灯光，可通过红外遥控器200上的亮度手动渐变控制202(+键/-键)控制红蓝远红光LED的亮度，并可通过25％、50％、75％、100％的四级手动亮度调节203直接调节灯具亮度至最大亮度的25％、50％、75％、100％，红外遥控器200上的红蓝远红光控制选择204(R/B/FR)可用以选择调节红光LED106、蓝光LED107或者远红光LED108。
参见图2，LED均安装在圆形铝基板105的底面，其中一颗远红光LED108安装在圆心处，红光LED106与蓝光LED107以铝基板105圆心为中心，呈内外两环排列，内环六颗，外环十二颗，每环中红光LED106与蓝光LED107均一一间隔呈等间距的圆周排列，每颗LED都配有聚光透镜108；所说的铝基板105直径为120mm，LED的中心点所围成的圆周内环直径为40mm，外环直径为80mm。
参见图3，本实用新型整体运行流程如下：AC-DC电源模块101将交流220V转化为直流5V和24V，分别为后续LED光源控制器102内部的单片机控制模块和LED恒流驱动模块供电；单片机控制模块可接收红外遥控器200发射的红外信号，并输出PWM信号控制LED恒流驱动模块，调节红光LED、蓝光LED和远红光LED的亮度。
参见图4，本LED补光灯100的AC-DC电源模块101分为5V和24V两路输出。220V市电接入变压器T1的初级线圈，次级线圈输出电压接入由4个整流二极管D1～D4组成的桥式整流滤波电路，经整流滤波后提供约20V电压输出至稳压芯片U1，最终输出直流24V。变压器T1为成品电源变压器，参数为220V/28V、50W。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/50V，稳压芯片U1采用三端稳压器LM7824。24V至5V转换电路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的型号U2。
参见图5，LED光源控制器102内部的单片机控制模块采用宏晶的STC89S52RC作为主控芯片，模块通电后上电复位电路向单片机U3发出复位信号，单片机U3即处于复位状态。同时由石英晶振CR1和电容C6、C7组成的振荡电路起振向单片机U3发出时钟信号，单片机U3即开始执行内部烧录好的控制程序指令。控制接收端口INT0接收红外遥控器200发送过来的信号经内部程序识别计算出相应占空比的PWM波形由控制输出端口P2.0、P2.3和P2.7输出来控制LED驱动芯片，从而控制每个LED模块的驱动电流。
参见图5，LED恒流驱动模块采用目前应用广泛、廉价且性能比较稳定的芯片PT4115。D6、D7、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。L2、L3、L4是整流电感，设计为50μH。R2、R3、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/IOUT。由于红光串联电路额定工作电流为350mA，蓝光串联电路额定工作电流为300mA，远红光串联电路额定工作电流为600mA，故红光驱动电路中R2取0.286Ω，蓝光驱动电路中R3取0.333Ω，远红光驱动电路中R4取0.167Ω。PT4115的DIM端可外接PWM脉冲或直流电压调光。本设计采用三片PT4115实现三路输出分别控制红光LED模块、蓝光LED模块和远红光LED模块，通过接收单片机控制模块输出的PWM波形来控制LED恒流驱动模块的输出电流大小来实现亮度调节。
参见图5，本实用新型的遥控系统采用红外遥控器200配合HS0038红外接收头使用。当红外遥控器200每个不同的按键按下时会发射出不同频率的波形，经过HS0038红外接收头解码解析出不同的二进制码发送给单片机识别，单片机根据接收到的码值执行相应的指令。
Claims (6)
1.一种亮度可调的红蓝远红三色红外遥控大功率LED补光灯，包括LED补光灯(100)和红外遥控器(200)，其特征在于：所述LED补光灯(100)由上至下包括AC-DC电源模块(101)、LED光源控制器(102)、散热鳍片(103)、壳体(104)、铝基板(105)和以铝基板(105)圆心为中心，呈内外两环排列的LED，每颗LED都配有聚光透镜(109)，LED均安装在圆形铝基板(105)的底面，其中一颗远红光LED(108)安装在圆心处，内外两环的LED中，内环六颗，外环十二颗，每环中红光LED(106)与蓝光LED(107)均一一间隔呈等间距的圆周排列；所述红外遥控器(200)可发射红外信号，通过LED光源控制器(102)上设置的红外接收器接收解码后传输至内部单片机控制模块，单片机根据接收到的码值执行相应的指令输出PWM信号控制LED恒流驱动模块以调控红光LED(106)、蓝光LED(107)及远红光LED(108)的亮度。
2.如权利要求1所述的亮度可调的红蓝远红三色红外遥控大功率LED补光灯，其特征是所说的AC-DC电源模块(101)可输出直流5V和24V，为后续LED光源控制器(102)内部的单片机控制模块和LED恒流驱动模块供电。
3.如权利要求1所述的亮度可调的红蓝远红三色红外遥控大功率LED补光灯，其特征是所说的单片机为增强型51单片机STC89S52RC，所说的LED恒流驱动芯片为PT4115，所说的红外接收器为HS0038。
4.如权利要求1所述的亮度可调的红蓝远红三色红外遥控大功率LED补光灯，其特征是所说的红光LED(106)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(107)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(108)为发光角120°、直径8mm、波长735nm和标准工作电流600mA的1W大功率LED。
5.如权利要求1所述的亮度可调的红蓝远红三色红外遥控大功率LED补光灯，其特征是所说的铝基板(105)直径为120mm，LED的中心点所围成的圆周内环直径为40mm，外环直径为80mm。
6.如权利要求1所述的亮度可调的红蓝远红三色红外遥控大功率LED补光灯，其特征是所说的红外遥控器(200)上不同键值对应不同功能，包括灯具开关(201)，亮度手动渐变控制(202)，25％、50％、75％、100％的四级手动亮度调节(203)以及红蓝远红光控制选择(204)。
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