一種可調(diào)光的led植物燈的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種可調(diào)光的LED植物燈，其包括供電電源以及紅藍光LED發(fā)光組件，所述供電電源的輸出端與電流驅動器的電源輸入端連接，所述電流驅動器的輸出端與紅藍光LED發(fā)光組件的輸入端連接。由于利用LED燈來發(fā)出的紅光和藍光，它們基本均能對促進植物光合作用有功能，因此，對于對植物進行補光照射這一領域而言，本實用新型的LED植物燈的光線利用率高，大大減少了能耗的浪費。本實用新型作為一種可調(diào)光的LED植物燈可廣泛應用于植物種植的領域中。
【專利說明】—種可調(diào)光的LED植物燈

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及燈光電子電路設備，尤其涉及一種可調(diào)光的LED植物燈。

【背景技術】
[0002]隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，工業(yè)用地面積不斷增加，農(nóng)業(yè)用地面積不斷減少，如何有效利用有限的土地資源，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的一個問題。為了有效提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，在適當?shù)念I域采用工業(yè)化種植技術是可行的方法?，F(xiàn)在溫室大棚種植蔬菜的技術被廣泛采用，而為了改善由于天氣原因引起的大棚內(nèi)部光照不足情況，目前一般采用日光燈管或白熾燈對植物進行補光照射，以縮短植物生長周期，提高產(chǎn)量。
[0003]根據(jù)常識可知，植物依靠綠葉中的葉綠素吸收可見光，不同波長的光線對植物光合作用的影響不同，而經(jīng)過研究表明，波長在40(Γ500納米之間的藍光以及波長在610^720納米之間的紅光對于光合作用的貢獻最大。但是，日光燈管或白熾燈發(fā)出的白色光譜中只有很少量的紅光和藍光對促進植物光合作用有貢獻，因此，對于對植物進行補光照射這一領域而言，日光燈管或白熾燈的光線利用率較低，從而造成能耗嚴重浪費。
實用新型內(nèi)容
[0004]為了解決上述技術問題，本實用新型的目的是提供一種結構簡單的可調(diào)光LED植物燈。
[0005]本實用新型所采用的技術方案是:一種可調(diào)光的LED植物燈，其包括供電電源以及紅藍光LED發(fā)光組件，所述供電電源的輸出端與電流驅動器的電源輸入端連接，所述電流驅動器的輸出端與紅藍光LED發(fā)光組件的輸入端連接。
[0006]進一步，所述紅藍光LED發(fā)光組件包括紅光LED以及藍光LED，所述的電流驅動器包括微處理器、通訊接口、第一恒流驅動電路以及第二恒流驅動電路，所述通訊接口的輸出端與微處理器的輸入端連接，所述微處理器的輸出端分別與第一恒流驅動電路的輸入端以及第二恒流驅動電路的輸入端連接，所述第一恒流驅動電路的輸出端與藍光LED的輸入端連接，所述第二恒流驅動電路的輸出端與紅光LED的輸入端連接；所述供電電源的輸出端分別與微處理器的電源輸入端、通訊接口的電源輸入端、第一恒流驅動電路的電源輸入端以及第二恒流驅動電路的電源輸入端連接。
[0007]進一步，所述的電流驅動器還包括降壓電路，所述供電電源的輸出端與降壓電路的輸入端連接，所述降壓電路的輸出端分別與微處理器的電源輸入端以及通訊接口的電源輸入端連接。
[0008]進一步，所述的第一恒流驅動電路包括第一數(shù)字電位器和第一恒流驅動器，所述微處理器的輸出端依次通過第一數(shù)字電位器以及第一恒流驅動器進而與藍光LED的輸入端連接。
[0009]進一步，所述的第一恒流驅動電路包括第一 LED驅動器，所述微處理器的輸出端與第一 LED驅動器的輸入端連接,所述第一 LED驅動器的輸出端與藍光LED的輸入端連接。
[0010]進一步,所述的第一 LED驅動器包括LED驅動芯片、電感器、第一 NMOS管、第一電阻、穩(wěn)壓二極管、電容、第二電阻、第三電阻、第二 NMOS管以及第四電阻；
[0011]所述LED驅動芯片的IN引腳與電感器的一端連接，所述電感器的另一端分別與第一NMOS管的漏極以及穩(wěn)壓二極管的正極連接，所述第一 NMOS管的柵極與LED驅動芯片的第一 DL引腳連接，所述第一 NMOS管的源極分別與LED驅動芯片的第一 CS引腳以及第一電阻的一端連接，所述第一電阻的另一端與地連接；
[0012]所述穩(wěn)壓二極管的負極分別與電容的一端以及第二電阻的一端連接，所述電容的另一端與地連接；
[0013]所述第二電阻的另一端分別與LED驅動芯片的FB引腳以及第三電阻的一端連接，所述第三電阻的另一端與地連接；
[0014]所述LED驅動芯片的DR引腳與第二 NMOS管的漏極連接，所述LED驅動芯片的第二DL引腳與第二 NMOS管的柵極連接，所述LED驅動芯片的第二 CS引腳分別與第二 NMOS管的源極以及第四電阻的一端連接，所述第四電阻的另一端與地連接；
[0015]所述第二電阻的一端與藍光LED的正極連接，所述第二 NMOS管的漏極與藍光LED的負極連接。
[0016]進一步，其還包括燈殼體，所述燈殼體的正面設有玻璃層，所述燈殼體和玻璃層之間形成一空腔，所述紅藍光LED發(fā)光組件安裝設置在所述空腔內(nèi)。
[0017]進一步，所述燈殼體的背面設有散熱片。
[0018]進一步，所述紅光LED的波長范圍為620nm至660nm之間，藍光LED的波長為440nm至480nm之間。
[0019]進一步，所述的電流驅動器還包括存儲器，所述存儲器與微處理器連接。
[0020]本實用新型的有益效果是:所述的紅藍光LED發(fā)光組件是利用LED燈來發(fā)出紅光和藍光，而由于利用LED燈來發(fā)出的紅光和藍光，它們基本均能對促進植物光合作用有功能，因此，對于對植物進行補光照射這一領域而言，本實用新型的LED植物燈的光線利用率聞，大大減少了能耗的浪費。
[0021]進一步，本實用新型能夠對紅光LED以及藍光LED，兩者的發(fā)光強度進行調(diào)節(jié)，因此，對于紅光LED以及藍光LED，兩者的發(fā)光強度之比可根據(jù)不同品種的植物需要進行調(diào)節(jié)，這樣能提高操作的靈活性，而且可提高該植物燈的通用性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步說明:
[0023]圖1是本實用新型一種可調(diào)光的LED植物燈的電子電路結構框圖；
[0024]圖2是本實用新型一種可調(diào)光的LED植物燈中第一恒流驅動電路的第一具體電子電路不意圖；
[0025]圖3是本實用新型一種可調(diào)光的LED植物燈中第一恒流驅動電路的第二具體電子電路不意圖；
[0026]圖4是本實用新型一種可調(diào)光的LED植物燈的背面結構示意圖；
[0027]圖5是本實用新型一種可調(diào)光的LED植物燈的正面結構示意圖；
[0028]圖6是本實用新型一種可調(diào)光的LED植物燈的側面結構示意圖。
[0029]1、供電電源；2、電流驅動器；3、第二恒流驅動電路；4、紅光LED ;5、紅藍光LED發(fā)光組件；6、藍光LED ;7、第一恒流驅動電路；8、微處理器；9、通訊接口 ；10、降壓電路；
[0030]71、第一數(shù)字電位器；72、第一恒流驅動器；73、LED驅動芯片；
[0031]11、燈殼體；12、玻璃層。

【具體實施方式】
[0032]如圖1所示，一種可調(diào)光的LED植物燈，其包括供電電源I以及紅藍光LED發(fā)光組件5，所述供電電源I的輸出端與電流驅動器2的電源輸入端連接，所述電流驅動器2的輸出端與紅藍光LED發(fā)光組件5的輸入端連接。由于本實用新型采用可直接發(fā)出紅光和藍光的紅藍光LED發(fā)光組件，因此，本實用新型所發(fā)出的光線基本均能對促進植物光合作用有功能，也就是說，對于對植物進行補光照射這一領域而言，本實用新型的LED植物燈的光線利用率高，大大減少了能耗的浪費。
[0033]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述紅藍光LED發(fā)光組件5包括紅光LED 4以及藍光LED 6，所述紅光LED 4的個數(shù)為多個，并且多個紅光LED 4串聯(lián)連接，所述藍光LED 6的個數(shù)為多個，并且多個藍光LED 6串聯(lián)連接。
[0034]所述的電流驅動器2包括微處理器8、通訊接口 9、第一恒流驅動電路7以及第二恒流驅動電路3，所述通訊接口 9的輸出端與微處理器8的輸入端連接，所述微處理器8的輸出端分別與第一恒流驅動電路7的輸入端以及第二恒流驅動電路3的輸入端連接，所述第一恒流驅動電路7的輸出端與藍光LED 6的輸入端連接，所述第二恒流驅動電路3的輸出端與紅光LED 4的輸入端連接；所述供電電源I的輸出端分別與微處理器8的電源輸入端、通訊接口 9的電源輸入端、第一恒流驅動電路7的電源輸入端以及第二恒流驅動電路3的電源輸入端連接。
[0035]由上述可得，本實用新型的工作原理為:通過所述的通訊接口 9，微處理器8接收由上位機傳來的紅藍兩種LED的發(fā)光亮度值，然后，觸發(fā)微處理器8輸出相應的控制信號至恒流驅動電路，對恒流驅動電路所輸出的LED驅動電流進行調(diào)節(jié)，從而驅動紅光LED 4和藍光LED 6發(fā)出所需要的發(fā)光強度。
[0036]對于所述的第一恒流驅動電路7和/或第二恒流驅動電路3，其可以采用帶電流數(shù)字調(diào)節(jié)的LED驅動芯片來實現(xiàn)，也可以采用數(shù)字電位器以及恒流驅動器來實現(xiàn)，即所述的恒流驅動電路為電流可調(diào)節(jié)的恒流驅動電路。這樣可使得恒流驅動電路所輸出的電流在O到最大驅動電流之間進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)等級不少于100級。而通過調(diào)節(jié)恒流驅動電路所輸出的電流，紅光LED 4以及藍光LED 6，兩者的發(fā)光強度之比可根據(jù)不同品種的植物的需要進行調(diào)節(jié)，這樣能提高操作的靈活性，以及提高本實用新型植物燈的通用性。
[0037]另外，根據(jù)傳統(tǒng)的LED植物燈可知，其通常是利用PWM脈沖調(diào)光方式來進行設計的，然而，PWM脈寬調(diào)光時，由于植物葉綠素對高速脈沖光的響應特性與人眼睛對脈沖光的響應特性不同，因此，PWM脈沖光反映的光強度的等效值不能等效于植物對自然界連續(xù)的光強度變化，也就是說，PWM方式調(diào)光，其光強連續(xù)變化的特性與自然界光強連續(xù)變化的特性不相同。而由上述可知，本實用新型是通過調(diào)節(jié)電流從而改變紅藍光LED的發(fā)光強度，由此可得，本實用新型紅藍LED所發(fā)出的光強，其連續(xù)變化的特性與自然界光強連續(xù)變化的特性相同，因此，相較于傳統(tǒng)的LED植物燈，本實用新型對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化種植產(chǎn)業(yè)更能產(chǎn)生積極的作用。
[0038]進一步作為優(yōu)選的實施方式，如圖2所示，所述的第一恒流驅動電路7包括第一數(shù)字電位器71和第一恒流驅動器72，所述微處理器8的輸出端依次通過第一數(shù)字電位器71以及第一恒流驅動器72進而與藍光LED 6的輸入端連接。所述第一恒流驅動電路7與第二恒流驅動電路3的結構相同。
[0039]所述的第一恒流驅動器72的型號為DD311，其LED驅動電流是通過第一數(shù)字電位器71的偏置電流的100倍，第一數(shù)字電位器71的型號為DS1868BS-100，通過串行接口連接到微處理器8，第一數(shù)字電位器71最大阻值為100K Ω，具有256個等級，所以，第一恒流驅動器72所輸出的LED驅動電流具有256級可調(diào)。所述的第二恒流驅動電路3同理實現(xiàn)。
[0040]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述的第一恒流驅動電路7包括第一 LED驅動器，所述微處理器8的輸出端與第一 LED驅動器的輸入端連接，所述第一 LED驅動器的輸出端與藍光LED 6的輸入端連接；
[0041]如圖3所示，所述的第一 LED驅動器包括LED驅動芯片73、電感器L、第一 NMOS管、第一電阻R1、穩(wěn)壓二極管、電容C、第二電阻R2、第三電阻R3、第二 NMOS管以及第四電阻R4 ；
[0042]所述LED驅動芯片73的IN引腳與電感器的一端連接，所述電感器L的另一端分別與第一 NMOS管的漏極以及穩(wěn)壓二極管的正極連接，所述第一 NMOS管的柵極與LED驅動芯片73的第一 DL引腳連接，所述第一 NMOS管的源極分別與LED驅動芯片73的第一 CS引腳以及第一電阻Rl的一端連接，所述第一電阻Rl的另一端與地連接；
[0043]所述穩(wěn)壓二極管的負極分別與電容C的一端以及第二電阻R2的一端連接，所述電容C的另一端與地連接；
[0044]所述第二電阻R2的另一端分別與LED驅動芯片73的FB引腳以及第三電阻R3的一端連接，所述第三電阻R3的另一端與地連接；
[0045]所述LED驅動芯片73的DR引腳與第二 NMOS管的漏極連接，所述LED驅動芯片73的第二 DL引腳，即DL1，與第二 NMOS管的柵極連接，所述LED驅動芯片73的第二 CS引腳，即CS1，分別與第二 NMOS管的源極以及第四電阻R4的一端連接，所述第四電阻R4的另一端與地連接；
[0046]所述第二電阻R2的一端與藍光LED 6的正極連接，所述第二 NMOS管的漏極與藍光LED 6的負極連接。
[0047]所述LED驅動芯片73的型號為MAX16826，該LED驅動芯片73通過I2C接口與微處理器8連接，所述的LED驅動芯片自身帶有電流數(shù)字調(diào)節(jié)，具有7Bit，共128個電流等級。所以，如圖3所示的電路，其LED驅動電流具有128級可調(diào)。
[0048]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述的電流驅動器2還包括降壓電路10，所述供電電源I的輸出端與降壓電路10的輸入端連接，所述降壓電路10的輸出端分別與微處理器8的電源輸入端以及通訊接口 9的電源輸入端連接。
[0049]進一步作為優(yōu)選的實施方式，如圖4至圖6所示，其還包括燈殼體11，所述燈殼體11的正面設有透明的玻璃層12，所述燈殼體11和玻璃層12之間形成一空腔，所述紅藍光LED發(fā)光組件5安裝設置在所述空腔內(nèi)。而紅光LED 4以及藍光LED 6的位置設置方式如圖5所示。
[0050]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述燈殼體11的背面設有散熱片，可滿足燈具在自然通風條件下的散熱需要。另外，所述燈殼體11的結構滿足防水防塵要求。所述的電流驅動器2以及供電電源I均設置在燈殼體11的背面。
[0051]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述紅光LED 4的波長范圍為620nm至660nm之間，藍光LED 6的波長為440nm至480nm之間。
[0052]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述的電流驅動器2還包括存儲器，所述存儲器與微處理器8連接。
[0053]進一步作為優(yōu)選的實施方式，所述的供電電源I輸出的電壓值不小于燈具中每串LED的最大正向電壓值與2V的相加值；降壓電路10可把電源輸出的較高直流電壓降到微處理器8和通訊接口 9適用的低電壓。
[0054]最后需要說明的是，本實用新型只涉及結構上的改進，并沒有涉及到軟件方法上的改進，本實用新型中的微處理器雖然涉及到數(shù)據(jù)信號傳輸觸發(fā)以及電流調(diào)節(jié)的內(nèi)容，但是其均是采用現(xiàn)有技術手段，并沒有在數(shù)據(jù)處理方法上有任何改進，因此，本實用新型并不涉及數(shù)據(jù)處理等方法上的改進，即不涉及任何軟件上的改進。
[0055]以上是對本實用新型的較佳實施進行了具體說明，但本實用新型創(chuàng)造并不限于所述實施例，熟悉本領域的技術人員在不違背本實用新型精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種可調(diào)光的LED植物燈，其特征在于:其包括供電電源以及紅藍光LED發(fā)光組件，所述供電電源的輸出端與電流驅動器的電源輸入端連接，所述電流驅動器的輸出端與紅藍光LED發(fā)光組件的輸入端連接。
2.根據(jù)權利要求1所述一種可調(diào)光的LED植物燈，其特征在于:所述紅藍光LED發(fā)光組件包括紅光LED以及藍光LED，所述的電流驅動器包括微處理器、通訊接口、第一恒流驅動電路以及第二恒流驅動電路，所述通訊接口的輸出端與微處理器的輸入端連接，所述微處理器的輸出端分別與第一恒流驅動電路的輸入端以及第二恒流驅動電路的輸入端連接，所述第一恒流驅動電路的輸出端與藍光LED的輸入端連接，所述第二恒流驅動電路的輸出端與紅光LED的輸入端連接；所述供電電源的輸出端分別與微處理器的電源輸入端、通訊接口的電源輸入端、第一恒流驅動電路的電源輸入端以及第二恒流驅動電路的電源輸入端連接。
3.根據(jù)權利要求2所述一種可調(diào)光的LED植物燈，其特征在于:所述的電流驅動器還包括降壓電路，所述供電電源的輸出端與降壓電路的輸入端連接，所述降壓電路的輸出端分別與微處理器的電源輸入端以及通訊接口的電源輸入端連接。
4.根據(jù)權利要求2所述一種可調(diào)光的LED植物燈，其特征在于:所述的第一恒流驅動電路包括第一數(shù)字電位器和第一恒流驅動器，所述微處理器的輸出端依次通過第一數(shù)字電位器以及第一恒流驅動器進而與藍光LED的輸入端連接。
5.根據(jù)權利要求2所述一種可調(diào)光的LED植物燈，其特征在于:所述的第一恒流驅動電路包括第一 LED驅動器，所述微處理器的輸出端與第一 LED驅動器的輸入端連接，所述第一LED驅動器的輸出端與藍光LED的輸入端連接。
6.根據(jù)權利要求5所述一種可調(diào)光的LED植物燈，其特征在于:所述的第一LED驅動器包括LED驅動芯片、電感器、第一 NMOS管、第一電阻、穩(wěn)壓二極管、電容、第二電阻、第三電阻、第二 NMOS管以及第四電阻； 所述LED驅動芯片的IN引腳與電感器的一端連接，所述電感器的另一端分別與第一NMOS管的漏極以及穩(wěn)壓二極管的正極連接，所述第一 NMOS管的柵極與LED驅動芯片的第一DL引腳連接，所述第一 NMOS管的源極分別與LED驅動芯片的第一 CS引腳以及第一電阻的一端連接，所述第一電阻的另一端與地連接； 所述穩(wěn)壓二極管的負極分別與電容的一端以及第二電阻的一端連接，所述電容的另一端與地連接； 所述第二電阻的另一端分別與LED驅動芯片的FB引腳以及第三電阻的一端連接，所述第三電阻的另一端與地連接； 所述LED驅動芯片的DR引腳與第二 NMOS管的漏極連接，所述LED驅動芯片的第二 DL引腳與第二 NMOS管的柵極連接，所述LED驅動芯片的第二 CS引腳分別與第二 NMOS管的源極以及第四電阻的一端連接，所述第四電阻的另一端與地連接； 所述第二電阻的一端與藍光LED的正極連接，所述第二 NMOS管的漏極與藍光LED的負極連接。
7.根據(jù)權利要求1所述一種可調(diào)光的LED植物燈，其特征在于:其還包括燈殼體，所述燈殼體的正面設有玻璃層，所述燈殼體和玻璃層之間形成一空腔，所述紅藍光LED發(fā)光組件安裝設置在所述空腔內(nèi)。
8.根據(jù)權利要求7所述一種可調(diào)光的LED植物燈，其特征在于:所述燈殼體的背面設有散熱片。
9.根據(jù)權利要求2所述一種可調(diào)光的LED植物燈，其特征在于:所述紅光LED的波長范圍為620nm至660nm之間，藍光LED的波長為440nm至480nm之間。
10.根據(jù)權利要求2所述一種可調(diào)光的LED植物燈，其特征在于:所述的電流驅動器還包括存儲器，所述存儲器與微處理器連接。
【文檔編號】H05B37/02GK203942683SQ201420316511
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權日:2014年6月13日
【發(fā)明者】蔡如海, 陳鄧偉, 賀海斌, 蔡炬權 申請人:廣州中大中鳴科技有限公司