用于向作物提供园艺光的方法和用于园艺照明的照明设备的制造方法_5

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plies)来实现。因而,驱动源的数量可以仅仅与电力轨布线30、32的数量相互关联。
[0100]这提供了模块化方式,该方式避免了缝合(stitch)单独的矩阵的必要。这便于阵列的制造,例如允许持续的卷对卷的制造过程,代替更昂贵的分批过程。
[0101]图5中示出具有图6中的等效电路的第二示例。
[0102]LED矩阵的布局在概念上是相同的。然而,电力轨布线30、32在行的方向上铺设,而且每个LED子组510a、510b包括由三个并联的LED构成的堆。
[0103]再次地,LED矩阵在两个方向上是可缩放的。行方向的缩放牵涉改变每个并联堆中的LED数量,而列方向的缩放牵涉改变电力轨布线的数量。
[0104]图5和6被用来示出通过在行的方向上铺设电力轨布线,允许这些行的逐行的切换或调光是可能的。当然,利用90度的旋转,逐列的控制是可能的。
[0105]在图5和6不出的布局中,每一行LED可以被独个地处理。通过使用每个相邻的电力轨布线对之间的诸如晶体管的开关50能够实现这一点。这可以被用来全部地或部分地使负责特定行的电源短路。然后恒流源将驱动电流通过短接晶体管。替代性地,开关可与每个电源串联地被放置。对于这个选择方案,参考图5,有若干个子选择方案:
(i)用于高电力轨(用“ + ”标记)的每条电力轨布线30可以在“O”和“ + ”状态(以及之间的用于调光的状态)之间切换。这意味着一次可以将两行切换至被调光的或关断的状态。
[0106](ii)所有的电力轨布线30和32可以在“O”和“ + ”状态(以及之间的用于调光的状态)之间切换。这意味着除了上面的(i )中的两行式控制之外,独个的行可以被接通或被调光。
[0107]使每行(或行的组)发射具有不同颜色的光也是可能的。
[0108]图5示出一种光颜色的LED的奇数行(图中以阴影示出)以及另一种光颜色的偶数行(图中以无阴影示出)。
[0109]例如,偶数行可以发射第一园艺相关颜色(例如,蓝色)以及奇数行发射第二园艺相关颜色(例如,红色)。使用逐行的处理,整个LED矩阵可以被控制来接连发射(emit on)具有任意园艺光谱分布的光(例如,蓝色和红色的组合)。沿着行或列的方向还可以创建动态的图案(取决于电力轨布线的配置)。
[0110]本发明还可以被应用于针对诸如例如全高度的高挂线(high-wire)园艺生长的众多应用的大面积的LED矩阵中。
[0111]LED可以是已知的设计的,并且出于这个原因它们未被详细地描述。它们包括分立式封装的组件,可以设置到该组件的线连接。线和LED的矩阵可以被包封在透明的薄膜中。
[0112]线和LED的矩阵也可以被层叠(laminated)至诸如帆布或毯的柔性衬底。线可以是织于纺织物中的导线。
[0113]在所示出的示例中,两条电压轨被示出为“ + ”和或“ + ”和“O”。所需的仅是电压差以便适当地给LED施加偏压。因而,实际电压并不相关一它们可以都是正的或都是负的。
[0114]如上文所提到的,电力轨布线跨矩阵的面积分布。
[0115]在图3的示例中,在行的方向上电力轨布线在两种电压之间交替,而电力轨布线实质上在列的方向上铺设。因而,从左至右(即,在行的方向上)存在均匀间隔的、极性交替的电力轨布线。为了避免交叉,一种极性的电力轨布线向上延伸以连接至其中一条电压轨布线,以及另一种极性的电力轨布线向下延伸以连接至其中另一条电压轨布线。
[0116]在图5的示例中,在列的方向上电力轨布线在两种电压之间交替,而电力轨布线实质上在行的方向上铺设。因而,从上至下(即,在列的方向上)存在均匀间隔的、极性交替的电力轨布线。
[0117]总体而言,电力轨布线基本上均一地跨栅格面积分布。“基本上均一地”意思是指“若忽略边缘影响则是均一地”。这意味着栅格可以被切成一定大小(cut to size)。图3和图5的设计中的每个可以在行和列的方向上被切成一定大小。
[0118]附图中示出的每个LED 510都可以是一个或多个LED的LED封装。
[0119]如上文所解释的,本发明(在有限的情况下)可以使用仅三条电力轨布线。然而,优选地存在至少4条电力轨布线,以及更优选地10条或更多条,例如20条以上。电力轨布线越多,剪裁LED栅格的大小的能力越大。
[0120]图7a和7b示意性地绘出一些另外的实施例,与图3_6中的那些类似。不同的子组用附图标记510a、510b等指示。如图7b中所绘出的,通过将LED放置成具有相反的极性的区段,可以保持低的驱动电压并且可以将它调整到最佳值(例如从能耗、成本和安全的角度是最佳)。采用此方法,LED栅格可以被缩放至如所优选的尺寸(在两个方向上),同时保持相同的驱动电压。当然,LED栅格越大,驱动电流越大。仍然地,这可以仅仅通过起始于具有固定的驱动电压范围和固定的驱动电流范围的驱动源并且使用与为整个栅格供电所需的一样多的这些源来实现。这样,使得模块化方式成为可能。此外,因为整个的栅格可以在持续的过程中制成,所以无需将单独的LED栅格缝合在一起。附图标记Px和Py分别指示X和y方向上的节距。
[0121]利用所提出的连接LED的方法,允许行(或列)的或行(或列)的组合的切换或调光是相对容易的。在图7c所示的布局中,每个三行LED的组合被独个地处理。这是通过使用开关(例如,FET)使负责该行组合的恒流源短路来完成的。替代性地,开关与每个电源串联地被安放。每个行组合的调光可以通过对FET栅极处的信号进行脉冲宽度调制来实现。
[0122]在图7c中,用字母R指示行以及用Cl和C3指示发光不同的LED,其中通过示例的方式,Cl涉及红色以及C3涉及蓝色。从上至下,7行为红色、蓝色、红色、红色、蓝色、红色和红色发光行,它们可以被独个地控制。具有同一颜色的行可以是被控制的单个的子组,或者可以包括多个相同的子组,其中的每个子组都可以被独个地处理。因此,在前一个实施例中,所有的“红色行”可以被全体一起地接通和关断,而在后一个实施例中,人可以选择一个或多个“红色行”。
[0123]在图7d中,我们示出另一布局。这一布局和其他布局都已被实际建立并且被证实运作得很好。注意,附图中独个的LED实际上是并联LED的组。与图7c的情况相反,此时所有的接地(图中标记为GND)可以被连接起来。针对正压(图中VCC)的情况也是一样。注意,PET PWM_CH2切换组2 (LED D7-D12)。在图中,所有对FET的标记都相同。
[0124]在图7e中,我们示出我们如何能够将在光谱的不同部分中发射的不同类型的LED组合成为单个的栅格布局。布局的方式是这样的,即,由同一类型的LED组建的子栅格再次地是规则的栅格(方形或六边形),导致所产生的照射图案的最佳均匀度。考虑例如图7中在向前的方向上(标记为F)发射的红LED。它们组建具有针对X方向和y方向相等的LED间隔的子栅格(Px和Py在图7中是相等的)。这是获得均一的照射分布的前提(这是大体上所期望的,尽管照明设备还可能包括子组的层(亦见上文))。在图7e中,蓝(C3)和红(Cl)LED的行R交替;进一步地LED 510的向一侧的发射和向另一侧的发射交替。附图标记“F”是指向前发射,而附图标记“B ”是指向后发射。
[0125]在图7f中,基于三种类型的LED的LED栅格被示出。LED再次被安排(ordered)使得它们的发射方向在向前和向后的方向之间交替。在这种情况下,是不可能得出针对独个的LED类型的具有方形或六边形几何形状的子栅格的。
[0126]取决于构造,C1、C2和C3可以全部属于不同的子组。然而,附加地或替代性地,从背面(B)照明或从正面(F)照明的LED可以被两个(或更多)不同的子组包含。
[0127]如图7g中所示的,这可以通过修剪栅格以及允许独个的LED之间的互连具有不同的长度来修缮(现在可以再次地使Px和Py相等)。附图标记Cl指红色,而附图标记C3指蓝色。附图标记C2可例如指黄色,其被包括在PAR光谱中。
[0128]总体而言,在LED栅格中,例如由具有相同正向操作电压来表征的同一类型的LED可以被并联地放置,而不同类型的LED可以被串联地放置。然而有时候,使不同类型的LED并联地被布置可能是便利的。假如LED要求不同的正向电压,则不同类型的LED将传导不同的电流并且因此导致不同的光输出。这可以通过将晶体管与要求最低的正向电压的类型的LED串联地放置在某种程度上被修缮。实施例在图7h中被示意性地绘出:两个发射红色的LED被串联地放置并且被与蓝LED并联地放置。对于通过LED中的每个的相同电流(比方说0.2A),两个串联的红LED典型地要求2 X 2.9 = 5.8V,而蓝LED要求3.1V。为了实现如此,晶体管被与蓝LED串联地安放。对于这一特定的示例,电阻应为R = (5.8 - 3.1) /0.2 = 13.5Ω。因此,当适当的电阻(用附图标记517指示)被包括时,具有不同的操作电压的LED 510仍然可能是被并联地放置的。LED栅格中的一些或所有的LED还可以被反向并联地放置,如图71中的示例中所示出的。在此示例中,红和蓝LED被反向并联地放置。通过改变跨LED的电压的极性,发射的颜色可以从红色改变至蓝色,并且反之亦然。
[0129]图8a很示意性地绘出照明设备500的实施例,其具有被示出为2D阵列的LED栅格530。阵列具有长度LA和宽度WA。在LED 510之间,可以存在从LED栅格的第一侧延伸至LED栅格的背面侧的通孔570。通孔可具有横截面。在实施例中,通孔570的横截面积的总和可以至少是50%的阵列的表面面积(S卩,LA*WA ;人还可以将此指示为栅格面积)。
[0130]另一个实施例在图Sb中被示意性地绘出。由于高湿度和温度以及被用来作为用于植物的养料的腐蚀性盐的存在,温室和植物工厂代表着对电子设备而言的不友好的环境。发光体因此需要符合IP (国际保护等级)规则(例如,IP66)。通过将LED栅格夹在透明的塑料箔片之间,这样的规则能够被满足。局部地,箔片可以是开放的以便不阻碍空气流并且因此防止(局部)微气候的形成。箔片用附图标记360指示;通孔用附图标记363指示。箔片中的通孔是从箔片360的正侧361到箔片360的背侧362的。箔片360的通孔363可以基本上与LED栅格530中的通孔570 —致。图8c示意性地绘出其中栅格的正侧被绘出在左侧以及背侧被绘出在右的侧视图。通过孔363的潜在的气流用双向
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