專利名稱：大功率紅藍(lán)遠(yuǎn)紅紫外四色led組合補(bǔ)光燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適于作室內(nèi)環(huán)境的光合作用照射燈，具體是一種大功率紅藍(lán)遠(yuǎn)紅紫外四色LED組合補(bǔ)光燈。
背景技術(shù)：
CN102182965公開了周國泉先生的“四色光LED組合補(bǔ)光燈”專利技術(shù)，由紅光、藍(lán)光、遠(yuǎn)紅和紫外四色LED組合而成，紅與藍(lán)光LED —一間隔成行或列，遠(yuǎn)紅與紫外光LED
--間隔組合成行或列，前一行或列于后一行或列--交替排列，相鄰兩同色光LED錯(cuò)位
排列，每行或每列的紅與藍(lán)光LED數(shù)若為n個(gè),則每行或每列的遠(yuǎn)紅光與紫外光LED數(shù)為n-1個(gè)。這種組合方式工整且對(duì)稱，能確保植物對(duì)各色光的照射強(qiáng)度需求，R/B和R/FR比值合理均衡，使用方便。但該方案采用的是一般LED，單位面積使用的管數(shù)多，線路密集，故障率高，且配光時(shí)需要針對(duì)LED —一對(duì)應(yīng)。另外，一般LED方陣散發(fā)的熱量分布在整個(gè)發(fā)光面內(nèi)，因此對(duì)其散熱方面的改善措施難以實(shí)施。針對(duì)上述問題，采用大功率LED制作補(bǔ)光燈，可明顯提高可靠度和集成度。CN201526820公告了 “一種LED育苗補(bǔ)光燈”專利技術(shù)，對(duì)這方面作出了有益的嘗試。但該技術(shù)只用一顆單色大功率LED，光照面積有限，且植物光合作用需要多種不同波長的光波配合，單色補(bǔ)光對(duì)植物正常生長效果不佳。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種大功率紅藍(lán)遠(yuǎn)紅紫外四色LED組合補(bǔ)光燈。解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是本用于室內(nèi)光合作用的大功率紅藍(lán)遠(yuǎn)紅紫外四色LED組合補(bǔ)光燈，由電路和硬件兩部分組成，電路部分包括變壓器降壓電路、整流濾波電路、恒流驅(qū)動(dòng)電路和四色LED串聯(lián)電路；硬件部分由上至下包括電源連接線、LED光源控制器、散熱器、線路盒、殼體、基板和LED, LED分紅光、藍(lán)光、遠(yuǎn)紅光、紫外光四色，均安裝在圓形基板的底面，LED以基板圓心為中心，呈內(nèi)中外三環(huán)排列，每環(huán)各安裝四顆LED ;內(nèi)外兩環(huán)均由紅光LED與藍(lán)光LED —一間隔等間距的圓周排列，中環(huán)由遠(yuǎn)紅光LED與紫外光LED —一間隔等間距的圓周排列。所說的紅光LED為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長640nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流350mA的Iff大功率LED ;藍(lán)光LED為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長440nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流300mA的IW大功率LED ;遠(yuǎn)紅光LED為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長735nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流200mA的0. 5W大功率LED ;紫外光LED為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長340nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流150mA的0. 5W大功率LED。所說的基板直徑為120mm，連接LED中心點(diǎn)的內(nèi)中外三環(huán)的直徑分別為40mm、60mm、80mmo本實(shí)用新型的有益效果是該組合補(bǔ)光燈光照強(qiáng)度高，光照覆蓋面積廣，四色組合補(bǔ)光，對(duì)植物莖葉生長、增加植株高度、減少病蟲害傳播和增強(qiáng)植物趨光性有利。單位面積使用LED顆數(shù)少，結(jié)構(gòu)簡單、可靠性強(qiáng)、散熱效果好。并且在LED光源控制器中設(shè)置了光控開關(guān)，可以使補(bǔ)光燈僅在植物需要補(bǔ)光的時(shí)期照射，其余時(shí)間都關(guān)閉，以達(dá)到降耗節(jié)能的目的。

圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型圓形基板上紅藍(lán)遠(yuǎn)紅紫外光LED分布示意圖。圖3為本實(shí)用新型電路框圖。圖4為本實(shí)用新型電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型下面結(jié)合實(shí)施例并參照附圖作進(jìn)一步詳述參見圖1，在一殼體5中固定設(shè)置一塊圓形LED基板10,基板10上方配置一線路盒4和一散熱器3, — LED光源控制器2與LED6、7、8、9相連，內(nèi)部設(shè)置光控開關(guān)，可實(shí)現(xiàn)定時(shí)、日控、周控等功能。大功率LED全部固定在圓形LED基板10上，其中兩顆0. 5W遠(yuǎn)紅光LED7和兩顆0. 5W紫外光LED9各自串聯(lián)，四顆IW紅光LED6和四顆IW藍(lán)光LED8各自串聯(lián)，然后分別接到各自的驅(qū)動(dòng)電路中。選用的紅光LED6為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長640nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流350mA的IW大功率LED ;藍(lán)光LED8為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長440nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流300mA的IW大功率LED ;遠(yuǎn)紅光LED7為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長735nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流200mA的0. 5W大功率LED ;紫外光LED9為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長340nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流150mA的0. 5W大功率LED。如圖2所示，將上述的LED以基板10圓心為中心，呈內(nèi)中外三環(huán)排列。每環(huán)各安裝四顆LED，內(nèi)外兩環(huán)均由紅光LED與藍(lán)光LED —一間隔等間距的圓周排列，中環(huán)由遠(yuǎn)紅光LED與紫外光LED——間隔等間距的圓周排列，連接LED中心點(diǎn)的內(nèi)中外三環(huán)的直徑分別為 40mm、60mm、80mm。研究表明，植物吸收光譜的最強(qiáng)區(qū)域是波長為640-660nm的紅光部分和波長為430-450nm的藍(lán)光部分,藍(lán)光有利于植物葉片的生長，紅光有利于植物莖桿的生長，波長為720-800nm的遠(yuǎn)紅光有利于增加植株高度，波長為315_400nm的紫外光有利于植物的趨光性和殺滅病菌病毒，減少病害傳播，因此選用紅光、藍(lán)光、遠(yuǎn)紅光和紫外光LED組合的補(bǔ)光是有其科學(xué)依據(jù)的。參見圖4，本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)電路采用了低壓恒流源，由變壓器降壓電路11、橋式整流濾波電路12、恒流驅(qū)動(dòng)芯片13，一起安裝在線路盒4內(nèi)。220V交流電經(jīng)變壓器降壓電路11后進(jìn)入橋式整流濾波電路12，然后提供約20V電壓至恒流驅(qū)動(dòng)芯片13，最終輸出電流至四色LED串聯(lián)電路14。變壓器為成品電源變壓器，參數(shù)為220V/12V、16W。D1 D4為硅整流二極管，采用1N4007。C1是濾波電容，采用電解電容，型號(hào)為220iiF/25V。IC1 IC4為恒流驅(qū)動(dòng)芯片，采用目前應(yīng)用廣泛、廉價(jià)且性能比較穩(wěn)定的PT4115。D5 D8為續(xù)流二極管，由于工作在高頻脈沖下，故采用肖特基二極管ssllO。L1 L4是整流電感，設(shè)計(jì)為50iiH。R1 R4為取樣電阻，控制PT4115輸出電流大小，一般用以下公式計(jì)算R = 0. 1/1_。由于紅光LED串聯(lián)電路額定工作電流均為350mA，藍(lán)光LED串聯(lián)電路額定工作電流為300mA，遠(yuǎn)紅光LED串聯(lián)電路額定工作電流為200mA，紫外光LED串聯(lián)電路額定工作電流為150mA，故紅光LED驅(qū)動(dòng)電路中R1取0. 286 Q，藍(lán)光LED驅(qū)動(dòng)電路中R2取0. 333 Q，遠(yuǎn)紅光LED驅(qū)動(dòng)電路中R3取0. 500 Q，紫外光LED驅(qū)動(dòng)電路中R4取0. 667 Q。PT4115的DM端可外接PWM脈 沖或直流電壓調(diào)光，由于本設(shè)計(jì)不用調(diào)光，故DIM端懸空。
權(quán)利要求1.一種大功率紅藍(lán)遠(yuǎn)紅紫外四色LED組合補(bǔ)光燈，由電路和硬件兩部分組成，電路部分包括變壓器降壓電路(11)、整流濾波電路(12)、恒流驅(qū)動(dòng)電路(13)和四色LED串聯(lián)電路(14);硬件部分由上至下包括電源連接線(I)、LED光源控制器(2)、散熱器(3)、線路盒(4)、殼體(5)、基板(10)和LED，其特征是LED分紅光、藍(lán)光、遠(yuǎn)紅光、紫外光四色，均安裝在圓形基板(10)的底面，LED以基板圓心為中心，呈內(nèi)中外三環(huán)排列，每環(huán)各安裝四顆LED ;內(nèi)外兩環(huán)均由紅光LED(6)與藍(lán)光LED(S) —一間隔等間距的圓周排列，中環(huán)由遠(yuǎn)紅光LED(7)與紫外光LED(9) —一間隔等間距的圓周排列。
2.如權(quán)利要求I所述的大功率紅藍(lán)遠(yuǎn)紅紫外四色LED組合補(bǔ)光燈，其特征是所說的紅光LED (6)為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長640nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流350mA的IW大功率LED ；藍(lán)光LED(8)為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長440nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流300mA的IW大功率LED ；遠(yuǎn)紅光LED(7)為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長735nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流200mA的0. 5W大功率LED ;紫外光LED (9)為發(fā)光角120°、直徑8mm、波長340nm和標(biāo)準(zhǔn)工作電流150mA的0. 5W大功率LED。
3.如權(quán)利要求I所述的大功率紅藍(lán)遠(yuǎn)紅紫外四色LED組合補(bǔ)光燈，其特征是所說的基板(10)直徑為120mm，連接LED中心點(diǎn)的內(nèi)中外三環(huán)的直徑分別為40mm、60mm、80mm。
專利摘要一種大功率紅藍(lán)遠(yuǎn)紅紫外四色LED組合補(bǔ)光燈，由電路和硬件兩部分組成，電路部分包括變壓器降壓電路(11)、整流濾波電路(12)、恒流驅(qū)動(dòng)電路(13)和四色LED串聯(lián)電路(14)；硬件部分由上至下包括電源連接線(1)、LED光源控制器(2)、散熱器(3)、線路盒(4)、殼體(5)、基板(10)和LED，LED分紅光、藍(lán)光、遠(yuǎn)紅光、紫外光四色，均安裝在圓形基板的底面，LED以基板圓心為中心，呈內(nèi)中外三環(huán)排列，每環(huán)各安裝四顆LED；內(nèi)外兩環(huán)均由紅光LED(6)與藍(lán)光LED(8)一一間隔等間距的圓周排列，中環(huán)由遠(yuǎn)紅光LED(7)與紫外光LED(9)一一間隔等間距的圓周排列。本補(bǔ)光燈應(yīng)用于人工栽培的大棚蔬菜等的光合作用補(bǔ)光，具有光照強(qiáng)度高、光照覆蓋面積廣、散熱效果好，能自控明滅而省電節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK202546500SQ201220131080
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者周國泉 申請(qǐng)人:浙江農(nóng)林大學(xué)