CN216122942U - 一种可调光谱的led植物照明灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可调光谱的LED植物照明灯具，包括灯具主体、设置于所述灯具主体上的光源以及设置于所述灯具主体内的电源，所述电源包括多个电源；所述光源包括多路发出不同波长的LED光源，多个电源分别驱动连接多路发出不同波长的LED光源，使每一个电源对应的驱动连接有一路LED光源；所述LED植物照明灯具还包括调光系统，该调光系统接入所述多路电源和所述多路LED光源之间的信号调光线路上。本实用新型的LED植物照明灯具根据植物的生长需求提供相适应颜色的灯光及灯光亮度。

Description

一种可调光谱的LED植物照明灯具

技术领域

本实用新型涉及LED照明灯具，具体的说是涉及一种可调光谱的LED植物照明灯具。

背景技术

植物在生长周期中的不同阶段，从发芽，到长叶，到开花，到结果等，各阶段需要吸收不同光谱的光照，可以达到最优的生长状况和最高的产量。

LED植物灯一般将多种不同波长的LED光源，通过一定的灯珠数量配比和在铝基板上一定的串并方式，来实现发出特定的光谱，以适用于植物的在某一生长阶段的光照需要。

现有的LED植物灯一般为固定单一光谱，即在灯具出厂时，灯珠数量配比和串并方式便已为固定值，不可更改。以至于该灯具所具备的光谱只可为固定的一种，这样的灯具只可适用于植物生长的某一个阶段，无法适用整个生长周期，用户在种植时就需要在不同的阶段更换不同光谱的灯具以满足各阶段的光照需求。导致一方面用户需要购买多种灯具，耗费成倍的成本，另一方面每个周期需要多次更换灯具，拆装，布线，耗费大量人力物力。

现有的植物灯一般由多个恒流电源驱动多条灯板，每个电源也需要同时驱动多条灯板，因此在灯板的设计上一般采用单一线路，将不同波长的光源以一定的配比串并在一起，只出一路正负极接到驱动电源上，这样灯具内部布线简单方便，但是这样的灯板一旦贴片后，便不可更改，只能发出唯一光谱。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题在于提供了一种可调光谱的LED植物照明灯具，设计该LED植物照明灯具的目的是根据植物的生长需求提供相适应颜色的灯光及灯光亮度。

为解决上述技术问题，本实用新型通过以下方案来实现：本实用新型的一种可调光谱的LED植物照明灯具，包括灯具主体、设置于所述灯具主体上的光源以及设置于所述灯具主体内的电源，所述电源包括多个电源；所述光源包括多路发出不同波长的LED光源，多个电源分别驱动连接多路发出不同波长的LED光源，使每一个电源对应的驱动连接有一路LED光源；

所述LED植物照明灯具还包括调光系统，该调光系统接入所述多路电源和所述多路LED光源之间的信号调光线路上，所述调光系统包括：

可整体控制所有LED光源亮度的总控调光电路；

多个独立的调光控制单元，每一个调光控制单元输入端均接至所述总控调光电路，其输出端分别连接至多路LED光源，使每一个调光控制单元对应的连接有一路LED光源。

进一步的，所述电源设置有4个，各电源的输入端并联。

进一步的，所述电源包括两个第一电源、一个第二电源、一个第三电源；

所述多路光源包括：

八路第一光源，各第一光源中，分别具有发白光的W光源和发红光的第一R光源，其中四组W光源由其中一个第一电源供电，另四组W光源由另一个第一光源供电，所有R光源由所述第二电源供电；

两路第二光源，各第二光源中，分别具有发紫光的UV光源和发红光的第二R光源，所述UV光源和所述第二R光源均由所述第三电源供电。

更进一步的，所述第一电源为320W电源。

更进一步的，所述第二电源为150W电源。

更进一步的，所述第三电源为100W电源。

更进一步的，所述第一R光源发出的光的波长为660nm。

更进一步的，所述UV光源发出的光的波长为390nm。

更进一步的，所述第二R光源发出的光的波长为730nm。

进一步的，所述调光系统包括：

主控MCU；

与所述主控MCU输入端分别电连接的定时控制命令采样电路、红光控制命令采样电路、紫外光和红外光控制命令采样电路、调光控制命令采样电路；

与所述主控MCU输出端分别电连接的白光控制信号输出电路、红光控制信号输出电路、紫外光和红外光控制信号输出电路；

与所述主控MCU连接的TFT彩屏显示器；

与所述主控MCU连接的外部存储器；

与所述主控MCU连接的3.3V DC转换电路，所述3.3V DC转换电路输入端还连接有5V DC转换电路，所述5V DC转换电路的输出端还分别连接所述定时控制命令采样电路、红光控制命令采样电路、紫外光和红外光控制命令采样电路、调光控制命令采样电路，其输入端连接有12V DC输入滤波电路，所述12V DC输入滤波电路的输出端还分别连接至白光控制信号输出电路、红光控制信号输出电路、紫外光和红外光控制信号输出电路，所述3.3V DC转换电路的输出端还连接所述外部存储器。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：首先，从植物生长和收成方面，可调光谱的灯具可以在植物生长的不同阶段，调整不同的光谱来满足各阶段的光照需求，从而使植物生长最优，收成最大化。其次，从种植者成本方面，现有的单一光谱灯具，想要满足各阶段的光照需求，需要买多种灯具，成本是巨大的，而采用本发明的调光谱灯具，则只需一种灯具即可满足植物各阶段的光照需求，节省了成倍的成本；另外，在植物需要切换光谱时，使用现有的单一光谱灯具只能更换灯具，在大规模的情况下，大批量的更换，拆装，布线等是相当复杂，且工作量，人力物力是巨大的，而若采用本发明的调光谱灯具，则只需集成控制调节光谱，即可实现光谱切换，对于种植者来说，是非常方便且省人力的。与以往技术相比本实用新型的优点很多，经济效益，种植效果，操作简便，用户体验，等等各方面都有十分显著的优势。

附图说明

图1为本实用新型LED植物照明灯具的立体结构示意图。

图2为本实用新型LED植物照明灯具的控制逻辑原理图。

图3为本实用新型LED植物照明灯具的控制器原理图。

图4为本实用新型LED植物照明灯具的内部电路接线图。

图5为图4的局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，本实用新型所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1：本实用新型的具体结构如下：

请参照附图1-5，本实用新型的一种可调光谱的LED植物照明灯具，包括灯具主体、设置于所述灯具主体上的光源以及设置于所述灯具主体内的电源，所述电源包括多个电源；所述光源包括多路发出不同波长的LED光源，多个电源分别驱动连接多路发出不同波长的LED光源，使每一个电源对应的驱动连接有一路LED光源；

所述LED植物照明灯具还包括调光系统，该调光系统接入所述多路电源和所述多路LED光源之间的信号调光线路上，所述调光系统包括：

可整体控制所有LED光源亮度的总控调光电路；

多个独立的调光控制单元，每一个调光控制单元输入端均接至所述总控调光电路，其输出端分别连接至多路LED光源，使每一个调光控制单元对应的连接有一路LED光源。

本实施例的一种优选技术方案：所述电源设置有4个，各电源的输入端并联。

本实施例的一种优选技术方案：所述电源包括两个第一电源、一个第二电源、一个第三电源；

所述多路光源包括：

八路第一光源3，各第一光源3中，分别具有发白光的W光源和发红光的第一R光源，其中四组W光源由其中一个第一电源供电，另四组W光源由另一个第一光源供电，所有R光源由所述第二电源供电；

两路第二光源1，各第二光源1中，分别具有发紫光的UV光源和发红光的第二R光源，所述UV光源和所述第二R光源均由所述第三电源供电。

本实施例的一种优选技术方案：所述第一电源为320W电源。

本实施例的一种优选技术方案：所述第二电源为150W电源。

本实施例的一种优选技术方案：所述第三电源为100W电源。

本实施例的一种优选技术方案：所述第一R光源发出的光的波长为660nm。

本实施例的一种优选技术方案：所述UV光源发出的光的波长为390nm。

本实施例的一种优选技术方案：所述第二R光源发出的光的波长为730nm。

本实施例的一种优选技术方案：所述调光系统包括：

主控MCU；

与所述主控MCU输入端分别电连接的定时控制命令采样电路、红光控制命令采样电路、紫外光和红外光控制命令采样电路、调光控制命令采样电路；

与所述主控MCU输出端分别电连接的白光控制信号输出电路、红光控制信号输出电路、紫外光和红外光控制信号输出电路；

与所述主控MCU连接的TFT彩屏显示器；

与所述主控MCU连接的外部存储器；

与所述主控MCU连接的3.3V DC转换电路，所述3.3V DC转换电路输入端还连接有5V DC转换电路，所述5V DC转换电路的输出端还分别连接所述定时控制命令采样电路、红光控制命令采样电路、紫外光和红外光控制命令采样电路、调光控制命令采样电路，其输入端连接有12V DC输入滤波电路，所述12V DC输入滤波电路的输出端还分别连接至白光控制信号输出电路、红光控制信号输出电路、紫外光和红外光控制信号输出电路，所述3.3V DC转换电路的输出端还连接所述外部存储器。

实施例2：

如图1所示，本实用新型的LED植物照明灯具的中部是电源盒2，电源盒2两侧对称的连接有侧梁4，在电源盒2的同一侧设置有两根相对的侧梁4，两根相对的侧梁之间安装有四条长灯条，长灯条为第一光源3，在中间的两根长灯条之间通过支架安装有一根短灯条，短灯条为第二光源1。因此，电源盒2两侧共计8根长灯条和两根短灯条。

电源盒2内置有四组电源，分别是两个320W电源、一个150W电源和一个100W电源。所述电源盒2的一端设置有控制器组件6，控制器组件包括有TFT彩屏显示器、玻璃盖板、铝边框、主控CPU主板。在该控制器组件的上侧分别设置有定时按钮5、660nm红光控制按钮7、390nm和730nm光源控制按钮8、调光旋钮9。

实施例3：

本实用新型采取3路控制的方式控制LED光源，第一路控制自然白光源，第二路控制660nm光源，第三路控制390nm和730nm光源，将灯板上每种波长的光源单独作为一路连接到电源上，不同的电源分别驱动不同波长的光源，并将驱动不同波长的电源的信号调光线分别接到控制系统中，每路信号调光线单独进行控制，通过控制每路电源的功率比值，具体控制方式如下：

三路整体同步调光时，功率可调整比值范围从30％到100％，增量单位为1％；

三路分别调光时，用单机自带控制器可实现4种光谱的切换，1.自然白光：100％+660nm：60％+390&730nm：0％；2.自然白光：100％+660nm：100％+390&730nm：0％；3.自然白光：100％+660nm：60％+390&730nm：100％；4.自然白光：100％+660nm：100％+390&730nm：100％；

三路分别调光时，用外接控制器，每路功率可调整比值范围均从0-100％可任意搭配，可实现的光谱更多。

通过上述控制方式来调整每种波长的光源所占的功率，从而发出的辐射能量占比也不同，这样在整灯的光谱体现上就能搭配出各种不同的光谱图形。并且本实用新型在灯具控制端和外接专用控制器上配有高清彩屏，根据存入的事先测试的各种光谱图形和光电参数数据库(光谱图是前期针对此产品做得大量积分球测试所得，本实用新型把每种光谱在本产品上的实际使用功率分别从30％-100％测试70组，然后总结规律，制成以1％为增量的连续变化的图形数据库存储于控制器中，然后根据控制器当前所处状态，调取当前所应有的光谱图性显示在彩屏上。其它参数功率百分比，电流等参数则通过互感器，调光电阻阻值等实际采集数据计算所得)，实时显示当前灯具所在的状态的光谱图形，以及功率，电流，辐射能量等各项光电参数值，给用户更直观的视觉感受。

例如，在植物育苗期，将灯具的660nm红光所占功率比值调低，此时红光和蓝光相对持平，利于植物营养生长；而在植物开花期，将灯具的660nm红光所占功率比值调高，此时红光比蓝光辐射量高，利于植物开花结果，提高产量。同理，根据植物的其它生长需求，相应调整白光，红光，超红光，紫外光等功率比例的搭配。

实施例4：

如图2所示，控制逻辑：控制器接收到外部的控制命令，内部程序经过算法计算后输出相应的控制信号，控制信号有白光、红光、UV&IR控制信号分别控制白光LED驱动器、红光LED驱动器及UV&IR LED驱动器的开、关及调光(调光范围0-100％)，以此改变白光、红光和UV&IR三种光源的亮、灭和亮度，从而组合成不同的光谱。

实施例5：

控制器原理：外部输入一个12V DC电给控制器工作，12V通过5VDC转换电路转换出5V给采样电路，5V再通过3.3VDC转换电路转换出3.3V给主控MCU、外部存储器和彩屏显示器。外部的不同的控制命令通过相应的采样电路转化成主控MCU可读取的信号，主控MCU内部程序解析命令并通过算法计算后输出相应的控制信号到控制信号输出电路，通过上述控制信号输出电路转化成LED驱动器的控制信号。光谱图及灯具有关信息主控MCU通过TFT彩屏显示器显示出来。外部存储器存放光谱图信息，主控MCU可以随时调用。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种可调光谱的LED植物照明灯具，包括灯具主体、设置于所述灯具主体上的光源以及设置于所述灯具主体内的电源，其特征在于，所述电源包括多个电源；所述光源包括多路发出不同波长的LED光源，多个电源分别驱动连接多路发出不同波长的LED光源，使每一个电源对应的驱动连接有一路LED光源；

所述LED植物照明灯具还包括调光系统，该调光系统接入所述多个电源和所述多路LED光源之间的信号调光线路上，所述调光系统包括：

可整体控制所有LED光源亮度的总控调光电路；

多个独立的调光控制单元，每一个调光控制单元输入端均接至所述总控调光电路，其输出端分别连接至多路LED光源，使每一个调光控制单元对应的连接有一路LED光源。

2.根据权利要求1所述的一种可调光谱的LED植物照明灯具，其特征在于，所述电源设置有4个，各电源的输入端并联。

3.根据权利要求1所述的一种可调光谱的LED植物照明灯具，其特征在于，所述电源包括两个第一电源、一个第二电源、一个第三电源；

所述多路光源包括：

八路第一光源(3)，各第一光源(3)中，分别具有发白光的W光源和发红光的第一R光源，其中四组W光源由其中一个第一电源供电，另四组W光源由另一个第一光源供电，所有R光源由所述第二电源供电；

两路第二光源(1)，各第二光源(1)中，分别具有发紫光的UV光源和发红光的第二R光源，所述UV光源和所述第二R光源均由所述第三电源供电。

4.根据权利要求3所述的一种可调光谱的LED植物照明灯具，其特征在于，所述第一电源为320W电源。

5.根据权利要求3所述的一种可调光谱的LED植物照明灯具，其特征在于，所述第二电源为150W电源。

6.根据权利要求3所述的一种可调光谱的LED植物照明灯具，其特征在于，所述第三电源为100W电源。

7.根据权利要求3所述的一种可调光谱的LED植物照明灯具，其特征在于，所述第一R光源发出的光的波长为660nm。

8.根据权利要求3所述的一种可调光谱的LED植物照明灯具，其特征在于，所述UV光源发出的光的波长为390nm。

9.根据权利要求3所述的一种可调光谱的LED植物照明灯具，其特征在于，所述第二R光源发出的光的波长为730nm。

10.根据权利要求1所述的一种可调光谱的LED植物照明灯具，其特征在于，所述调光系统包括：

主控MCU；

与所述主控MCU输入端分别电连接的定时控制命令采样电路、红光控制命令采样电路、紫外光和红外光控制命令采样电路、调光控制命令采样电路；

与所述主控MCU输出端分别电连接的白光控制信号输出电路、红光控制信号输出电路、紫外光和红外光控制信号输出电路；

与所述主控MCU连接的TFT彩屏显示器；

与所述主控MCU连接的外部存储器；

与所述主控MCU连接的3.3V DC转换电路，所述3.3V DC转换电路输入端还连接有5V DC转换电路，所述5V DC转换电路的输出端还分别连接所述定时控制命令采样电路、红光控制命令采样电路、紫外光和红外光控制命令采样电路、调光控制命令采样电路，其输入端连接有12V DC输入滤波电路，所述12V DC输入滤波电路的输出端还分别连接至白光控制信号输出电路、红光控制信号输出电路、紫外光和红外光控制信号输出电路，所述3.3V DC转换电路的输出端还连接所述外部存储器。

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