KR20230021303A - Led lamp for smart farm - Google Patents

Led lamp for smart farm Download PDF

Info

Publication number
KR20230021303A
KR20230021303A KR1020210103015A KR20210103015A KR20230021303A KR 20230021303 A KR20230021303 A KR 20230021303A KR 1020210103015 A KR1020210103015 A KR 1020210103015A KR 20210103015 A KR20210103015 A KR 20210103015A KR 20230021303 A KR20230021303 A KR 20230021303A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
circuit
constant current
heat sink
led
voltage
Prior art date
Application number
KR1020210103015A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
임형준
Original Assignee
농업회사법인 주식회사 로보팜
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 농업회사법인 주식회사 로보팜 filed Critical 농업회사법인 주식회사 로보팜
Priority to KR1020210103015A priority Critical patent/KR20230021303A/en
Publication of KR20230021303A publication Critical patent/KR20230021303A/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/345Current stabilisation; Maintaining constant current
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00Botany in general
    • A01G7/04Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
    • A01G7/045Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/502Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components
    • F21V29/508Cooling arrangements characterised by the adaptation for cooling of specific components of electrical circuits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/56Cooling arrangements using liquid coolants
    • F21V29/57Cooling arrangements using liquid coolants characterised by control arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V29/00Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
    • F21V29/50Cooling arrangements
    • F21V29/70Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks
    • F21V29/74Cooling arrangements characterised by passive heat-dissipating elements, e.g. heat-sinks with fins or blades
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/10Controlling the intensity of the light
    • H05B45/14Controlling the intensity of the light using electrical feedback from LEDs or from LED modules
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

According to the present invention, an LED lamp for a smart farm comprises: a full-wave rectification circuit (10) receiving alternating current power to perform full-wave rectification; a valley-fill circuit (20) receiving a voltage full-wave rectified by the full-wave rectification circuit (10) to reduce output ripples, and performing power factor correction (PFC) of an input current; a constant current circuit (30) receiving a voltage from the valley-fill circuit (20), and allowing a constant current to flow therein regardless of the level of a voltage across both ends thereof; a plurality of LED modules (50) receiving a voltage from the constant current circuit (30), controlled to be turned on and off by an on/off controller (40), and emitting light to a plant; and a heat exchange part heating cooling water by heat discharged from the constant current circuit (30) to cool the constant current circuit (30). When at least one among the plurality of LED modules (50) is controlled to be turned off, the voltage applied to the constant current circuit (30) increases, and the amount of thermal energy discharged from a transistor of the constant current circuit (30) increases. The temperature of a nutrient solution is adjusted and the temperature around a plant in a smart farm is adjusted by the cooling water. Individual programming such as plants is possible by a wireless communication means such as low-price IR. Individual plant growth is automatically controlled. An AI database can be built by receiving feedback of individual plant growth data.

Description

스마트팜용 LED 조명등{LED LAMP FOR SMART FARM}LED lighting for smart farm {LED LAMP FOR SMART FARM}

본 발명은 스마트팜용 LED 조명등에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 AC 타입 역률 보상 전원 장치로서 LED 정전류 제어를 하며 전도, 방사 노이즈 발생이 없고, 또한 AC타입의 단점인 AC 타입 전원 장치에서 발생하는 열에너지를 재활용하여 식물 주위 온도 조정 및 양액 온도 조정을 할 수 있게 함으로서 전원 에너지 효율을 상승시키며, 광파장이 다른 각각의 LED 어레이별 개별 다채널 회로로 구성하며 그 각각의 채널을 가정용 저가의 IR 통신 같은 다양한 무선 제어로 LED 어레이 개별 프로그래밍 제어가 가능하게 하여 식물 재배자의 노하우로 식물 성장이 가능하도록 하며, 최소 분 단위에서 최대 365일 주기로 광 파장이 다른 LED 채널별 광량 자동 제어를 할 수 있어 식물공장 내에서도 국부적 식물 성장 상태에 따른 광 레시피 설정과 식물 종류별 변경에 따른 식물등 교체 없이 용이한 광 레시피 설정을 가능하게 하며, 주기적 시간대를 미세한 조절이 가능한 식물 공장용으로써 단순 디밍 제어 기능을 벗어난 식물 성장을 식물 공장 및 가정용에서 실생활로 이용할 수 있는 스마트팜용 LED 조명등에 관한 것이다.The present invention relates to an LED lighting lamp for smart farms, and more particularly, as an AC type power factor correction power supply device, which controls LED constant current, does not generate conduction and radiation noise, and also reduces thermal energy generated in an AC type power supply device, which is a disadvantage of the AC type. By recycling, it is possible to adjust the temperature around the plant and the temperature of the nutrient solution, thereby increasing power energy efficiency. Each LED array with a different light wavelength is composed of individual multi-channel circuits, and each channel is configured with various wireless devices such as low-cost IR communication for home use. Control enables individual programming control of the LED array, enabling plant growth with the plant grower's know-how, and it is possible to automatically control the amount of light for each LED channel with different light wavelengths from a minimum of minutes to a maximum of 365 days, enabling local plant growth even within the plant factory. It enables easy light recipe setting according to the growth status and without replacing the plant light according to the change of each plant type. It is for plant factories where the periodic time period can be finely adjusted. Plant growth beyond the simple dimming control function It is about LED lighting for smart farms that can be used in real life at home.

스마트팜 내지 식물공장이란 식물의 생장 환경을 인공적으로 제어하여 공산품처럼 계획생산이 가능한 시스템적인 농업형태이다.A smart farm or plant factory is a systematic form of agriculture that can artificially control the growth environment of plants and produce planned production like industrial products.

국내외적으로 최근 심각한 기후변화로 인해, 안정적인 식량 확보를 위한 식물공장 도입의 필요성이 크게 증대되고 있다. 심각한 기후변화는 기온, 강수량, 일사량 등을 변화시켜 기존 노지 재배 방식의 생산성을 약화시키고 있다. 이로 인해, 1년 내내 안정적으로 식물을 재배할 수 있는 식물공장의 필요성이 주목받고 있다. 기후변화에 효과적으로 대응하기 위한 목적 이외에, 자연 환경 보호 측면에서도 스마트팜은 중요한 역할을 한다. 밀폐형 식물공장으로 청정한 환경으로 식물 재배를 함으로써 무농약 재배가 가능하며, 또한 도시 내 빌딩에도 식물공장을 설치할 수 있으므로 지역의 위치나 기후와 상관 없이 다양한 식물을 재배할 수 있으며 단위 면적당 생산성을 크게 향상 시키며, 유통 비용 절감과 제품 신선도를 유지할 수 있다.Domestically and internationally, due to recent severe climate change, the necessity of introducing plant factories for stable food security is greatly increasing. Severe climate change is weakening the productivity of existing open-field cultivation methods by changing temperature, precipitation, and solar radiation. For this reason, the need for a plant factory capable of stably cultivating plants throughout the year is attracting attention. In addition to the purpose of effectively responding to climate change, smart farms also play an important role in the protection of the natural environment. By cultivating plants in a clean environment with an enclosed plant factory, pesticide-free cultivation is possible, and since a plant factory can be installed in a building in the city, various plants can be grown regardless of the location or climate of the region, and productivity per unit area is greatly improved. , can reduce distribution costs and maintain product freshness.

현재, 농업분야는 반도체 발광 다이오드 LED(Light Emitting Diode)의 출현과 함께 커다란 전환점을 맞이하고 있다. 농업을 위한 기존의 조명들은 광범위한 파장대의 영역을 포함하며 인간의 시감에 맞추어진 조명이지만, LED는 식물이 필요로 하는 파장대만을 구현할 수 있기 때문에 식물을 계획적으로 생육할 수 있다.Currently, the agricultural sector is facing a great turning point with the advent of semiconductor light emitting diodes (LEDs). Existing lighting for agriculture covers a wide range of wavelengths and is tailored to human vision, but LEDs can implement only the wavelength range required by plants, so plants can grow deliberately.

식물이 필요로 하는 빛은 파장이 300~800nm 범위인 생리 효과 방사선과 400~700nm 범위의 광합성 효과 방사선으로 대별할 수 있다. 식물은 이 중에서 청색 계열과 적색 계열의 빛을 흡수하고 녹색 계열의 빛은 반사하게 된다. 이렇게 식물이 필요로 하는 파장 영역의 빛을 방출할 수 있는 LED를 식물의 생육을 위한 조명으로 사용하는 다양한 기술이 개발되고 있다.The light required by plants can be roughly divided into physiological effect radiation with a wavelength in the range of 300 to 800 nm and photosynthetic effect radiation in the range of 400 to 700 nm. Plants absorb blue and red light and reflect green light. In this way, various technologies are being developed for using LEDs capable of emitting light in a wavelength range required by plants as lighting for plant growth.

스마트팜 경우 식물이 자랄 수 있는 온도, 광, 습도, 영양분을 적절하게 조절하여 최적의 환경을 유지하는데 목적이 있다. 특히 인공광원으로 일반 형광등 및 LED 조명등을 이용하여 식물이 자랄 수 있는 파장을 제어 함으로써 외부적인 환경을 전혀 받지 않으며 생장함으로 수확기간을 단축시키는 장점이 있다. 또한 사계절이 뚜렷하지 않거나, 사막, 남북극 환경에서 식물이 자랄 수 없는 열악한 지역에서도 LED 조명 적용된 스마트팜에서 원하는 식물 재배가 가능하며, 식물공장 밀폐형으로 병충해가 발생되지 않게 할 수 있으며, 특히 농약을 사용하지 않음으로 친환경 농산물 및 특산물, 화회, 양용작물 등을 재배할 수 있다.In the case of smart farms, the purpose is to maintain the optimal environment by properly adjusting the temperature, light, humidity, and nutrients in which plants can grow. In particular, it has the advantage of shortening the harvest period by growing without receiving any external environment by controlling the wavelength at which plants can grow by using general fluorescent lights and LED lights as artificial light sources. In addition, even in poor areas where the four seasons are not clear or plants cannot grow in deserts or the Antarctic environment, desired plants can be grown in smart farms with LED lighting, and pests and diseases can be prevented from occurring with a closed plant factory, especially using pesticides. By not doing so, it is possible to grow eco-friendly agricultural products and special products, flower pots, and forage crops.

스마트팜에서 작물 재배 시 태양광을 직접 활용하지 못하는 경우가 많기 때문에 인공조명을 작물생육에 활용하여 광을 확보하는 것이 매우 중요하다. 기본적으로 식물은 광합성 생물임으로 빛(光)을 이용하여 광합성 활동을 통해 생장을 한다. 광합성이란 ‘빛을 사용하는 합성’이라는 뜻이며, 광합성 생물인 식물에게는 유기물질을 합성하는데 빛을 에너지로 사용한다.When growing crops in smart farms, it is often not possible to directly utilize sunlight, so it is very important to secure light by using artificial lighting for crop growth. Basically, plants are photosynthetic organisms, so they grow through photosynthetic activity using light. Photosynthesis means ‘synthesis using light’, and plants, which are photosynthetic organisms, use light as energy to synthesize organic substances.

식물은 광(光)을 통해 에너지를 공급받으며 광합성과 호흡작용을 통해 생장한다. 일장(length of day)과 광합성유효광량자속(photosynthetic photon flux, PPF)에 따라 영양생장과 생식생장이 영향을 받으며, 생장 상태에 따라 파장 광량이 달라져야 한다. 식물은 가시광선 영역을 포함한 380~760 nm 영역 중에서 450nm 광파장대와 650nm 광파장대에서 광합성이 이루어지며 광합성이 일어나는 파장범위의 복사에너지를 광합성유효복사(photosynthetically active radition, PAR)라고 한다. 식물은 저마다 광 대역(wavelength)과 광합성유효광량자속(photosynthetic photon flux, PPF)이 다르다. 그러므로 온실이나 식물공장은 태양광의 유사 환경으로 작물생육에 필요한 광파장과 광량을 확보하는 것이 매우 중요하고 이 경우 인공조명 제어 즉 음식의 양념 레시피와 같이 광 레시피(Light Recipe)가 필요하다.Plants receive energy through light and grow through photosynthesis and respiration. Vegetative growth and reproductive growth are affected by the length of day and photosynthetic photon flux (PPF), and the wavelength and amount of light must be changed according to the growth state. Plants perform photosynthesis in the 450 nm and 650 nm light wavelength bands in the 380-760 nm region including the visible ray region, and the radiant energy in the wavelength range in which photosynthesis occurs is called photosynthetically active radiation (PAR). Each plant has a different wavelength and photosynthetic photon flux (PPF). Therefore, it is very important for greenhouses or plant factories to secure the light wavelength and amount of light required for crop growth in a similar environment of sunlight, and in this case, artificial lighting control, such as a seasoning recipe for food, is required.

종래 국내외 광 레시피 방식은 화이트계 LED와 블루 LED, 레드 LED를 일정 비율로 하드웨어적 고정 배합을 하여 중앙 집중 제어 장치에서 프로그래밍된 일정 시간 비율로 온,오프 제어를 하는 방식이다. 이러한 광 레시피 방식으로는 동일한 광합성 특성을 갖는 단순 식물만을 집단으로 재배하여야 하는 특징을 갖는다.즉, 국부적으로 다른 식물의 성장 상태에 따른 광 레시피 제어가 불가하게 되는 문제가 있다.The conventional domestic and foreign light recipe method is a method of performing on/off control at a predetermined time ratio programmed in a centralized control device by hardware-fixed mixing of white LEDs, blue LEDs, and red LEDs at a predetermined ratio. This light recipe method has a feature that only simple plants having the same photosynthetic characteristics must be grown as a group. That is, there is a problem in that it is impossible to locally control the light recipe according to the growth state of other plants.

또한, 필요한 광 레시피가 다른 작물을 재배 하기 위해서는 기존에 설치한 LED 식물등을 전체 교체하여야 하는 문제를 갖고 있어 식물 공장 운영자는 설치 비용이 부담될 수밖에 없다. 또한 중앙 집중 제어 방식으로 되어 있어 기기를 설계한 엔지니어의 전문가들이 광 레시피를 프로그래밍을 하여야 하기 때문에 식물공장에서 현장 경험자들의 실질적인 광 레시피의 구현이 어렵게 된다. 또한, 식물공장 설치비가 고가가 될 수 밖에 없다.In addition, in order to grow crops with different required light recipes, there is a problem in that the existing LED plant lamps must be completely replaced, and thus plant factory operators inevitably have to bear installation costs. In addition, since it is a centralized control method, engineers who designed the device must program the light recipe, making it difficult for field experienced people to implement a practical light recipe in the plant factory. In addition, plant factory installation costs are inevitably expensive.

또한, 종래의 LED등 구동회로는 PWM주파수에 의한 스위칭 제어를 하기 때문에 전원 라인의 전도 노이즈와 공중 방사 노이즈가 발생 할 수 밖에 없어 식물 공장과 같이 다량의 LED등을 설치하게 되면 전도, 방사 노이즈는 커질 수밖에 없어 전자파 문제가 야기 될 수밖에 없다. 즉, 자연 친화적인 환경 구축이 어려워진다.In addition, since the conventional LED driving circuit controls switching by PWM frequency, conduction noise and air radiation noise of the power line inevitably occur. It has no choice but to grow, which inevitably causes electromagnetic wave problems. In other words, it becomes difficult to build a nature-friendly environment.

또한, 종래의 단순 광다수의 구동회로를 적용하여 LED 어레이의 다채널화를 구현하는 경우는 중앙 집중 회로가 복잡하고 프로그래밍 전문가가 식물이 필요로 하는 성장 상태별 광 레시피를 다채널의 LED에 균등 분할하여 제어하여야 하기 때문에 종래의 기술로는 다채널의 LED 조명에서 채널간 가변제어가 불가능하며 다양한 식물 상태정보가 없는 소프트웨어 프로그래밍에 의존하여서 광 레시피의 구동제어가 불만족 할 수 밖에 없는 문제가 있었다In addition, in the case of implementing multi-channelization of an LED array by applying a conventional simple driving circuit with a large number of lights, the centralized circuit is complicated, and the programming expert applies the light recipe for each growth state required by the plant equally to the multi-channel LEDs. Since it is necessary to divide and control, in the conventional technology, variable control between channels is impossible in multi-channel LED lighting, and there is a problem in that the driving control of the light recipe is unsatisfactory because it relies on software programming without various plant state information.

대한민국 등록 특허공보 제10-1270383호(2013.06.26.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1270383 (2013.06.26.) 대한민국 등록 특허공보 제10-1368289호(2014.03.04.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1368289 (2014.03.04.)

본 발명의 스마트팜용 LED 조명등에 관한 것으로, AC 타입 역률 보상 전원 장치로서 LED 정전류 제어를 하며 전도, 방사 노이즈 발생이 없고, 또한, AC타입의 단점인 AC 타입 전원 장치에서 발생하는 열에너지를 재활용하여 식물 주위 온도 조정 및 양액 온도 조정을 함으로서 전원 에너지 효율을 상승 시키며, 광파장이 다른 각각의 LED 어레이 개별 다 채널 회로로 구성하며 그 각각의 채널을 가정용 저가의 IR 통신 같은 다양한 무선 제어로 LED 어레이 개별 프로그래밍 제어가 가능하게 하여 식물 재배자의 노하우로 식물 성장이 가능하도록 하며, 최소 분 단위에서 최대 365일 주기로 광 파장이 다른 LED 채널별 광량 자동 제어를 할 수 있어 식물공장 내에서도 국부적 식물 성장 상태에 따른 광 레시피 설정과 식물 종류별 변경에 따른 식물등 교체 없이 용이한 광 레시피 설정을 가능하게 하며, 주기적 시간대를 미세한 조절이 가능한 식물 공장용으로써 단순 디밍 제어 기능을 벗어난 식물 성장에 실생활로 이용할 수 있는 스마트팜용 LED 조명등에 관한 것이다.It relates to the LED lighting for smart farms of the present invention, which is an AC type power factor correction power supply device, which controls LED constant current, does not generate conduction and radiation noise, and also recycles thermal energy generated from an AC type power supply device, which is a disadvantage of the AC type. By adjusting the ambient temperature and the temperature of the nutrient solution, power energy efficiency is increased, and each LED array with different light wavelength is composed of individual multi-channel circuits, and each channel is individually programmed to control the LED array with various wireless controls such as low-cost IR communication for home use. enables plant growers to grow plants with the know-how of plant growers, and it is possible to automatically control the amount of light for each LED channel with different light wavelengths from a minimum of minutes to a maximum of 365 days, setting light recipes according to local plant growth conditions even within the plant factory It enables easy light recipe setting without replacing the plant light according to the change by plant type, and it is for a plant factory where the periodic time period can be finely adjusted. it's about

본 발명의 스마트팜용 LED 조명등은 교류 전원을 공급받아 전파정류하는 전파정류회로(10); 상기 전파정류회로(10)에서 전파정류된 전압을 인가받아 출력 리플을 줄이고, 입력 전류의 역률을 보상(PFC, Power Factor Correction)하는 밸리필 회로(20); 상기 밸리필회로(20)로부터 전압을 인가받으며, 양 단에 걸리는 전압의 대소에 관계없이 일정한 전류가 흐르는 정전류회로(30); 상기 정전류회로(30)로부터 전압을 인가받으며, 온/오프제어기(40)에 의해 온/오프 제어되며, 식물에 광을 조사하는 복수의 LED 모듈(50); 및 상기 정전류회로(30)에서 방출되는 열로 냉각수를 가열하여, 상기 정전류회로(30)를 냉각하는 열교환부;를 포함한다.LED lighting for smart farms of the present invention includes a full-wave rectification circuit 10 for full-wave rectification by receiving AC power; a valley fill circuit 20 that receives the full-wave rectified voltage from the full-wave rectification circuit 10, reduces output ripple, and compensates for power factor correction (PFC) of an input current; a constant current circuit (30) receiving a voltage from the valley fill circuit (20) and flowing a constant current regardless of the magnitude of the voltage across both ends; a plurality of LED modules 50 that receive voltage from the constant current circuit 30, are controlled on/off by the on/off controller 40, and irradiate light to plants; and a heat exchange unit that cools the constant current circuit 30 by heating cooling water with the heat emitted from the constant current circuit 30 .

상기 복수의 LED 모듈(50) 중 적어도 어느 하나가 오프 제어되면, 상기 정전류회로(30)의 트랜지스터에 인가되는 전압이 증가하고, 상기 정전류회로(30)에서 방출되는 트랜지스터 열 에너지의 양이 증가하는 것을 특징으로 할 수 있다.When at least one of the plurality of LED modules 50 is off-controlled, the voltage applied to the transistor of the constant current circuit 30 increases, and the amount of transistor thermal energy emitted from the constant current circuit 30 increases that can be characterized.

상기 냉각수로 스마트팜 내의 식물 주위 온도 조정 및 양액 온도를 조정하는 것을 특징으로 할 수 있다.It may be characterized in that the cooling water adjusts the temperature around the plant in the smart farm and the temperature of the nutrient solution.

본 발명의 스마트팜용 LED 조명등은 상기 온/오프제어기(40)에 제어 신호를 송출하는 MCU(70); 상기 밸리필회로(20)로부터 전압을 인가받아 전압을 강하하고, 상기 MCU(70)에 DC 전원을 인가하는 리니어레귤레이터회로(80); 및 상기 MCU(70)와 외부 통신기기와의 통신을 제어하는 통신인터페이스모듈(90)을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.LED lighting for smart farms of the present invention includes an MCU (70) for sending a control signal to the on/off controller (40); a linear regulator circuit 80 that receives voltage from the valley fill circuit 20, drops the voltage, and applies DC power to the MCU 70; and a communication interface module 90 for controlling communication between the MCU 70 and an external communication device.

상기 MCU(70)와 상기 통신인터페이스모듈(90)은 저가형 IR센서(무선통신)을 통해 상기 복수의 LED 모듈(50) 개별로 성장 프로그래밍을 하여 상기 복수의 LED 모듈(50)을 개별 자동 제어를 하거나 스마트팜 내의 식물의 개별 성장 데이터를 상기 외부 통신기기로 송신하여 상기 외부 통신기기가 AI 데이터베이스 구축이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.The MCU 70 and the communication interface module 90 individually grow and program the plurality of LED modules 50 through a low-cost IR sensor (wireless communication) to automatically control the plurality of LED modules 50 Alternatively, it may be characterized in that the external communication device can build an AI database by transmitting individual growth data of plants in the smart farm to the external communication device.

상기 열교환부는 내부에 냉각수 통로(61c)가 형성되며 다수의 방열핀(61d)을 구비한 제1방열판(61); 상기 제1방열판(61)에 슬라이드 방식으로 연결되는 제1커버(62)를 더 포함할 수 있다.The heat exchange unit includes a first heat dissipation plate 61 having a cooling water passage 61c formed therein and having a plurality of heat dissipation fins 61d; A first cover 62 connected to the first heat sink 61 in a sliding manner may be further included.

상기 제1커버(62)의 양측에 돌출된 걸림편(62a, 62b)이 상기 제1방열판(61)에 형성된 걸린턱(61a, 61b)에 끼어들어가 상기 제1커버(62)가 상기 제1방열판(61)에 긴밀하게 슬라이드 결합될 수 있다.The hooking pieces 62a and 62b protruding from both sides of the first cover 62 are inserted into the hooking protrusions 61a and 61b formed on the first heat dissipation plate 61 so that the first cover 62 is attached to the first heat dissipation plate 61 . It can be tightly coupled to the heat sink 61 by sliding.

상기 제1방열판(61)과 상기 제1커버(62)의 내부에 일정한 모듈설치공간(63)이 형성될 수 있다.A constant module installation space 63 may be formed inside the first heat sink 61 and the first cover 62 .

모듈설치공간(63) 내부에 상기 정전류회로(30)를 포함하는 모듈(31)이 설치되며, 상기 모듈(31)은 상기 냉각수 통로(61c)에 근접하여 설치되어 상기 정전류회로(30)에서 방출되는 열이 상기 냉각수 통로(61c)로 흐르는 냉각수를 가열하는 것을 특징으로 할 수 있다.The module 31 including the constant current circuit 30 is installed inside the module installation space 63, and the module 31 is installed close to the cooling water passage 61c to discharge from the constant current circuit 30. The heat generated may heat the cooling water flowing through the cooling water passage 61c.

상기 모듈설치공간(63)에 판 형상의 전원제어모듈(110)이 설치될 수 있다.A plate-shaped power control module 110 may be installed in the module installation space 63 .

상기 전원제어모듈(110)의 양단부가 상기 모듈설치공간(63)에서 상기 제1방열판(61) 형성된 슬라이드홈(61e, 61f)에 슬라이드 결합될 수 있다.Both ends of the power control module 110 may be slidably coupled to the slide grooves 61e and 61f formed in the first heat sink 61 in the module installation space 63 .

상기 전원제어모듈(110)에 상기 전파정류회로(10) 및 밸리필 회로(20)가 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.It may be characterized in that the full-wave rectification circuit 10 and the valley-fill circuit 20 are located in the power control module 110.

상기 모듈설치공간(63)에 판형상의 신호제어모듈(120)이 설치될 수 있다.A plate-shaped signal control module 120 may be installed in the module installation space 63 .

상기 신호제어모듈(120)의 양 단부 중 하나는 상기 제1커버(62)의 내부에 형성된 슬라이드홈(62c)에 슬라이드 결합되고 다른 하나는 상기 제1방열판(61)에 형성된 슬라이드홈(61g)에 슬라이드 결합될 수 있다.One of both ends of the signal control module 120 is slidably coupled to the slide groove 62c formed inside the first cover 62, and the other slide groove 61g formed on the first heat sink 61 It can be slide coupled to.

상기 신호제어모듈(120)에 상기 MCU(70), 리니어레귤레이터회로(80) 및 통신인터페이스모듈(90)이 위치하는 것을 특징으로 할 수 있다.It may be characterized in that the MCU 70, the linear regulator circuit 80, and the communication interface module 90 are located in the signal control module 120.

상기 제1방열판(61)에 결합되며 다수의 방열핀(64d)을 구비하고 내부에 제2냉각수통로(64c)가 형성되는 제2방열판(64)을 더 포함할 수 있다.A second heat sink 64 coupled to the first heat sink 61, having a plurality of heat sink fins 64d, and having a second coolant passage 64c formed therein may be further included.

상기 제2방열판(64)에 형성된 방열핀(64d)에 제1방열판(61)이 접하도록 설치되고 상기 방열핀(64d)의 반대편에 상기 복수의 LED 모듈(50)이 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.It may be characterized in that the first heat sink 61 is installed to be in contact with the heat sink 64d formed on the second heat sink 64, and the plurality of LED modules 50 are coupled to the opposite side of the heat sink 64d. .

이상 상술한 바와 같이 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등에 관한 것으로, 정전류 제어를 하면서 전원 노이즈 발생이 없고, 다 채널 LED 어레이 조명에 있어서 채널별 무선 개별 광량 프로그래밍 제어가 가능하며, 최소 분 단위에서 최대 365일 주기로 LED 채널별 광량 제어를 할 수 있으며, LED 정전류 제어 중에 방출되는 전원장치 열에너지를 효율적으로 이용할 수 있다.As described above, it relates to the LED lighting for smart farms of the present invention, and there is no power supply noise while controlling constant current, and in multi-channel LED array lighting, wireless individual light intensity programming control is possible for each channel, and up to 365 It is possible to control the amount of light for each LED channel in one cycle, and efficiently use the thermal energy of the power supply device emitted during LED constant current control.

또한 구동회로의 구조를 단순화하면서 LED 전원장치 제품의 소형화를 도모하고, 제품의 제조공정이 간단하여 생산성을 향상시킴은 물론 제조원가의 절감으로 가격경쟁력을 높일 수 있는 효과를 얻는다.In addition, while simplifying the structure of the drive circuit, miniaturization of the LED power supply product is promoted, and the manufacturing process of the product is simple to improve productivity, as well as to increase price competitiveness by reducing manufacturing cost.

도1a 및 도1b는 기존의 PWM 스위칭 제어시 발생되는 파형을 나타낸 도면이다.
도2는 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등의 구조를 나타내는 도면이다.
도3은 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등의 회로도이다.
도4a 및 도4b는 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등에서 발생하는 파형을 나타낸 도면이다.
도5는 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등의 제1방열판의 단면도이다.
도6은 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등의 제1방열판과 제2방열판의 결판상태를 나타내는 단면도이다.
도7은 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등의 외형을 나타내는 사시도이다.
1A and 1B are diagrams showing waveforms generated during conventional PWM switching control.
Figure 2 is a view showing the structure of the smart farm LED lighting of the present invention.
Figure 3 is a circuit diagram of a smart farm LED lighting lamp of the present invention.
Figures 4a and 4b are diagrams showing waveforms generated from the LED lighting lamp for smart farms of the present invention.
Figure 5 is a cross-sectional view of the first heat sink of the smart farm LED lighting lamp of the present invention.
Figure 6 is a cross-sectional view showing the final state of the first heat sink and the second heat sink of the smart farm LED lighting lamp of the present invention.
Figure 7 is a perspective view showing the appearance of the LED lighting for smart farms of the present invention.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.It should be noted that in the following description, only parts necessary for understanding the operation according to the embodiment of the present invention are described, and descriptions of other parts will be omitted so as not to distract from the subject matter of the present invention.

또한 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.In addition, the terms or words used in this specification and claims described below should not be construed as being limited to the usual or dictionary meaning, and the inventors use the concept of terms to describe their invention in the best way. Based on the principle that it can be properly defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one preferred embodiment of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so that various alternatives can be used at the time of this application. It should be understood that there may be equivalents and variations.

이하에서 용어의 사용에 있어서 다수의 표현은 명시적으로 언급되지 않는 한 복수의 표현을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the following use of the term, plural expressions should be understood as not excluding plural expressions unless explicitly stated otherwise.

본 발명은 스마트팜용 LED 조명등에 관한 것으로, AC 타입 역률 보상 전원 장치로서 LED 정전류 제어를 하며 전도, 방사 노이즈 발생이 없고, 또한, AC타입의 단점인 AC 타입 전원장치에서 발생하는 열에너지를 재활용하여 식물 주위 온도 조정 및 양액 온도 조정을 할 수 있게 함으로서 전원 에너지 효율을 상승시키며, 광파장이 다른 각각의 LED 어레이별 개별 다채널 회로로 구성하며 그 각각의 채널을 가정용 저가의 IR 통신 같은 다양한 무선 제어로 LED 어레이 개별 프로그래밍 제어가 가능하게 하여 식물 재배자의 노하우로 식물 성장이 가능하도록 하며, 최소 분 단위에서 최대 365일 주기로 광 파장이 다른 LED 채널별 광량 자동 제어를 할 수 있어 식물공장 내에서도 국부적 식물 성장 상태에 따른 광 레시피 설정과 식물 종류별 변경에 따른 식물등 교체 없이 용이한 광 레시피 설정을 가능하게 하며, 주기적 시간대를 미세한 조절이 가능한 식물 공장용으로써 단순 디밍 제어 기능을 벗어난 식물 성장을 식물공장 및 가정용에서 실생활로 이용할 수 있는 스마트팜용 LED 조명등에 관한 것이다.The present invention relates to an LED lighting lamp for smart farms, which is an AC type power factor correction power supply device that controls LED constant current, does not generate conduction and radiation noise, and recycles thermal energy generated from an AC type power supply device, which is a disadvantage of the AC type. By enabling ambient temperature control and nutrient solution temperature control, power energy efficiency is increased, and individual multi-channel circuits are configured for each LED array with different light wavelengths, and each channel is LED with various wireless controls such as low-cost IR communication for home use. Array individual programming control is possible, enabling plant growth with plant grower's know-how, and it is possible to automatically control the amount of light for each LED channel with different light wavelengths from a minimum of minutes to a cycle of up to 365 days. It enables easy light recipe setting without replacing plants according to light recipe setting according to plant type and change by plant type. It is for plant factories where periodic time period can be finely adjusted. It is about LED lighting for smart farms that can be used as

도2는 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등의 구조를 나타내는 도면이다. 도3은 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등의 회로도이다. 도4a 및 도4b는 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등에서 발생하는 파형을 나타낸 도면이다.Figure 2 is a view showing the structure of the smart farm LED lighting of the present invention. Figure 3 is a circuit diagram of a smart farm LED lighting lamp of the present invention. Figures 4a and 4b are diagrams showing waveforms generated from the LED lighting lamp for smart farms of the present invention.

도2를 참조하면, 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등은 전파정류회로(10), 밸리필 회로(20), 정전류회로(30), 온/오프제어기(40), LED 모듈(50), 열교환부(미도시), MCU(70), 리니어레귤레이터회로(80), 통신인터페이스모듈(90)를 포함한다.Referring to Figure 2, the smart farm LED lighting lamp of the present invention full-wave rectification circuit 10, valley fill circuit 20, constant current circuit 30, on / off controller 40, LED module 50, heat exchanger (not shown), an MCU 70, a linear regulator circuit 80, and a communication interface module 90.

전파정류회로(10)는 교류 전원을 공급받아 전파정류하는 회로로, 다이오드의 정류 작용으로 +파형과 -파형 모두 통과하여 한쪽 방향으로 흐르도록 구성한 회로이다. 전파정류회로(10)는 4개의 다이오드를 사용하는 브릿지 정류회로로 구성될 수 있다.The full-wave rectification circuit 10 is a circuit that receives AC power and performs full-wave rectification, and is a circuit configured to flow in one direction by passing both + and -waves by the rectification action of a diode. The full-wave rectifier circuit 10 may be configured as a bridge rectifier circuit using four diodes.

전파정류회로(10)는 교류를 적류하여 맥류(직류에 교류 성분이 포함된 맥동 전류)로 출력한다.The full-wave rectification circuit 10 applies AC and outputs it as a pulsating current (a pulsating current in which an AC component is included in DC).

단순히 전파 정류된 전원을 그대로 사용하면 맥류(脈流)의 골에 의해 LED가 점멸한다. 이러한 맥류를 LED 전원으로 사용할 경우 심한 깜빡임이 발생한다. 이러한 깜빡임은 사용자의 눈을 쉽게 피로하게 만든다. 심하게는 민감한 사람에게서 어지러움이나 발작 같은 문제를 야기할 수 있다.If the full-wave rectified power supply is simply used as it is, the LED flickers due to the valley of the pulsating current. If this ripple current is used as an LED power supply, severe flickering occurs. This flicker easily fatigues the user's eyes. At worst, it can cause problems such as dizziness or seizures in sensitive people.

깜빡임을 줄이기 위해, 기존 LED 조명은 PWM(Pulse Width Modulation) 방식의 전원제어을 하였다. PWM에 의한 스위칭을 할 경우, 신호 노이즈가 발생하는데, 이러한 스위칭 노이즈는 전원, 신호라인에서의 전도 노이즈원이 되거나 무선 방사 노이즈원이 되었다(도1a의 A~C 부분).In order to reduce flicker, the existing LED lighting was controlled by PWM (Pulse Width Modulation) method. When switching by PWM, signal noise is generated, and this switching noise becomes a source of conduction noise in a power supply or signal line or a source of radio radiation noise (parts A to C in FIG. 1A).

도1b에서 점선 파형은 정상적인 교류 전원의 파형이며, 합성파형을 PWM 제어로 스위칭 전원 제어를 할 때 발생하는 파형이다. PWM 제어 전원 고조파 형태의 노이즈가 발생한다.In FIG. 1B, the dotted line waveform is a waveform of a normal AC power supply, and is a waveform generated when the synthesized waveform is controlled by a switching power supply by PWM control. Noise in the form of PWM control power supply harmonics occurs.

즉, PWM 방식의 전원 제어시에는 노이즈가 발생하고, 이러한 노이즈는 전원, 신호라인에서의 전도 노이즈원이 되거나 무선 방사 노이즈원이 된다.That is, noise is generated during PWM power control, and this noise becomes a source of conduction noise in power and signal lines or a source of radio radiation noise.

이러한 노이즈는 스마트팜에서 효율을 떨어뜨리는 요인으로 작용한다. 각종 신호 노이즈원이되며, 꿀벌들의 활동을 방해해서, 꿀벌에 의한 수정을 방해하기도 한다.Such noise acts as a factor that reduces efficiency in smart farms. It becomes a source of various signal noises, interferes with the activities of bees, and interferes with fertilization by bees.

따라서, 스마트팜에서는 PWM 방식을 스위칭 제어를 배척함으로써 스마트팜의 효율을 높일 수 있다.Therefore, in the smart farm, the efficiency of the smart farm can be increased by rejecting the PWM method for switching control.

한편 PWM 방식의 스위칭 제어없이 주변환경 및 장치에 노이즈 영향이 없는 전원장치를 구축할 수 있으며, 이는 스마트팜 내지 식물공장의 특성에 적합한 전원장치라 할 수 있다.On the other hand, it is possible to build a power supply device without noise influence on the surrounding environment and devices without PWM switching control, which can be said to be a power supply device suitable for the characteristics of a smart farm or plant factory.

즉 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등은 전원 라인에서 노이즈가 발생하지 않는 시스템이다.That is, the LED lighting lamp for smart farms of the present invention is a system in which noise does not occur in the power line.

밸리필회로(20)는 전파정류회로(10)에서 전파정류된 전압을 인가받아 출력 리플을 줄이고, 입력 전류의 역률을 보정(PFC, Power Factor Correction)한다.The valley fill circuit 20 receives the full-wave rectified voltage from the full-wave rectifier circuit 10, reduces the output ripple, and corrects the power factor of the input current (PFC, Power Factor Correction).

밸리필회로(20)는 높은 역률을 유지하면서 전원 전압이 낮아지는 것을 방지할 수 있는 회로로 수동형 밸리필(Passive Valley-fill) 회로가 널리 사용되고 있다.The valley-fill circuit 20 is a circuit that can prevent a power supply voltage from being lowered while maintaining a high power factor, and a passive valley-fill circuit is widely used.

도4b는 밸리필회로(20)의 출력전압 특성을 나타낸다.4B shows output voltage characteristics of the valley fill circuit 20.

수동형 밸리필 회로의 경우 최고전압의 반까지만 밸리필되어 리니어 방식의 발광다이오드회로에 적용할 경우 플리커가 발생할 수 있다. 식물은 플리커에 대해 크게 반응하지 않으므로, 식물에 플리커가 발생하는 광을 조사하더라도, 식물의 생장이 저하되지는 않는다. 즉, 식물 생육용 LED 조명의 경우, 플리커 방지를 위한 PWM 제어를 사용하지 않아도 된다.In the case of a passive valley-fill circuit, valley-fill only up to half of the highest voltage, and flicker may occur when applied to a linear type light emitting diode circuit. Since plants do not react greatly to flicker, even if the plant is irradiated with light that causes flicker, the growth of the plant does not deteriorate. That is, in the case of LED lighting for plant growth, it is not necessary to use PWM control for flicker prevention.

밸리필회로(20)는 입력 전류의 역률을 보상(PFC, Power Factor Correction)하는 PFC 보상 회로를 포함할 수 있다. PFC는 역률을 개선하여 1에 가깝게 하는 것을 의미한다. 이것은, 역률각 (위상각)을 0°에 가깝게 함으로써 전압과 전류의 위상차를 작게 하여, 피상 전력을 유효 전력에 근접시킨다. 동시에, 고조파 전류를 억제한다.The valley fill circuit 20 may include a PFC compensation circuit for compensating the power factor of the input current (PFC, Power Factor Correction). PFC means improving the power factor to bring it closer to 1. This reduces the phase difference between voltage and current by bringing the power factor angle (phase angle) closer to 0°, thereby bringing the apparent power closer to the active power. At the same time, harmonic currents are suppressed.

밸리필회로(20)는 AC 타입 역률 보상 전원 장치로서 LED 정전류 제어를 하며 전도, 방사 노이즈 발생이 없다.The valley fill circuit 20 is an AC type power factor correction power supply device that controls LED constant current and does not generate conduction or radiation noise.

정전류회로(30)는 밸리필회로(20)로부터 전압을 인가받으며, 양 단에 걸리는 전압의 대소에 관계없이 일정한 전류가 흐른다.The constant current circuit 30 receives a voltage from the valley fill circuit 20, and a constant current flows regardless of the magnitude of the voltage applied to both ends.

정전류회로(30)는 그 양단에 걸리는 전압이 변화해도, 거기에 흐르는 전류의 변화량은 0이다. 따라서 동작중인 정전류회로(30)의 양단에 신호 전압을 주어도 정전류회로(30)에 신호 전류는 흐르지 않는다. 즉, 임피던스는 무한대 (∞)이다. 정전류회로(30)는 직류는 흘리고 신호는 차단한다.Even if the voltage across the constant current circuit 30 changes, the amount of change in the current flowing through it is zero. Therefore, even if a signal voltage is applied to both ends of the constant current circuit 30 in operation, the signal current does not flow through the constant current circuit 30. That is, the impedance is infinite (∞). The constant current circuit 30 passes direct current and blocks signals.

LED 모듈(50)은 정전류회로(30)로부터 전압을 인가받으며, 식물에 광을 조사한다. LED 모듈(50)는 온/오프제어기(40)에 의해 온/오프 제어된다. LED 모듈(50)는 복수로 설치될 수 있으며, 다수의 LED 모듈(50) 중 일부 LED 모듈(50)을 온으로 제어하고, 나머지 LED 모듈(50)을 오프로 제어함으로써 식물에 조사되는 광량을 조절할 수 있다.The LED module 50 receives voltage from the constant current circuit 30 and irradiates light to plants. The LED module 50 is controlled on/off by the on/off controller 40. A plurality of LED modules 50 may be installed, and by controlling some LED modules 50 of the plurality of LED modules 50 to be ON and controlling the remaining LED modules 50 to be OFF, the amount of light irradiated to the plants is reduced. can be adjusted

즉, 온/오프되는 LED의 개수를 조절함으로써, 식물에 조사되는 광량을 조절할 수 있으며, 이는 각 LED의 광량을 제어하는 방식에 비해 간단하면서도 경제적인 방식이다.That is, by controlling the number of LEDs that are turned on/off, the amount of light irradiated to the plant can be adjusted, which is a simple and economical method compared to the method of controlling the amount of light of each LED.

기존의 스마트팜 내지 식물공장에서는 LED군의 전원을 일괄적으로 제어하여, 낮시간에는 대부분의 LED를 온으로 제어하고, 저녁에는 오프로 제어하는 것이 일반적이었다.In existing smart farms or plant factories, it is common to control the power of LED groups collectively, controlling most LEDs to be on during the daytime and to be off at night.

본 발명의 스마트팜용 LED 조명등에 의하면, 복수의 LED 모듈(50)에서 온/오프되는 LED의 개수를 조절함으써, 식물에 조사되는 광량을 제어할 수 있다.According to the LED lighting lamp for smart farms of the present invention, the amount of light irradiated to plants can be controlled by adjusting the number of LEDs turned on/off in the plurality of LED modules 50.

LED 모듈(50)은 파장 430~690nm의 광원을 방출시킬 수 있도록 LED 광소자를 배열 배치한다.The LED module 50 arranges LED optical elements so as to emit a light source having a wavelength of 430 to 690 nm.

일반적으로 광원의 파장이 식물에 미치는 작용은 청색광(430~440nm)에서 광합성작용의 최대 및 엽록소 작용의 최대 효과를 발휘할 수 있는 반면 해충이 유연하며, 적황색광(580~650nm)에서 광합성에 유익하지 않는 반면 해충방제 작용효과가 있고, 적색광(650~670nm)에서는 650~660nm의 적색광에서 엽록소 작용 최대효과와 발아작용 및 잎 배포 화아 형성 작용을 도모하며, 670nm의 적색광에서 광합성 작용의 최대효과가 발휘된다.In general, the effect of the wavelength of the light source on plants is that blue light (430 ~ 440 nm) can exert the maximum effect of photosynthetic action and chlorophyll action, while pests are flexible, and red-yellow light (580 ~ 650 nm) is not beneficial to photosynthesis. On the other hand, it has insect control effect, and in red light (650 ~ 670nm), it promotes the maximum effect of chlorophyll action and germination and leaf distribution flower formation in red light of 650 ~ 660nm, and the maximum effect of photosynthetic action is exerted in red light of 670nm do.

LED 모듈(50)은 청색광(430~440nm), 적황색광(580~650nm), 적색광(650~670nm)을 선택적으로 조명할 수 있게 제어하므로, 온실 내 식물 생장에 필요한 광합성작용 및 엽록소작용, 해충방제 작용이 매우 우수하여 식물 생장 효율을 대폭 증진시키는 것이 가능하다.The LED module 50 selectively controls blue light (430-440nm), red-yellow light (580-650nm), and red light (650-670nm), so that photosynthesis, chlorophyll, and pests necessary for plant growth in the greenhouse The control action is very good, and it is possible to greatly enhance the plant growth efficiency.

LED 모듈(50)은 적색광 LED 및 청색광 LED와 함께 적색광 LED 및 청색광 LED의 형광체를 배합한 백색 LED를 포함하여 구성할 수 있다.The LED module 50 may include a white LED in which phosphors of the red light LED and the blue light LED are combined together with the red light LED and the blue light LED.

즉, 온실 내 LED 모듈(50)로부터 적색광 및 청색광을 조명구동하여 식물성장용 조명을 조성토록 제어하되, 작업자가 온실 내부로 들어올 경우 백색광 조명을 10~100%의 범위 내에서 조합 구동시키므로, 작업자의 원활한 작업을 위한 인간친화형 조명을 조성토록 제어할 수 있다.That is, red light and blue light are driven from the LED module 50 in the greenhouse to control lighting for plant growth, but when a worker enters the greenhouse, white light is driven in combination within the range of 10 to 100%, so that the worker's It can be controlled to create human-friendly lighting for smooth operation.

복수의 LED 모듈(50) 중 적어도 어느 하나가 오프로 제어되면, 정전류회로(30)의 트랜지스터에 인가되는 전압이 증가한다. 정전류회로(30)의 트랜지스터에서 흐르는 전류는 일정하나, 전압이 증가하므로, 정전류회로에 공급되는 전력이 증가하게 된다. 이 경우 증가된 전력은 정전류회로(30)에 포함된 트랜지스터에서 열 에너지 형태로 방출된다. 회로의 안정을 위해 방출된 열을 냉각할 필요가 있다. 방출된 열 에너지를 효율적으로 활용하기 위하여, 트랜지스터에서 방출된 열로 냉각수를 가열하고, 가열된 냉각수를 스마트팜 내부를 순환시킴으로써 스마트팜 난방 비용을 줄일 수 있다.When at least one of the plurality of LED modules 50 is controlled to be off, the voltage applied to the transistor of the constant current circuit 30 increases. The current flowing in the transistor of the constant current circuit 30 is constant, but since the voltage increases, the power supplied to the constant current circuit increases. In this case, the increased power is released in the form of heat energy from the transistor included in the constant current circuit 30 . It is necessary to cool the heat released to stabilize the circuit. In order to efficiently utilize the emitted thermal energy, the heating cost of the smart farm can be reduced by heating the cooling water with the heat emitted from the transistor and circulating the heated cooling water inside the smart farm.

즉, 정전류회로(30)에서 방출되는 열로 냉각수를 가열하여, 정전류회로(30)를 냉각하는 열교환부를 설치할 수 있다. 열교환부는 손실되는 열을 재활용하여 온수를 제어함으로써 효율적인 에너지 관리가 가능하고, 열 낭비를 제거할 수 있다. 즉, 열에너지를 재활용하여 식물 주위 온도 조정 및 양액 온도 조정을 함으로서 전원 에너지 효율을 상승시킬 수 있다.That is, a heat exchange unit may be installed to cool the constant current circuit 30 by heating the cooling water with the heat emitted from the constant current circuit 30 . The heat exchange unit controls hot water by recycling lost heat, thereby enabling efficient energy management and eliminating heat waste. That is, it is possible to increase power energy efficiency by recycling thermal energy to adjust the temperature around the plant and the temperature of the nutrient solution.

MCU(70, microcontroller unit)는 단일 칩내부에 프로세서, 메모리, 입출력 장치를 갖춘 장치이다. 일반적으로 MCU는 다양한 형태로 자동차에서부터 장난감까지 넓은 분야에서 사용된다.MCU (70, microcontroller unit) is a device equipped with a processor, memory, and input/output devices inside a single chip. In general, MCUs are used in a wide range of fields from automobiles to toys in various forms.

MCU(70)는 온/오프제어기(40)에 제어 신호를 송출하여, 온/오프제어기(40)가 LED 모듈(50)를 온/오프 제어할 수 있도록 한다.The MCU 70 transmits a control signal to the on/off controller 40 so that the on/off controller 40 can control the on/off of the LED module 50.

리니어레귤레이터회로(80)는 밸리필회로(20)로부터 전압을 인가받아 전압을 강하하고, MCU(70)에 DC 전원을 인가한다. MCU(70)에 인가되는 DC 전원은 5V인 것이 적절하다.The linear regulator circuit 80 receives voltage from the valley fill circuit 20, drops the voltage, and applies DC power to the MCU 70. It is appropriate that the DC power applied to the MCU 70 is 5V.

통신인터페이스모듈(90)는 MCU(70)와 외부 통신기기와의 통신을 제어한다.The communication interface module 90 controls communication between the MCU 70 and an external communication device.

통신인터페이스모듈(90)은 사전에 학습된 정보를 무선 통신으로 외부 통신기기로부터 MCU(70)에 전송하여 MCU(70)에 있는 비휘발성 메모리에 기록되어 식물재배를 자동 제어할 수 있다. 또한 통신인터페이스모듈(90)은 외부에서 별도로 센서나 육안 관찰 결과를 반영한 제어 정보를 무선 통신으로 외부 통신기기로부터 MCU(70)에 전송할 수도 있다.The communication interface module 90 transmits previously learned information from an external communication device to the MCU 70 through wireless communication and records it in a non-volatile memory in the MCU 70 to automatically control plant cultivation. In addition, the communication interface module 90 may separately transmit control information reflecting sensor or visual observation results from an external communication device to the MCU 70 through wireless communication.

한편 MCU(70)에서 생성한 제어 데이터를 외부 통신기기로 전송하여, 외부 통신기기에서 데이터 백업 및 관리를 할 수도 있다. MCU(70) 생성하여 외부 통신기기에서 확보한 데이터는 다양한 식물에 대한 생육 데이터이며, 이러한 생육 데이터에 근거하여, 최적의 LED 제어 데이터를 획득할 수 있다.Meanwhile, control data generated by the MCU 70 may be transmitted to an external communication device, and data backup and management may be performed by the external communication device. Data generated by the MCU 70 and secured from an external communication device is growth data for various plants, and based on these growth data, optimal LED control data can be obtained.

스마트팜 내지 식물공장에는 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등이 복수개 설치될 수 있다. 각각의 스마트팜용 LED 조명등은 데이터에 기반하여 분 ~ 년 단위 별 데이터를 수득 할 수 있다. 이러한 데이터에 근거로 식물별, 성장상태별, 환경조건별에 따른 파장이 자동으로 변동되도록 제어할 수 있다. 즉, 데이터베이스에 근거하여 시간별 최적의 광량을 조사할 수 있으며, 시간별 최적 파장의 광을 조사할 수 있다.A plurality of LED lights for smart farms of the present invention may be installed in smart farms or plant factories. Each LED light for smart farm can obtain data by minute to year based on the data. Based on these data, it is possible to automatically control the wavelength according to each plant, each growth state, and each environmental condition. That is, based on the database, an optimal amount of light for each time period may be irradiated, and light with an optimum wavelength for each time period may be irradiated.

본 발명의 스마트팜용 LED 조명등은 광파장이 다른 각각의 LED 어레이 개별 다 채널 회로로 구성하며 그 각각의 채널을 가정용 저가의 IR 통신 같은 다양한 무선 제어로 LED 어레이 개별 프로그래밍 제어가 가능하게 하여 식물 재배자의 노하우로 식물 성장이 가능하도록 할 수 있다.The LED lighting for smart farms of the present invention is composed of individual multi-channel circuits for each LED array with different light wavelengths, and each channel enables individual programming control of the LED array with various wireless controls such as low-cost IR communication for home use, thereby increasing the know-how of plant growers. can enable plant growth.

또한 최소 분 단위에서 최대 365일 주기로 광 파장이 다른 LED 채널별 광량 자동 제어를 할 수 있어 식물공장 내에서도 국부적 식물 성장 상태에 따른 광 레시피 설정과 식물 종류별 변경에 따른 식물등 교체 없이 용이한 광 레시피 설정을 가능하게 하며, 주기적 시간대를 미세한 조절이 가능한 식물 공장용으로써 단순 디밍 제어 기능을 벗어나 실생활에서 식물 성장에 이용할 수 있다.In addition, it is possible to automatically control the amount of light for each LED channel with different light wavelengths from a minimum of minutes to a maximum of 365 days, making it easy to set the light recipe according to the local plant growth condition and without replacing the plant light according to the change by plant type even in the plant factory and can be used for plant growth in real life beyond the simple dimming control function as it is for plant factories that can finely adjust the periodic time period.

MCU(70)와 통신인터페이스모듈(90)은 저가형 IR센서(무선통신)을 통해 복수의 LED 모듈(50) 개별로 성장 프로그래밍을 하여 복수의 LED 모듈(50)을 개별 자동 제어를 하거나 스마트팜 내의 식물의 개별 성장 데이터를 외부 통신기기로 송신하여 외부 통신기기가 AI 데이터베이스 구축이 가능하다.The MCU 70 and the communication interface module 90 perform growth programming individually on a plurality of LED modules 50 through a low-cost IR sensor (wireless communication) to automatically control a plurality of LED modules 50 individually or in a smart farm. By sending individual growth data of plants to an external communication device, the external communication device can build an AI database.

즉 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등은 식물 재배환경 데이터 구축이 가능한 장치이다. 또한 독립적으로 작동, 제어가 가능하여, AI 제어에 적합한 장치이다.That is, the LED lighting lamp for smart farms of the present invention is a device capable of building plant cultivation environment data. In addition, it can operate and control independently, making it a suitable device for AI control.

한편 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등은 하나의 스카트팜 내지 식물공장에 다수 설치가 가능하여, 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등의 개수를 조절함으로써, 스마트팜 내지 식물공장에 필요한 광량을 용이하게 조절할 수 있다. 즉, 어떠한 용량의 스마트팜 내지 식물공장이더라도 적정 용량의 광량을 제공할 수 있다. 또한 작물별 적합한 광량 조정을 통하여 작물의 재배관리 효율을 극대화시킬 수 있다.On the other hand, the LED lights for smart farms of the present invention can be installed in a plurality of smart farms or plant factories, and by adjusting the number of LED lights for smart farms of the present invention, the amount of light required for smart farms or plant factories can be easily adjusted. . That is, any capacity smart farm or plant factory can provide an appropriate amount of light. In addition, it is possible to maximize the cultivation management efficiency of crops by adjusting the amount of light suitable for each crop.

이하 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등의 열교환부에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the heat exchange part of the smart farm LED lighting lamp of the present invention will be described in detail.

도5는 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등의 제1방열판의 단면도이다. 도6은 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등의 제1방열판과 제2방열판의 결판상태를 나타내는 단면도이다. 도7은 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등의 외형을 나타내는 사시도이다.Figure 5 is a cross-sectional view of the first heat sink of the smart farm LED lighting lamp of the present invention. Figure 6 is a cross-sectional view showing the final state of the first heat sink and the second heat sink of the smart farm LED lighting lamp of the present invention. Figure 7 is a perspective view showing the appearance of the LED lighting for smart farms of the present invention.

열교환부는 제1방열판(61) 및 제1커버(62)를 포함한다.The heat exchange unit includes a first heat sink 61 and a first cover 62 .

제1방열판(61)는 길이 방향으로 연장된 형태이다.The first heat dissipation plate 61 has a shape extending in the longitudinal direction.

제1방열판(61)는 내부에 냉각수 통로(61c)가 형성되며 다수의 방열핀(61d)을 구비한다.The first heat dissipation plate 61 has a cooling water passage 61c formed therein and includes a plurality of heat dissipation fins 61d.

제1커버(62)는 제1방열판(61)에 대응하여 길이 방향으로 연장된 형태를 갖는다. 제1커버(62)는 제1방열판(61)에 슬라이드 방식으로 연결된다. 제1커버(62)의 양측에 돌출된 걸림편(62a, 62b)이 제1방열판(61)에 형성된 걸린턱(61a, 61b)에 끼어들어가 제1커버(62)가 제1방열판(61)에 긴밀하게 슬라이드 결합된다.The first cover 62 has a shape extending in the longitudinal direction corresponding to the first heat dissipation plate 61 . The first cover 62 is connected to the first heat sink 61 in a sliding manner. The hooking pieces 62a and 62b protruding on both sides of the first cover 62 are inserted into the hooking protrusions 61a and 61b formed on the first heat sink 61 so that the first cover 62 is connected to the first heat sink 61. are tightly coupled to the slide.

제1방열판(61)과 제1커버(62)의 내부에 일정한 모듈설치공간(63)이 형성된다.A predetermined module installation space 63 is formed inside the first heat sink 61 and the first cover 62 .

모듈설치공간(63) 내부에 정전류회로(30)를 포함하는 모듈(31)이 설치된다. 모듈(31)은 냉각수 통로(61c)에 근접하여 설치되어 정전류회로(30)을 포함하는 모듈(31)에서 방출되는 열이 상기 냉각수 통로(61c)로 흐르는 냉각수를 가열한다.A module 31 including a constant current circuit 30 is installed in the module installation space 63 . The module 31 is installed close to the cooling water passage 61c, and the heat emitted from the module 31 including the constant current circuit 30 heats the cooling water flowing through the cooling water passage 61c.

모듈설치공간(63)에 판 형상의 전원제어모듈(110)이 설치된다.A plate-shaped power control module 110 is installed in the module installation space 63 .

전원제어모듈(110)의 양단부가 모듈설치공간(63)에서 제1방열판(61) 형성된 슬라이드홈(61e, 61f)에 슬라이드 결합된다.Both ends of the power control module 110 are slidably coupled to the slide grooves 61e and 61f formed in the first heat sink 61 in the module installation space 63 .

전원제어모듈(110)에 도2에 도시된 전파정류회로(10) 및 밸리필 회로(20)가 위치한다.The full-wave rectification circuit 10 and the valley-fill circuit 20 shown in FIG. 2 are located in the power control module 110.

모듈설치공간(63)에 판 형상의 신호제어모듈(120)이 설치된다.The plate-shaped signal control module 120 is installed in the module installation space 63.

신호제어모듈(120)의 양 단부 중 하나는 상기 제1커버(62)의 내부에 형성된 슬라이드홈(62c)에 슬라이드 결합되고 다른 하나는 제1방열판(61)에 형성된 슬라이드홈(61g)에 슬라이드 결합된다.One of both ends of the signal control module 120 is slide-coupled to the slide groove 62c formed inside the first cover 62, and the other slides to the slide groove 61g formed on the first heat sink 61. are combined

신호제어모듈(120)에 도2에 도시된 MCU(70), 리니어레귤레이터회로(80) 및 통신인터페이스모듈(90)이 위치한다.In the signal control module 120, the MCU 70 shown in FIG. 2, the linear regulator circuit 80, and the communication interface module 90 are located.

도6을 참조하면, 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등은 제1방열판(61)에 결합되며 다수의 방열핀(64d)을 구비하고 내부에 제2냉각수통로(64c)가 형성되는 제2방열판(64)을 더 포함한다.Figure 6 Referring to, the LED lamp for smart farm of the present invention is coupled to the first heat sink 61 and further includes a second heat sink 64 having a plurality of heat sink fins 64d and having a second coolant passage 64c formed therein. do.

제2방열판(64)에 형성된 방열핀(64d)에 제1방열판(61)이 접하도록 설치되고 방열핀(64d)의 반대편에 복수의 led 모듈(50)이 결합된다.The first heat sink 61 is installed in contact with the heat sink 64d formed on the second heat sink 64, and a plurality of LED modules 50 are coupled to the opposite side of the heat sink 64d.

이상 상술한 바와 같이 본 발명의 스마트팜용 LED 조명등에 관한 것으로, 정전류 제어를 하면서 전원 노이즈 발생이 없고, 다 채널 LED 어레이 조명에 있어서 채널별 무선 개별 광량 프로그래밍 제어가 가능하며, 최소 분 단위에서 최대 365일 주기로 LED 채널별 광량 제어를 할 수 있으며, LED 정전류 제어 중에 방출되는 전원장치 열에너지를 효율적으로 이용할 수 있다. As described above, it relates to the LED lighting for smart farms of the present invention, and there is no power supply noise while controlling constant current, and in multi-channel LED array lighting, wireless individual light intensity programming control is possible for each channel, and up to 365 It is possible to control the amount of light for each LED channel in one cycle, and efficiently use the thermal energy of the power supply device emitted during LED constant current control.

또한 구동회로의 구조를 단순화하면서 LED 전원장치 제품의 소형화를 도모하고, 제품의 제조공정이 간단하여 생산성을 향상시킴은 물론 제조원가의 절감으로 가격경쟁력을 높일 수 있는 효과를 얻는다.In addition, while simplifying the structure of the drive circuit, miniaturization of the LED power supply product is promoted, and the manufacturing process of the product is simple to improve productivity, as well as to increase price competitiveness by reducing manufacturing cost.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.On the other hand, the embodiments of the present invention disclosed in the present specification and drawings are only presented as specific examples to aid understanding, and are not intended to limit the scope of the present invention. In addition to the embodiments disclosed herein, it is obvious to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented.

10 전파정류회로 20 밸리필회로
30 정전류회로 40 온/오프제어기
50 LED 모듈 61 제1방열판
61a, 61b 걸림턱 61c 냉각수 통로
61d 방열핀 61e, 61f 슬라이드홈
61g 슬라이드홈 62 제1커버
62a, 62b 걸림편 62c 슬라이드홈
63 모듈설치공간 64 제2방열판
64c 제2냉각수통로 64d 방열핀
70 MCU 80 리니어레귤레이터회로
90 통신인터페이스모듈 110 전원제어모듈
120 신호제어모듈
10 full-wave rectifier circuit 20 valley fill circuit
30 constant current circuit 40 on/off controller
50 LED module 61 First heat sink
61a, 61b holding jaw 61c cooling water passage
61d Radiating fin 61e, 61f slide groove
61g slide groove 62 first cover
62a, 62b hooking piece 62c slide groove
63 Module installation space 64 Second heat sink
64c Second coolant passage 64d Radiating fin
70 MCU 80 Linear Regulator Circuit
90 Communication interface module 110 Power control module
120 signal control module

Claims (6)

교류 전원을 공급받아 전파정류하는 전파정류회로(10);
상기 전파정류회로(10)에서 전파정류된 전압을 인가받아 출력 리플을 줄이고, 입력 전류의 역률을 보상(PFC, Power Factor Correction)하는 밸리필 회로(20);
상기 밸리필회로(20)로부터 전압을 인가받으며, 양 단에 걸리는 전압의 대소에 관계없이 일정한 전류가 흐르는 정전류회로(30);
상기 정전류회로(30)로부터 전압을 인가받으며, 온/오프제어기(40)에 의해 온/오프 제어되며, 식물에 광을 조사하는 복수의 LED 모듈(50); 및
상기 정전류회로(30)에서 방출되는 열로 냉각수를 가열하여, 상기 정전류회로(30)를 냉각하는 열교환부;를 포함하며,
상기 복수의 LED 모듈(50) 중 적어도 어느 하나가 오프 제어되면, 상기 정전류회로(30)의 트랜지스터에 인가되는 전압이 증가하고, 상기 정전류회로(30)에서 방출되는 열 에너지의 양이 증가하여 냉각수 온도를 상승시키며, 상기 냉각수로 스마트팜 내의 식물 주위 온도 조정 및 양액 온도를 조정하는 것을 특징으로 하는 스마트팜용 LED 조명등.
Full-wave rectification circuit 10 for full-wave rectification by receiving AC power;
a valley fill circuit 20 that receives the full-wave rectified voltage from the full-wave rectification circuit 10, reduces output ripple, and compensates for power factor correction (PFC) of an input current;
a constant current circuit (30) receiving a voltage from the valley fill circuit (20) and flowing a constant current regardless of the magnitude of the voltage across both ends;
a plurality of LED modules 50 receiving voltage from the constant current circuit 30, being on/off controlled by the on/off controller 40, and radiating light to plants; and
A heat exchange unit for cooling the constant current circuit 30 by heating cooling water with the heat emitted from the constant current circuit 30;
When at least one of the plurality of LED modules 50 is controlled to be turned off, the voltage applied to the transistor of the constant current circuit 30 increases, and the amount of thermal energy emitted from the constant current circuit 30 increases to coolant LED lighting for smart farms, characterized in that by increasing the temperature, adjusting the temperature around the plants in the smart farm and adjusting the temperature of the nutrient solution in the smart farm with the cooling water.
제1항에 있어서,
상기 온/오프제어기(40)에 제어 신호를 송출하는 MCU(70);
상기 밸리필회로(20)로부터 전압을 인가받아 전압을 강하하고, 상기 MCU(70)에 DC 전원을 인가하는 리니어레귤레이터회로(80); 및
상기 MCU(70)와 외부 통신기기와의 통신을 제어하는 통신인터페이스모듈(90)을 더 포함하며,
상기 MCU(70)와 상기 통신인터페이스모듈(90)은 저가형 IR센서(무선통신)을 통해 상기 복수의 LED 모듈(50) 개별로 성장 프로그래밍을 하여 상기 복수의 LED 모듈(50)을 개별 자동 제어를 하거나 스마트팜 내의 식물의 개별 성장 데이터를 상기 외부 통신기기로 송신하여 상기 외부 통신기기가 AI 데이터베이스 구축을 가능토록 하는 스마트팜용 LED 조명등.
According to claim 1,
MCU 70 for sending a control signal to the on/off controller 40;
a linear regulator circuit 80 that receives voltage from the valley fill circuit 20, drops the voltage, and applies DC power to the MCU 70; and
Further comprising a communication interface module 90 for controlling communication between the MCU 70 and an external communication device,
The MCU 70 and the communication interface module 90 individually grow and program the plurality of LED modules 50 through a low-cost IR sensor (wireless communication) to automatically control the plurality of LED modules 50 Or LED lighting for smart farms that transmits individual growth data of plants in the smart farm to the external communication device so that the external communication device can build an AI database.
제1항에 있어서,
상기 열교환부는
내부에 냉각수 통로(61c)가 형성되며 다수의 방열핀(61d)을 구비한 제1방열판(61);
상기 제1방열판(61)에 슬라이드 방식으로 연결되는 제1커버(62)를 더 포함하고,
상기 제1커버(62)의 양측에 돌출된 걸림편(62a, 62b)이 상기 제1방열판(61)에 형성된 걸린턱(61a, 61b)에 끼어들어가 상기 제1커버(62)가 상기 제1방열판(61)에 긴밀하게 슬라이드 결합되며,
상기 제1방열판(61)과 상기 제1커버(62)의 내부에 일정한 모듈설치공간(63)이 형성되며,
모듈설치공간(63) 내부에 상기 정전류회로(30)를 포함하는 모듈(31)이 설치되며, 상기 모듈(31)은 상기 냉각수 통로(61c)에 근접하여 설치되어 상기 정전류회로(30)에서 방출되는 열이 상기 냉각수 통로(61c)로 흐르는 냉각수를 가열하는 것을 특징으로 하는 스마트팜용 LED 조명등.
According to claim 1,
The heat exchange part
a first heat dissipation plate 61 having a cooling water passage 61c formed therein and having a plurality of heat dissipation fins 61d;
Further comprising a first cover 62 connected to the first heat sink 61 in a sliding manner,
The hooking pieces 62a and 62b protruding from both sides of the first cover 62 are inserted into the hooking protrusions 61a and 61b formed on the first heat dissipation plate 61 so that the first cover 62 is attached to the first heat dissipation plate 61 . It is closely coupled to the heat sink 61 by sliding,
A constant module installation space 63 is formed inside the first heat sink 61 and the first cover 62,
The module 31 including the constant current circuit 30 is installed inside the module installation space 63, and the module 31 is installed close to the cooling water passage 61c to discharge from the constant current circuit 30. LED lighting for smart farms, characterized in that the heat to heat the cooling water flowing through the cooling water passage (61c).
제3항에 있어서,
상기 모듈설치공간(63)에 판 형상의 전원제어모듈(110)이 설치되며,
상기 전원제어모듈(110)의 양단부가 상기 모듈설치공간(63)에서 상기 제1방열판(61) 형성된 슬라이드홈(61e, 61f)에 슬라이드 결합되고,
상기 전원제어모듈(110)에 상기 전파정류회로(10) 및 밸리필 회로(20)가 위치하는 것을 특징으로 하는 스마트팜용 LED 조명등.
According to claim 3,
A plate-shaped power control module 110 is installed in the module installation space 63,
Both ends of the power control module 110 are slide-coupled to the slide grooves 61e and 61f formed in the first heat sink 61 in the module installation space 63,
LED lighting for smart farms, characterized in that the full-wave rectification circuit 10 and the valley fill circuit 20 are located in the power control module 110.
제4항에 있어서,
상기 모듈설치공간(63)에 판형상의 신호제어모듈(120)이 설치되며,
상기 신호제어모듈(120)의 양 단부 중 하나는 상기 제1커버(62)의 내부에 형성된 슬라이드홈(62c)에 슬라이드 결합되고 다른 하나는 상기 제1방열판(61)에 형성된 슬라이드홈(61g)에 슬라이드 결합되며,
상기 신호제어모듈(120)에 상기 MCU(70), 리니어레귤레이터회로(80) 및 통신인터페이스모듈(90)이 위치하는 것을 특징으로 하는 스마트팜용 LED 조명등.
According to claim 4,
A plate-shaped signal control module 120 is installed in the module installation space 63,
One of both ends of the signal control module 120 is slidably coupled to the slide groove 62c formed inside the first cover 62, and the other slide groove 61g formed on the first heat sink 61 is combined with a slide on
LED lighting for smart farms, characterized in that the MCU (70), the linear regulator circuit (80) and the communication interface module (90) are located in the signal control module (120).
제5항에 있어서,
상기 제1방열판(61)에 결합되며 다수의 방열핀(64d)을 구비하고 내부에 제2냉각수통로(64c)가 형성되는 제2방열판(64)을 더 포함하고,
상기 제2방열판(64)에 형성된 방열핀(64d)에 제1방열판(61)이 접하도록 설치되고 상기 방열핀(64d)의 반대편에 상기 복수의 LED 모듈(50)이 결합되는 것을 특징으로 하는 스마트팜용 LED 조명등.
According to claim 5,
A second heat sink 64 coupled to the first heat sink 61, having a plurality of heat sink fins 64d, and having a second coolant passage 64c formed therein,
For smart farm, characterized in that the first heat sink 61 is installed in contact with the heat sink 64d formed on the second heat sink 64 and the plurality of LED modules 50 are coupled to the opposite side of the heat sink 64d LED lights.
KR1020210103015A 2021-08-05 2021-08-05 Led lamp for smart farm KR20230021303A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210103015A KR20230021303A (en) 2021-08-05 2021-08-05 Led lamp for smart farm

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210103015A KR20230021303A (en) 2021-08-05 2021-08-05 Led lamp for smart farm

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230021303A true KR20230021303A (en) 2023-02-14

Family

ID=85220583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210103015A KR20230021303A (en) 2021-08-05 2021-08-05 Led lamp for smart farm

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230021303A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102577865B1 (en) * 2023-02-22 2023-09-15 우성연합주식회사 An energy-saving entry-level type plant factory

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101270383B1 (en) 2011-05-24 2013-06-26 한양대학교 에리카산학협력단 Ubiquitous sensor network based plant factory led lighting system and method
KR101368289B1 (en) 2011-12-29 2014-03-04 대한민국 Plant cultivation smart LED illuminating system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101270383B1 (en) 2011-05-24 2013-06-26 한양대학교 에리카산학협력단 Ubiquitous sensor network based plant factory led lighting system and method
KR101368289B1 (en) 2011-12-29 2014-03-04 대한민국 Plant cultivation smart LED illuminating system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102577865B1 (en) * 2023-02-22 2023-09-15 우성연합주식회사 An energy-saving entry-level type plant factory

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10973173B2 (en) Light sources adapted to spectral sensitivity of plants
US20210321574A1 (en) System and method for growing a plant in an at least partly conditioned environment
US10544904B2 (en) Lighting system for growing plants
KR101368289B1 (en) Plant cultivation smart LED illuminating system
CN202043326U (en) LED (Light Emitting Diode) full-spectrum adjustable light source equipment for plant growth
CN106413382B (en) Light source adapted to the spectral sensitivity of plants
KR102285707B1 (en) Plant cultivation apparatus and plant cultivation method using light source for plant cultivation
KR101164006B1 (en) LED Lighting Device for Plant Cultivation and thereby Cultivation Method
US11382280B1 (en) Diffused fiber-optic horticultural lighting
US11950548B2 (en) Growth enhancement using scalar effects and light frequency manipulation
KR20230021303A (en) Led lamp for smart farm
US11317489B2 (en) Temporally modulated lighting system and method
US20170295727A1 (en) Temporally modulated lighting system and method
US20220061227A1 (en) Devices for an optimized, high-intensity, horticultural, led luminaire having a regulated photosynthetic flux density
KR20190119250A (en) virtual open field grow type lighting control system in the plant factory
JP2017046651A (en) Plant cultivation luminaire and plant cultivation method using the same
Singh et al. Enhancing Plant Growth: Harnessing the Effectiveness of Artificial Light
KR20230138991A (en) ICT convergence LED lighting device for dedicated medical cannabis hemp cultivation
Mani et al. Artificial Light Balance for Growing Different Varieties of Tomatoes in Different Environments

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal