KR101182798B1 - 농작물 생장용 엘이디 조명 장치 및 농작물 생장용 조명 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 농작물 생장용 엘이디 조명 장치를 제공한다. 상기 농작물 생장용 엘이디 조명 장치는 기판을 갖는 본체; 상기 본체의 내부에서, 서로 다른 파장 범위를 갖고 파장 범위 별로 그룹들을 이루어 상기 기판에 실장되는 다수개의 엘이디들; 및 상기 엘이디들과 전기적으로 연결되며, 상기 그룹들 간의 파워 비율이 외부로부터 입력되면, 상기 입력되는 파워 비율이 기설정된 파워 비율 범위에 포함되도록 상기 그룹들의 작동을 제어하는 파워 제어 모듈을 포함하고, 상기 파워 제어 모듈은, 상기 그룹들 각각으로 전원을 공급하는 전원 공급부와, 상기 그룹들 각각에서 출력되는 파워를 체크하는 파워 체크부와, 상기 전원 공급부와 상기 그룹들 각각의 엘이디들을 서로 선택적으로 스위칭하는 스위칭 부와, 상기 전원 공급부와 상기 파워 체크부 및 상기 스위칭 부와 전기적으로 연결되며, 상기 그룹들 간의 파워 비율이 외부로부터 입력되면, 상기 파워 체크부로부터 상기 그룹들 각각의 파워를 전송 받아 상기 입력되는 파워 비율이 기설정된 파워 비율 범위에 포함되도록 상기 전원 공급부와 상기 스위칭 부를 제어하여 상기 그룹들의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 농작물 생장용 엘이디 조명 장치 및 농작물 생장용 조명 제어 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 농작물 생장에 요구되는 조명을 서로 다른 파장 범위를 갖는 블루, 레드, 그린의 엘이디들을 그룹화하여 구성하고, 이들 그룹들에서 한 쌍의 그룹을 선출하여 기 설정된 파워 비율을 이루도록 엘이디들의 작동을 제어하여 작물의 생장을 작물 특성에 부합되는 조건으로 최적의 생장 조건을 형성할 수 있는 농작물 생장용 엘이디 조명 장치 및 농작물 생장용 조명 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 식물성장에 필요한 조명을 위해서 종래에는 백열등, 형광등, 할로겐 전구, 고압나트륨 전구 등을 사용하여 왔었으나 최근에는 이를 대체하는 식물 재배용 반도체 발광 다이오드에 대한 내용으로 종래의 기술이 갖추지 못한 식물성장의 광합성 및 엽록성 작용의 효과를 발생시키고 에너지 절감 및 환경 보호로 인한 파급적인 경제 효과를 발생시킬 수 있다. 이러한 최근의 식물재배용 발광다이오드를 가지고 있는 조명장치의 식물성ㅇ생장 육성장치에는 식물의 특성에 따라 그리고 제어하고자 하는 매개변수에 따라 최적의 파장대역 및 밝기의 광을 조사함으로써 식물의 성ㅇ생장을 위한 제어부를 구성하여 제어할 수 있는 발광다이오드를 이용한 식물 성ㅇ생장 육성장치가 공개(특허문헌 1)되어 있고 이와 비슷한 문헌으로 식물의 종류와 생육과정에 맞추어 최적 파장의 빛을 발산하는 여러 종류의 LED를 적당한 비율로 조합하는데 적색, 청색, 녹색, 백색, 적외선, 자외선 등의 LED 중에서 선택되는 1종류 또는 2종류 이상의 LED를 보드상에 적당한 비율로 다수 배치하여 식물의 종류나 생육상황에 따라 교체할 수 있도록 구성 한 문헌(특허문헌 2)이 있다.
또한, 색소식물을 재배하는데 있어서 좁은 공간에서 생산효율과 단시간에 재배가 가능하도록 만들어진 폐쇄형 LED 식물공장으로써 전력소비가 적고 광 효율이 높은 원 적외선광 730nm, 적색광 660nm, 청색광 450nm의 엘이디 램프를 광원으로 사용하고 광 폐쇄 공간에서 고효율 식물재배 시스템에 관한 문헌(특허문헌 3) 등 식물의 성장촉진을 향상시키고 전력소비가 적은 식물 재배장치 등의 문헌들이 나타나 있다.
그러나 상기 종래 기술에 의한 식물 생육장치 등은 다음과 같은 문제점이 발생하게 된다. 상술한 바와 같이, 종래에는 식물성장이나 발아, 개화에 필요한 파장의 광원을 생산하기 위하여 네트워크를 통한 제어부를 설치해야 하고 그 제어부는 시스템과 결합되어 통합 운영되는 구성이다. 이러한 방식은 이론적으로는 가능하나 실제 적용이 되지 않을 뿐 아니라 비효율을 초래한다. 제어 시스템으로 필요한 파장의 광원을 구성하려면 크기가 커지고 비용이 증대되어 생산성 수지를 맞추지 못하고 필요한 파장이 구동되고 있을 시 사용되지 않은 광원은 불필요한 공간을 차지하게 된다. 또한 식물 생장에 있어서의 공간은 높은 습도를 유지 하여야 하고 그로 인한 교체식 부품들은 노화나 고장으로부터 자유로울 수가 없다. 그리고 청색과 적색 그리고 근 적외광인 730nm 파장을 혼합한 방식의 식물재배에 대한 구성은 특정 식물의 성장부분에는 효과가 있으나 종자 발아에는 문제를 발생 시켜 한정적으로 사용이 가능한 형태이다. 연구에 의하면 오래전 1952년 H.A.보스윅과 S.B.헨드릭스 등은 상추 종자의 발아에 미치는 빛의 작용스펙트럼을 측정하여 670 nm의 적색광이 발아촉진 효과가 가장 크고, 730nm의 근적외선광은 적색광에 의한 촉진효과를 소멸시키는 효과가 있다는 것이 밝혀졌다. 또한, 두 파장의 빛을 서로 1분씩 교차하여 비출 경우, 횟수에 관계없이 최후에 비춘 빛의 파장에 따라 발아율이 결정되었다. 그러므로 국소적인 곳에서 한정적으로 밖에 사용될 수 없는 것이다.
이와 같은 종래 기술은 식물공장 제어 시스템 용도로 개발되어 일반적인 식물을 재배하는 농가에서 사용하기는 어렵다고 볼 수 있다. 또한, 복잡한 시스템 형태의 구조는 잦은 고장의 원인 될 뿐 아니라 도입을 하였다고 하더라도 투자비용이 과다하여 수익을 낼 수 없는 구조이고 기술적인 한계점을 가지고 있다. 이는 이미 외국에서 투자 비용대비 효율성에 문제가 되어 이를 해결하기 위한 여러 기관들의 연구가 진행 중에 있는 것이 사실이다.
따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 농작물 생장에 요구되는 조명을 서로 다른 파장 범위를 갖는 블루, 레드, 그린의 엘이디들을 그룹화하여 구성하고, 이들 그룹들에서 한 쌍의 그룹을 선출하여 기 설정된 파워 비율을 이루도록 엘이디들의 작동을 제어하여 작물의 생장을 작물 특성에 부합되는 조건으로 최적의 생장 조건을 형성할 수 있는 농작물 생장용 엘이디 조명 장치 및 농작물 생장용 조명 제어 방법을 제공함에 있다.
일 양태에 있어서, 본 발명은 농작물 생장용 엘이디 조명 장치를 제공한다.
상기 농작물 생장용 엘이디 조명 장치는 기판을 갖는 본체; 상기 본체의 내부에서, 서로 다른 파장 범위를 갖고 파장 범위 별로 그룹들을 이루어 상기 기판에 실장되는 다수개의 엘이디들; 및 상기 엘이디들과 전기적으로 연결되며, 상기 그룹들 간의 파워 비율이 외부로부터 입력되면, 상기 입력되는 파워 비율이 기설정된 파워 비율 범위에 포함되도록 상기 그룹들의 작동을 제어하는 파워 제어 모듈을 포함하고, 상기 파워 제어 모듈은, 상기 그룹들 각각으로 전원을 공급하는 전원 공급부와, 상기 그룹들 각각에서 출력되는 파워를 체크하는 파워 체크부와, 상기 전원 공급부와 상기 그룹들 각각의 엘이디들을 서로 선택적으로 스위칭하는 스위칭 부와, 상기 전원 공급부와 상기 파워 체크부 및 상기 스위칭 부와 전기적으로 연결되며, 상기 그룹들 간의 파워 비율이 외부로부터 입력되면, 상기 파워 체크부로부터 상기 그룹들 각각의 파워를 전송 받아 상기 입력되는 파워 비율이 기설정된 파워 비율 범위에 포함되도록 상기 전원 공급부와 상기 스위칭 부를 제어하여 상기 그룹들의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 그룹들은, 640㎚ 내지 670㎚의 파장 범위를 이루는 다수개의 레드 엘이디들로 이루어지는 제 1그룹과, 440㎚ 내지 470㎚의 파장 범위를 이루는 다수개의 블루 엘이디들로 이루어지는 제 2그룹과, 510㎚ 내지 540㎚의 파장 범위를 이루는 다수개의 그린 엘이디들로 이루어지는 제 3그룹을 구비하는 것이 바람직하다.
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또한, 상기 기 설정되는 파워 비율은, 상기 제 1그룹과 상기 제 2그룹이 6:1 내지 12:1의 비율을 이루도록 설정되고, 상기 제 1그룹과 상기 제 3그룹이 2;1 내지 8:1의 비율을 이루도록 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어부는, 상기 입력되는 파워 비율에서 제외된 그룹의 작동을 중지하기 위하여 상기 전원 공급부를 사용하여 상기 제외된 그룹으로의 전원 공급을 중지하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전원 공급부는, 상기 제 1그룹으로 전원을 공급하는 제 1전원부와, 상기 제 2그룹으로 전원을 공급하는 제 2전원부와, 상기 제 3그룹으로 전원을 공급하는 제 3전원부로 구성되고, 상기 파워 체크부는, 상기 제 1그룹에서 출력되는 파워를 체크하는 제 1파워 체크부와, 상기 제 2그룹에서 출력되는 파워를 체크하는 제 2파워 체크부와, 상기 제 3그룹에서 출력되는 파워를 체크하는 제 3파워 체크부를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 본체는 상기 엘이디들이 일렬 또는 다수의 열을 이루도록 직관형으로 형성될 수도 있고, 상기 본체는 원형을 이루고, 상기 엘이디들은 상기 원형의 본체에 배치될 수도 있다.
다른 양태에 있어서, 본 발명은 농작물 생장용 조명 제어 방법을 제공한다.
상기 농작물 생장용 조명 제어 방법은 서로 다른 파장 범위 별로 그룹들을 이루는 엘이디들에서 한 쌍의 그룹을 선출하는 제 1단계와; 상기 선출된 한 쌍의 그룹의 파워 비율을 입력하는 제 2단계; 및 상기 입력되는 파워 비율이 기설정된 파워 비율 범위에 포함되도록 상기 그룹들의 작동을 제어하는 제 3단계를 포함한다.
상기 제 3단계는, 상기 선출된 한 쌍의 그룹들로 전원을 공급하고, 상기 한 쌍의 그룹들로부터 출력되는 파워를 각각 체크하고, 상기 체크된 파워를 기초로 상기 한 쌍의 그룹들 간의 파워 비율을 산출하고, 상기 산출된 파워 비율이 상기 기 설정된 파워 비율에 포함되도록 상기 선출된 한 쌍의 그룹들의 전원 공급을 제어하는 것이 바람직하다.
상기 그룹들을, 640㎚ 내지 670㎚의 파장 범위를 이루는 다수개의 레드 엘이디들로 이루어지는 제 1그룹과, 440㎚ 내지 470㎚의 파장 범위를 이루는 다수개의 블루 엘이디들로 이루어지는 제 2그룹과, 510㎚ 내지 540㎚의 파장 범위를 이루는 다수개의 그린 엘이디들로 이루어지는 제 3그룹으로 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기 설정되는 파워 비율을, 상기 제 1그룹과 상기 제 2그룹이 6:1 내지 12:1의 비율을 이루도록 설정하고, 상기 제 1그룹과 상기 제 3그룹이 2;1 내지 8:1의 비율을 이루도록 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 선출된 한 쌍의 그룹에서 제외된 그룹의 작동을 중지하기 위하여 상기 제외된 그룹으로의 전원 공급을 중지하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 그룹들을 이루는 엘이디들을 불규칙 적으로 배치할 수도 있다.
본 발명은 농작물 생장에 요구되는 조명을 서로 다른 파장 범위를 갖는 블루, 레드, 그린의 엘이디들을 그룹화하여 구성하고, 이들 그룹들에서 한 쌍의 그룹을 선출하여 기 설정된 파워 비율을 이루도록 엘이디들의 작동을 제어하여 작물의 생장을 작물 특성에 부합되는 조건으로 최적의 생장 조건을 형성할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 본 발명의 농작물 생장용 엘이디 조명 장치를 보여주는 사시도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따르는 그룹들의 배치 예를 보여주는 도면들이다.
도 3은 본 발명의 농작물 생장용 엘이디 조명 장치를 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 농작물 생장용 엘이디 조명 장치의 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 농작물 생장용 조명 제어 방법을 보여주는 흐름도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따르는 그룹들의 배치 예를 보여주는 도면들이다.
도 3은 본 발명의 농작물 생장용 엘이디 조명 장치를 보여주는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 농작물 생장용 엘이디 조명 장치의 동작을 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 농작물 생장용 조명 제어 방법을 보여주는 흐름도이다.
이하, 첨부되는 도면들을 참조 하여 본 발명의 농작물 생장용 엘이디 조명 장치 및 농작물 생장용 조명 제어 방법을 설명하도록 한다.
먼저, 본 발명의 농작물 생장용 엘이디 조명 장치의 구성을 설명하도록 한다.
도 1을 참조 하면, 본 발명의 농작물 생장용 엘이디 조명 장치는 본체(100)를 갖는다. 상기 본체(100)는 직관형의 구조를 이룰 수도 있고, 도 2c에 도시되는 바와 같이 원형을 이루는 내장형 등기구(100')일 수도 있다.
상기 본체(100)에는 기판(110)이 구비된다. 도 2a를 참조 하면, 상기 기판(110)은 일정 길이를 갖는 판상으로 형성되며, 상기 기판(110)에는 발광 소자들인 다수개의 엘이디들(LED)이 실장 된다. 본 발명에서의 엘이디들(LED)은 레드(R), 블루(B) 및 그린의 엘이디들(G)을 사용하고, 특히, 레드 엘이디들(R)의 경우에 640㎚ 내지 670㎚의 파장 범위를 이루는 발광 소자를 사용하고, 블루 엘이디들(B)의 경우에 440㎚ 내지 470㎚의 파장 범위를 이루는 발광 소자들을 사용하며, 그린 엘이디들(G)의 경우에 510㎚ 내지 540㎚의 파장 범위를 이루는 발광 소자를 사용한다.
따라서, 상기 레드 엘이디들(R)은 제 1그룹(①)을 이루고, 블루 엘이디들(B)은 제 2그룹(②)을 이루며, 그린 엘이디들(G)은 제 3그룹(③)을 이룰 수 있다. 여기서, 도 2b에 도시되는 바와 같이, 상기 제 1그룹(①), 제 2그룹(②) 및 제 3그룹(③)은 기판(110)의 실장 영역에서 서로 일정의 영역으로 구획될 수도 있고, 엘이디들(LED)이 서로 불규칙하게 배치되어 형성될 수도 있다.
도 2a의 경우에는 엘이디들(LED)이 규칙적으로 그룹핑되는 예를 보여주고 있고, 도 2b의 경우에는 엘이디들(LED)이 불규칙적으로 그룹핑되는 예를 보여주고 있다.
본 발명은 상기 그룹들(①,②,③) 중 한 쌍의 그룹간의 파워 비율이 외부로부터 입력되면, 상기 입력되는 파워 비율이 기설정된 파워 비율 범위에 포함되도록 상기 그룹들(①,②,③)의 작동을 제어하는 파워 제어 모듈을 갖는다.
도 3 및 도 4를 참조 하면, 상기 파워 제어 모듈은 전원 공급부(200)와, 파워 체크부(400)와, 스위칭 부(300)와, 제어부(500)로 구성된다.
좀 더 상세하게는, 상기 그룹들(①,②,③)은 전원 공급부(200)와 전기적으로 연결되어 전원을 각각 공급 받을 수 있다. 즉, 상기 제 1그룹(①)은 제 1전원 공급부(210)와 전기적으로 연결되어 전원을 공급 받고, 상기 제 2그룹(②)은 제 2전원 공급부(220)와 전기적으로 연결되어 전원을 공급 받으며, 상기 제 3그룹(③)은 제 3전원 공급부(230)와 전기적으로 연결되어 전원을 공급 받을 수 있다.
또한, 상기 그룹들(①,②,③) 각각의 엘이디들(LED)은 전원 공급부(200)와의 전기적 경로를 선택적으로 차단시킬 수 있는 스위칭 부(300)에 의하여 전원의 공급 및 차단이 이루어질 수 있다. 즉, 상기 제 1그룹(①)은 제 1스위칭 부(310)에 의하여 전원 공급 경로인 전기적 경로의 스위칭이 구현되고, 제 2그룹(②)은 제 2스위칭 부(320)에 의하여 전원 공급 경로인 전기적 경로의 스위칭이 구현되고, 제 3그룹(③)은 제 3스위칭 부(330)에 의하여 전원 공급 경로인 전기적 경로의 스위칭이 구현될 수 있다.
이에 더하여, 상기 그룹들(①,②,③) 각각은 전원을 공급 받아 발광되는 경우에 발생되는 파워를 체크할 수 있는 파워 체크부(400)와 전기적으로 연결된다. 따라서, 각 그룹들(①,②,③)에서 발생되는 전력은 상기 파워 체크부(400)에 의하여 체크되고, 이 체크된 파워는 제어부(500)로 전송될 수 있다. 여기서, 상기 제 1그룹(①)은 제 1파워 체크부(410)와 전기적으로 연결되고, 제 2그룹(②)은 제 2파워 체크부(420)와 전기적으로 연결되고, 제 3그룹(③)은 제 3파워 체크부(430)와 전기적으로 연결된다.
따라서, 상기 제어부(500)는 상기 각각의 파워 체크부(410,420,430)로부터 각 그룹들(①,②,③)의 파워를 전송 받을 수 있다.
이어, 상기 제어부(500)에는 상기 그룹들(①,②,③) 중 한 쌍의 그룹에 대한 파워 비율이 외부로부터 입력될 수 있다.
그리고, 상기 제어부(500)는 상기 한 쌍의 그룹에 해당되는 파워를 파워 체크부(400)로부터 전송 받아 파워 비율을 산출한다. 그리고, 상기 제어부(500)는 상기 산출되는 파워 비율이 기 설정된 파워 비율 범위에 포함되도록 상기 전원 공급부(200)와 상기 스위칭 부(300)를 제어하여 상기 그룹들(①,②,③)의 동작을 제어할 수 있다.
여기서, 상기 기 설정되는 파워 비율은, 상기 제 1그룹(①)과 상기 제 2그룹(②)이 6:1 내지 12:1의 비율을 이루도록 설정되고, 상기 제 1그룹(①)과 상기 제 3그룹(③)이 2;1 내지 8:1의 비율을 이루도록 설정되는 것이 좋다.
그리고, 상기 제어부(500)는 상기 입력되는 파워 비율에서 제외된 그룹의 작동을 중지할 수 있도록 상기 전원 공급부(200)를 사용하여 상기 제외된 그룹으로의 전원 공급을 중지하는 것이 좋다.
다음은, 상기와 같이 구성되는 조명 장치를 사용하여, 농작물 생장용 조명 제어 방법을 설명하도록 한다.
도 2a,도 2b 및 도 3 및 도 4, 도 5를 참조하면, 본 발명에 따르는 제어부(500)에는 한 쌍의 그룹 별 파워 비율 범위가 기 설정된다. 바람직하게는, 본 발명에서는 상기 한 쌍의 그룹 별 파워 비율 범위는 레드 엘이디들(R)로 그룹핑된 제 1그룹(①)과 블루 엘이디들(B)로 그룹핑된 제 2그룹(②)이 6:1 내지 12:1의 비율을 이루도록 설정할 수도 있고, 상기 제 1그룹(①)과 그린 엘이디들(G)로 그룹핑된 제 3그룹(③)이 2;1 내지 8:1의 비율을 이루도록 설정할 수도 있다.
이어, 제어부(500)와 전기적으로 연결되는 별도의 입력기(510)를 사용하여 서로 다른 파장 범위 별로 그룹들을 이루는 엘이디들(LED)에서 한 쌍의 그룹을 선출하는 제 1단계를 거친다.
여기서, 상기 한 쌍의 그룹은 제 1그룹(①)과 제 2그룹(②) 일수도 있고, 제 1그룹(①)과 제 3그룹(③) 일 수도 있다.
예컨대, 제 1그룹(①)과 제 2그룹(②)을 선출하는 경우에, 상기 입력기(510)를 사용하여 상기 제 1그룹(①)과 제 2그룹(②)과의 파워 비율을 입력할 수 있다.
이어, 상기 제어기(500)는 그린 엘이디들(G)로 그룹핑된 제 3그룹(③)으로의 전원 공급을 차단하기 위하여 제 3전원 공급부(230)의 작동을 중지함과 아울러, 제 3스위칭 부(330)를 사용하여 제 3전원 공급부(230)와 상기 제 3그룹들(③)간의 전기적인 경로를 차단할 수 있다.
반면에, 상기 제 1그룹(①)과 제 2그룹(②) 각각은 제 1전원 공급부(210)와 제 2전원 공급부(220)와의 전기적인 경로가 연결된 상태를 이룰 수 있다.
이어, 상기 제어기(500)는 상기 입력되는 파워 비율이 기설정된 파워 비율 범위에 포함되도록 상기 제 1,2그룹들(①,②)의 작동을 제어하는 제 3단계를 거친다.
즉, 상기 제어기(500)는 제 1전원 공급부(210)를 사용하여 상기 제 1그룹(①)으로 전원을 공급하고, 제 2전원 공급부(220)를 사용하여 제 2그룹(②)으로 전원을 공급할 수 있다. 이때, 제 1,2스위칭 부(310,320)는 상기 제 1전원 공급부(210)와 제 2전원 공급부(220)와의 전기적인 경로가 연결된 상태를 이루도록 할 수 있다.
따라서, 상기 제 1그룹(①)과 제 2그룹(②)에는 각각 전원이 공급될 수 있고, 이에 따라, 상기 제 1그룹(①)과 제 2그룹(②)은 발광함과 동시에 일정의 파워를 발생시킬 수 있다.
이어, 제 1파워 체크부(410)는 제 1그룹(①)에서 발생되는 파워를 체크하여 제어부(500)로 전송하고, 제 2파워 체크부(420)는 제 2그룹(②)에서 발생되는 파워를 체크하여 제어부(500)로 전송한다.
그리고, 상기 제어부(500)는 상기 체크된 파워를 기초로 상기 한 쌍의 그룹들인 제 1그룹(①)과 제 2그룹(②) 간의 파워 비율을 산출한다.
상기 제어부(500)는 상기 산출된 파워 비율이 상기 기 설정된 파워 비율에 포함되도록 상기 선출된 제 1,2그룹들(①,②)의 전원 공급을 제어한다.
이때, 상기 제 1그룹(①)과 제 2그룹(②)의 산출된 파워 비율이 6:1 내지 12:1의 파워 비율의 범위 내에 포함되면, 상기 제어부(500)는 미리 설정된 시간 동안 상기 제 1그룹(①)과 제 2그룹(②)의 작동을 유지한다.
반면에, 상기 제 1그룹(①)과 제 2그룹(②)의 산출된 파워 비율이 6:1 내지 12:1의 파워 비율의 범위 내에 포함되지 않는 경우에, 상기 제어부(500)는 제 1그룹들(①)의 레드 엘이디들(R) 각각 및 제 2그룹들(②)의 블루 엘이디들(B) 각각으로의 전원 공급을 제어하여 상기 제 1그룹(①)과 제 2그룹(②)의 산출된 파워 비율이 6:1 내지 12:1의 파워 비율의 범위 내에 포함되도록 한다.
한편, 상기와 같이 상기 제 1그룹(①)과 제 2그룹(②)의 산출된 파워 비율이 6:1 내지 12:1의 파워 비율의 범위 내에 포함되도록 하는 루프(loop)를 기 설정된 회수로 반복하여 실시하여도 상기 제 1그룹(①)과 제 2그룹(②)의 산출된 파워 비율이 6:1 내지 12:1의 파워 비율의 범위 내에 포함되지 않으면, 상기 제어부(500)는 별도로 전기적으로 연결되는 알람 발생기(520)를 사용하여 외부로 정상적인 파어 비율 조절이 되지 않음에 대한 알람을 발생시킬 수도 있다.
상기의 경우에는, 레드 엘이디들(R)과 블루 엘이디들(B) 간의 파워 비율을 6;1 내지 12:1의 내에 포함되도록 조절하는 흐름을 보여주고 있고, 본 발명에 따르는 기 설정된 파워 비율 범위는 임의적으로 가변되어 제어부(500)에 재설정될 수 있다.
한편, 레드 엘이디들(R)로 그룹핑된 제 1그룹(①)과 그린 엘이디들(G)로 그룹핑된 제 3그룹(③)을 선출하는 경우에, 상기와 실질적으로 동일한 흐름으로 진행될 수 있는데, 다만, 제어부(500)는 제 1파워 체크부(410)로부터 제 1그룹(①)의 파워를 전송받고 제 3파워 체크부(430)로부터 제 3그룹(③)의 파워를 전송 받아 제 1그룹(①)과 제 3그룹(③) 간의 파워 비율을 산출한다. 그리고, 상기 제어부(500)는 상기 산출된 파워 비율이 기 설정된 제 1그룹(①)과 제 3그룹(③)의 파워 비율 범위인 2;1 내지 10:1의 파워 비율 범위에 포함되도록 제 1,3전원 공급부(210,230) 및 제 1,3스위칭 부(310,330)를 사용하여 제 1,3그룹(①,③)의 엘이디들(LED)의 작동을 제어할 수 있다. 여기서, 상기 제 1그룹(①)과 제 3그룹(③)의 파워 비율 범위는 2;1 내지 8:1의 파워 비율 범위를 이루도록 설정될 수도 있다.
100, 100' : 본체
110, 110': 기판
120 : 커버
130 : 소켓
200 : 전원 공급부
210 : 제 1전원 공급부
220 : 제 2전원 공급부
230 : 제 3전원 공급부
300 : 스위칭 부
310 : 제 1스위칭 부
320 : 제 2스위칭 부
330 : 제 3스위칭 부
400 : 파워 체크부
410 : 제 1파워 체크부
420 : 제 2파워 체크부
430 : 제 3파워 체크부
500 : 제어부
510 : 입력기
520 : 알람 발생기
110, 110': 기판
120 : 커버
130 : 소켓
200 : 전원 공급부
210 : 제 1전원 공급부
220 : 제 2전원 공급부
230 : 제 3전원 공급부
300 : 스위칭 부
310 : 제 1스위칭 부
320 : 제 2스위칭 부
330 : 제 3스위칭 부
400 : 파워 체크부
410 : 제 1파워 체크부
420 : 제 2파워 체크부
430 : 제 3파워 체크부
500 : 제어부
510 : 입력기
520 : 알람 발생기
Claims (14)
- 기판을 갖는 본체;
상기 본체의 내부에서, 서로 다른 파장 범위를 갖고 파장 범위 별로 그룹들을 이루어 상기 기판에 실장되는 다수개의 엘이디들; 및
상기 엘이디들과 전기적으로 연결되며, 상기 그룹들 간의 파워 비율이 외부로부터 입력되면, 상기 입력되는 파워 비율이 기설정된 파워 비율 범위에 포함되도록 상기 그룹들의 작동을 제어하는 파워 제어 모듈을 포함하고,
상기 파워 제어 모듈은,
상기 그룹들 각각으로 전원을 공급하는 전원 공급부와, 상기 그룹들 각각에서 출력되는 파워를 체크하는 파워 체크부와, 상기 전원 공급부와 상기 그룹들 각각의 엘이디들을 서로 선택적으로 스위칭하는 스위칭 부와, 상기 전원 공급부와 상기 파워 체크부 및 상기 스위칭 부와 전기적으로 연결되며, 상기 그룹들 간의 파워 비율이 외부로부터 입력되면, 상기 파워 체크부로부터 상기 그룹들 각각의 파워를 전송 받아 상기 입력되는 파워 비율이 기설정된 파워 비율 범위에 포함되도록 상기 전원 공급부와 상기 스위칭 부를 제어하여 상기 그룹들의 동작을 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 농작물 생장용 엘이디 조명 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 그룹들은,
640㎚ 내지 670㎚의 파장 범위를 이루는 다수개의 레드 엘이디들로 이루어지는 제 1그룹과, 440㎚ 내지 470㎚의 파장 범위를 이루는 다수개의 블루 엘이디들로 이루어지는 제 2그룹과, 510㎚ 내지 540㎚의 파장 범위를 이루는 다수개의 그린 엘이디들로 이루어지는 제 3그룹을 구비하는 것을 특징으로 하는 농작물 생장용 엘이디 조명 장치. - 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 기 설정되는 파워 비율은,
상기 제 1그룹과 상기 제 2그룹이 6:1 내지 12:1의 비율을 이루도록 설정되고,
상기 제 1그룹과 상기 제 3그룹이 2;1 내지 8:1의 비율을 이루도록 설정되는 것을 특징으로 하는 농작물 생장용 엘이디 조명 장치. - 제 4항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 입력되는 파워 비율에서 제외된 그룹의 작동을 중지하기 위하여 상기 전원 공급부를 사용하여 상기 제외된 그룹으로의 전원 공급을 중지하는 것을 특징으로 하는 농작물 생장용 엘이디 조명 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 전원 공급부는, 상기 제 1그룹으로 전원을 공급하는 제 1전원부와, 상기 제 2그룹으로 전원을 공급하는 제 2전원부와, 상기 제 3그룹으로 전원을 공급하는 제 3전원부로 구성되고,
상기 파워 체크부는, 상기 제 1그룹에서 출력되는 파워를 체크하는 제 1파워 체크부와, 상기 제 2그룹에서 출력되는 파워를 체크하는 제 2파워 체크부와, 상기 제 3그룹에서 출력되는 파워를 체크하는 제 3파워 체크부를 구비하는 것을 특징으로 하는 농작물 생장용 엘이디 조명 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 본체는 상기 엘이디들이 일렬 또는 다수의 열을 이루도록 직관형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 농작물 생장용 엘이디 조명 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 본체는 원형을 이루고, 상기 엘이디들은 상기 원형의 본체에 배치되는 것을 특징으로 하는 농작물 생장용 엘이디 조명 장치. - 서로 다른 파장 범위 별로 그룹들을 이루는 엘이디들에서 한 쌍의 그룹을 선출하는 제 1단계;
상기 선출된 한 쌍의 그룹의 파워 비율을 입력하는 제 2단계; 및
상기 입력되는 파워 비율이 기설정된 파워 비율 범위에 포함되도록 상기 그룹들의 작동을 제어하는 제 3단계를 포함하는 농작물 생장용 조명 제어 방법. - 제 9항에 있어서,
상기 제 3단계는,
상기 선출된 한 쌍의 그룹들로 전원을 공급하고,
상기 한 쌍의 그룹들로부터 출력되는 파워를 각각 체크하고,
상기 체크된 파워를 기초로 상기 한 쌍의 그룹들 간의 파워 비율을 산출하고,
상기 산출된 파워 비율이 상기 기 설정된 파워 비율에 포함되도록 상기 선출된 한 쌍의 그룹들의 전원 공급을 제어하는 것을 특징으로 하는 농작물 생장용 조명 제어 방법. - 제 9항에 있어서,
상기 그룹들을,
640㎚ 내지 670㎚의 파장 범위를 이루는 다수개의 레드 엘이디들로 이루어지는 제 1그룹과, 440㎚ 내지 470㎚의 파장 범위를 이루는 다수개의 블루 엘이디들로 이루어지는 제 2그룹과, 510㎚ 내지 540㎚의 파장 범위를 이루는 다수개의 그린 엘이디들로 이루어지는 제 3그룹으로 구성하는 것을 특징으로 하는 농작물 생장용 조명 제어 방법. - 제 9항에 있어서,
상기 기 설정되는 파워 비율을,
상기 제 1그룹과 상기 제 2그룹이 6:1 내지 12:1의 비율을 이루도록 설정하고,
상기 제 1그룹과 상기 제 3그룹이 2;1 내지 8:1의 비율을 이루도록 설정하는 것을 특징으로 하는 농작물 생장용 조명 제어 방법. - 제 10항에 있어서,
상기 선출된 한 쌍의 그룹에서 제외된 그룹의 작동을 중지하기 위하여 상기 제외된 그룹으로의 전원 공급을 중지하는 것을 특징으로 하는 농작물 생장용 조명 제어 방법. - 제 9항에 있어서,
상기 그룹들을 이루는 엘이디들을 불규칙 적으로 배치하는 것을 특징으로 하는 농작물 생장용 조명 제어 방법.
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Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020100091187A KR101182798B1 (ko) | 2010-09-16 | 2010-09-16 | 농작물 생장용 엘이디 조명 장치 및 농작물 생장용 조명 제어 방법 |
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