RU191025U1

RU191025U1 - LED lamp for plants

Info

Publication number: RU191025U1
Application number: RU2018142790U
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Мансуров; Игорь Владимирович Харитонов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Горизонт"
Priority date: 2018-12-03
Filing date: 2018-12-03
Publication date: 2019-07-19

Abstract

Полезная модель относится к осветительным приборам на основе светодиодов и может применяться для освещения растений в качестве досветки или основного освещения.Целью полезной модели является: создание светильника для растений с широкой регулировкой отношения доли спектра синего к красному, наличием электрической развязки в источнике питания и наличием светодиодов, спектральный состав излучения которых воспринимается как белое излучение.Указанная цель достигаются тем, что используется 2 независимых канала, каждый из которых состоит из источников питания, каждый из которых питает собственную светодиодную нагрузку, при этом в каждом канале спектр излучения светодиодной нагрузки собственный.Сущность полезной модели заключается в том, что в одном канале нагрузкой является набор красных светодиодов с пиком излучения в диапазоне 580-720 нм (красный спектр), а во втором, нагрузка - это набор светодиодов, спектральный состав излучения которых воспринимается как белое излучение, но содержащий один из пиков излучения в диапазоне 420-470 нм. Сами источники питания имеют электрические контакты для внешнего подключения, изменяя электрический потенциал на этих контактах друг относительно друга, можно регулировать выходную мощность источника питания.Вывод: создан светильник для растений с широкой регулировкой отношения доли спектра синего к красному, наличием электрической развязки в источнике питания и наличием светодиодов, спектральный состав излучения которых воспринимается как белое излучение.The invention relates to lighting devices based on LEDs and can be used to illuminate plants as a backlight or main illumination. The purpose of the invention is to create a lamp for plants with broad adjustment of the ratio of the proportion of the spectrum of blue to red, the presence of electrical isolation in the power source and the presence of LEDs , the spectral composition of the radiation of which is perceived as white radiation. This goal is achieved by the fact that 2 independent channels are used, each of which consists from power sources, each of which feeds its own LED load, while each channel has its own emission spectrum of the LED load. The essence of the utility model is that in one channel the load is a set of red LEDs with a radiation peak in the range 580-720 nm (red spectrum), and in the second, the load is a set of LEDs whose spectral composition of radiation is perceived as white radiation, but containing one of the radiation peaks in the range 420-470 nm. The power sources themselves have electrical contacts for external connection, changing the electrical potential at these contacts relative to each other, you can adjust the output power of the power source. Output: a lamp was created for plants with wide adjustment of the ratio of the spectrum blue to red, the presence of electrical isolation in the power source and the presence of LEDs whose spectral composition of radiation is perceived as white radiation.

Description

Полезная модель относится к осветительным приборам на основе светодиодов и может применяться для освещения растений в качестве досветки или основного освещения.The invention relates to lighting devices based on LEDs and can be used to illuminate plants as additional lighting or main lighting.

Известна полезная модель, относящаяся к области сельского хозяйства и, в частности, к системам искусственного светодиодного освещения растений в теплицах, а также для подсветки посадочного материала в домашних условиях на основе светильника, включающего корпус, внутренние стенки и дно которого изготовлены из материала с высоким коэффициентом отражения, рассеиватель света, а также цепочки синих светодиодов, излучающих свет с длиной волны 445-470 нм и покрытых светопреобразующим люминофором, в качестве которого используют красный нитридный люминофор, диспергированный в силиконе или в другом прозрачном отверждаемом материале, при этом спектр излучения красного люминофора имеет максимум, располагающийся при 630-670 нм, а ширина спектра на половине высоты составляет 90-110 нм. Светопреобразующий красный нитридный люминофор может быть также размещен:Known utility model relating to the field of agriculture and, in particular, to systems of artificial LED lighting of plants in greenhouses, as well as to illuminate the planting material in the home based on the lamp, including the housing, the inner walls and the bottom of which are made of a material with a high coefficient reflections, a scatterer of light, as well as a chain of blue LEDs emitting light with a wavelength of 445-470 nm and covered with a light-converting phosphor, which is used as a red nitride phosphor dispersed in a silicone or other transparent curable material, the emission spectrum of red phosphor has a peak, located at 630-670 nm and the spectral width at half height is 90-110 nm. Light-converting red nitride phosphor can also be placed:

- на внутренней стенке рассеивателя света в виде тонкого слоя, полученного при нанесении суспензии люминофора прозрачном безводном полимерном лакокрасочном материале, отверждаемом на воздухе,- on the inner wall of the light diffuser in the form of a thin layer, obtained by applying a phosphor suspension of a transparent anhydrous polymer paint material, cured in air,

- либо в виде однородной дисперсии в объеме рассеивателя света из полимерного материала, полученного методом термоэкструзии.- or in the form of a uniform dispersion in the volume of the diffuser of light from a polymeric material obtained by thermal extrusion.

(патент РФ на полезную модель №153425).(RF patent for useful model No. 153425).

Известен светильник для растений на основе филаментных источников света, включающих прозрачную керамическую или лейкосапфировую подложку, на лицевой поверхности которой размещена линейка синих светодиодов, излучающих свет в диапазоне 445-470 нм, а также слой широкополосного красного нитридного люминофора, диспергированного в прозрачном отверждаемом материале, или слой, составленный из смеси красных нитридных люминофоров, или смеси красного нитридного люминофора и желто-оранжевых оксидных люминофоров, со структурой граната, нанесенный после монтажа светодиодов на обе поверхности носителя, в результате чего синий свет светодиодов, проходящий через слой люминофорного покрытия, частично трансформируется в красно-оранжевое излучение, максимум в спектре излучения которого располагается в интервале 615-670 нм, при этом ширина спектра на половине высоты ординаты максимума изменяется в зависимости от состава люминофорной композиции в диапазоне 95-165 нм, а соотношение ординат максимумов в спектре излучения светильника в синей (445-470) и красной (615-670 нм) областях спектра изменяется от 1,5:1 до 1:10.Known lamp for plants based on filament light sources, including a transparent ceramic or sapphire substrate, on the front surface of which a line of blue LEDs emitting light in the 445-470 nm range is placed, as well as a layer of broadband red nitride phosphor dispersed in a transparent curable material, or a layer composed of a mixture of red nitride phosphors, or a mixture of red nitride phosphor and yellow-orange oxide phosphors, with a garnet structure, deposited after mounting the LEDs on both surfaces of the carrier, as a result of which the blue light of the LEDs passing through the phosphor coating layer partially transforms into red-orange radiation, the maximum in the emission spectrum of which lies in the interval 615-670 nm, while the width of the spectrum at half the height of the ordinate maximum varies depending on the composition of the phosphor composition in the range of 95-165 nm, and the ratio of the ordinates of the maxima in the emission spectrum of the lamp in the blue (445-470) and red (615-670 nm) spectral regions changes t 1.5: 1 to about 1:10.

(патент РФ на полезную модель №178878).(RF patent for useful model No. 178878).

Известна Полезная модель относится к области выращивания растений, а именно для фитоактивного освещения растений при выращивании в домашних условиях огородных культур (лук и луковичные растения, томаты, огурцы, баклажаны, сладкий перец, салат, петрушка и т.п.), а также для межрядного освещения садовых цветочных растений и тепличных культур. Более мощный вариант светильника предназначен для применения в промышленных тепличных хозяйствах при выращивании различных овощных и цветочных культур в условиях нехватки естественного освещения или его отсутствии. Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в создании фитосветильника для улучшенного роста растений.A known utility model relates to the field of growing plants, namely, for phytoactive illumination of plants when growing garden crops at home (onions and bulbous plants, tomatoes, cucumbers, eggplants, sweet peppers, lettuce, parsley, etc.), as well as for inter-row lighting of garden flower plants and greenhouse crops. A more powerful version of the lamp is designed for use in industrial greenhouses for growing various vegetable and flower crops in the conditions of lack of natural lighting or its absence. The technical problem to be solved by the utility model is to create a phytic luminaire for improved plant growth.

Техническое решение достигается за счет того, что множество светодиодов мощностью в 2-3 Вт заменено на один светодиод мощностью 100 Вт матричной формы, изготовленный по технологии СОВ (Chips on Board). Мощный матричный светодиод имеет меньший сопоставимый размер изделия, что позволило уменьшить габариты светильника и его вес. Светодиод, активная часть которого имеет в своем составе люминофор, испускает свет в диапазоне 380-840 Нм, пики интенсивности приходятся на участки в 420-480 Нм и 580-720 Нм. Растения получают должное количество ультрафиолетового излучения, инфракрасного излучения, излучения в видимом синем спектре и красном спектре. Компактные формы достигаются за счет того, что все блоки питания находятся снаружи светильника. Все блоки питания защищены, степень защиты IP67. Возможность регулировки направления света достигается тем, что на светильник установлены специальные ручки с поворотными механизмами.The technical solution is achieved due to the fact that a set of 2-3 W LEDs has been replaced with one 100 W LED of a matrix form, manufactured using СОВ technology (Chips on Board). Powerful matrix LED has a smaller comparable size of the product, which reduced the size of the lamp and its weight. The LED, the active part of which incorporates a phosphor, emits light in the range of 380-840 Nm, intensity peaks occur in areas of 420-480 Nm and 580-720 Nm. Plants receive the proper amount of ultraviolet radiation, infrared radiation, radiation in the visible blue spectrum and the red spectrum. Compact forms are achieved due to the fact that all power supplies are outside the lamp. All power supplies are protected by IP67. The ability to adjust the direction of light is achieved by the fact that the lamp has special handles with turning mechanisms.

(патент РФ на полезную модель №168490) - ПРОТОТИП.(RF patent for utility model No. 168490) - PROTOTYPE.

Недостатками известных изделий являются:The disadvantages of the known products are:

1) отсутствие широкой регулировки соотношения синей и красной части спектра,1) the absence of a wide adjustment of the ratio of the blue and red parts of the spectrum,

2) отсутствие электробезопасности из-за использования источников без электрической развязки вход-выход (нагрузка),2) lack of electrical safety due to the use of sources without electrical isolation input-output (load),

3) отсутствие белого освещения, необходимого обслуживающему персоналу во время работы с растениями.3) the lack of white lighting required by the staff during work with plants.

Технической задачей полезной модели является: создание светильника для растений с широкой регулировкой отношения доли спектра синего к красному и наличием светодиодов, спектральный состав излучения которых воспринимается как белое излучение.The technical task of the utility model is: the creation of a lamp for plants with a wide adjustment of the ratio of the fraction of the blue to red spectrum and the presence of LEDs, the spectral composition of which is perceived as white radiation.

Сущность полезной модели заключается в том, что используется 2 независимых канала, каждый из которых состоит из источников питания, каждый из которых питает собственную светодиодную нагрузку, при этом в каждом канале спектр излучения светодиодной нагрузки собственный. ВThe essence of the utility model is that 2 independent channels are used, each of which consists of power sources, each of which feeds its own LED load, while each channel has its own LED radiation spectrum. AT

одном канале нагрузкой является набор красных светодиодов с пиком излучения в диапазоне 580-720 нм (красный спектр), а во втором нагрузка это набор светодиодов спектральный состав излучения которых воспринимается как белое излучение, но содержащий один из пиков излучения в диапазоне 420-470 нм. Сами источники питания имеют электрические контакты для внешнего подключения, изменяя электрический потенциал на этих контактах друг относительно друга можно регулировать выходную мощность источника питания, изменяя выходной ток источника питания. Тем самым изменяя соотношение спектров каждого канала в общем спектре полезной модели.one channel has a load of red LEDs with a peak of radiation in the range of 580-720 nm (red spectrum), while in the second load is a set of LEDs whose spectral composition of radiation is perceived as white radiation, but containing one of the radiation peaks in the range of 420-470 nm. The power sources themselves have electrical contacts for external connection; by changing the electrical potential at these contacts relative to each other, the output power of the power supply can be adjusted by changing the output current of the power supply. Thereby changing the ratio of the spectra of each channel in the overall spectrum of the utility model.

На фигуре представлена структурная схема работы устройства.The figure shows the block diagram of the device.

1.1 - 1.n - источник питания, где 2<n<20;1.1 - 1.n - power source, where 2 <n <20;

2.1 - 2.n - электрические контакты управления источником питания, где 2<n<20 включительно;2.1 - 2.n - electrical contacts to control the power supply, where 2 <n <20 inclusive;

3.1 - 3.n - светодиодная нагрузка, где 2<n<20 включительно;3.1 - 3.n - LED load, where 2 <n <20 inclusive;

4 - канал со светодиодами красного спектра свечения;4 - channel with red light spectrum LEDs;

5 - канал со светодиодами белого спектра свечения;5 - channel with white light spectrum LEDs;

6 - светодиодный светильник.6 - LED lamp.

Светодиодный светильник для растений 6 состоит из двух независимо работающих каналов, при этом каждый канал состоит как минимум из одного источника питания 1.1-1.n и светодиодной нагрузки 3.1-3.n, каждый источник питания 1 имеет электрические контакты 2.1-2.n управления для подключения внешнего по отношению к нему управления. Потенциал электрических контактов сравнивается внутри источника питания с потенциалом датчика тока нагрузки, источник питания работает таким образом, что потенциал контактов управления устанавливает максимальный потенциал на датчике тока. Изменение потенциала управляющих контактов может быть выполнено подключением внешнего по отношению к источнику питания элемента регулировки, например, на основе резистора или транзистора в линейном режиме или электрического сигнала, например,The LED luminaire for plants 6 consists of two independently operating channels, with each channel consisting of at least one 1.1-1.n power source and a 3.1-3.n LED load, each power source 1 has electrical control contacts 2.1-2.n to connect external to it control. The potential of the electrical contacts is compared inside the power supply with the potential of the load current sensor, the power supply operates in such a way that the potential of the control contacts sets the maximum potential at the current sensor. The change in the potential of the control contacts can be made by connecting an adjustment element external to the power source, for example, based on a resistor or transistor in a linear mode or an electrical signal, for example,

шим-модуляции или выпрямленного напряжения. Изменение электрического потенциала конкретных контактов управления друг относительно друга влияет на выходную мощность конкретного источника питания, которая может изменяться таким образом от 0 до 100%. В каждом канале используется только определенный спектр излучения светодиодов: красный спектр 4 с пиком излучения в диапазоне 580-720 нм или спектр 5 воспринимаемый как белый.shim modulation or rectified voltage. A change in the electrical potential of specific control contacts relative to each other affects the output power of a particular power source, which can thus vary from 0 to 100%. Each channel uses only a certain emission spectrum of the LEDs: red spectrum 4 with a radiation peak in the range of 580-720 nm or spectrum 5 perceived as white.

Широкий диапазон регулировки отношения синего спектра к красному также достигается за счет уменьшения или увеличения выходной мощности источников питания конкретного канала.A wide range of adjustment of the blue-to-red ratio is also achieved by reducing or increasing the output power of the power sources of a particular channel.

Технический результат: создан светильник для растений с широкой регулировкой отношения доли спектра синего к красному и наличием светодиодов, спектральный состав излучения которых воспринимается как белое излучение.Technical result: a lamp was created for plants with a wide adjustment of the ratio of the fraction of the blue to red spectrum and the presence of LEDs, whose spectral composition of radiation is perceived as white radiation.

..

Claims

LED luminaire for plants containing power sources connected to the LED load, characterized in that the lamp is structurally divided into two independent channels, with one channel containing the power source and the load from the LED elements based on red LEDs with a radiation peak in the range of 580- 720 nm, and the second channel contains a power source and a load of LEDs based on LEDs, the spectral composition of which radiation is perceived as white radiation, but containing one of the peaks from radiation in the range of 420-470 nm, while the power sources contain electrical contacts for connecting external control.