生影响，严重时还会对视网膜产生不可逆转的损害，因此蓝光的波长应控制在一定范围 内，因此丫需满足：
(5) Β(λ)为蓝光危害加权系数。根据加法混光原理，立基色光源的色品坐标为
式中X m、Υ m、Z m是混合光源Μ的Ξ原色刺激量，也叫作Ξ刺激值。（X f , Λ )、〔 X f，>^ P、 (馬，分别为光源R、G、B的色品坐标。耗、&、霉为光源R、G、B满电流工作下的Υ刺激值； 马二}； 二马/扣为光源R、G、B满电流工作下的Ξ刺激值之和。利用 占空比调光时，影响色品坐标的唯一因素是占空比，因此结合式(4)、（6)可求得占空比的表 达式为：
(7) 本发明所述的植物生长灯主要由恒流驱动模块和信号控制模块组成，其中恒流驱动模 块包括电压转换部分和恒流驱动部分;信号控制模块则由单片机产生Ξ路不同占空比的 PWM波来控制恒流驱动部分进行RGB混光，W实现调光调色。
[0019] 具体各部件阐述如下： 分别把信号控制模块和恒流驱动模块按照图4和图2连接好。
[0020] 由图4所示，信号控制模块是WSTC公司的12巧A60S2单片机作为主控忍片，其具 有运算速度快、功耗极低、抗干扰能力超强等优点，且与市场上其它单片机相比具有开发难 度低和价格低廉等优势，便于推广形成规模。12C5A60S2单片机内部集成了 PWM功能，亦可通 过计时模拟的方式输出P丽波。将DIM1、DIM2、DIM3的管脚接到图2中BP1361忍片的DIM标注 处。
[0021] 由图2所示，恒流驱动模块采用12V直流电源作为电源，用AS2830AU忍片作为主控 忍片降压形成低压稳压电路。恒流输出则由BP1361来实现。BP1361是一款降压恒流驱动忍 片，可W驱动大功率LED,其内部集成度甚高，只需极少的外部元件即可，其输入电压范围为 5V~30V，输出电流最大可达750mA，恒流控制精度高达±3%dL抓忍片为台湾晶元公司的，其 波长分别为λτ=630皿、Ag=520皿、Ab=460皿;在底座处配W散热片和导热娃脂，則方止溫度升 高引起的色溫失常。
[0022] 根据光谱数据和换算系数得到光合效率与色溫的关系（如图3)，可根据运条曲线 为植物安排最适合植物"休息"和"工作"的光照条件。W色溫为依据，确定Ξ路PWM波的占空 比，并将其编写烧录到单片机中。
[0023] 计算占空比时，将已知色溫值(色品坐标)和光通量的值带入到公式(7)中，光通量 和色溫都是已设置好的定值，即可得到相应占空比值。w此指导植物生长灯的工作可极大 促进植物生长，并且兼顾人眼视觉舒适度，降低了目前植物生长灯让人易疲劳的缺点，可广 泛应用于酒店景观美化、植物培养溫室等场所。
【主权项】
1. 一种兼顾人眼视觉舒适度的LED植物生长灯，由恒流驱动模块和信号控制模块组成， 其特征在于:所述恒流驱动模块包括电压转换部分和恒流驱动部分;信号控制模块则由单 片机产生三路不同占空比的PWM波来控制恒流驱动部分进行RGB混光，以实现调光调色。2. 根据权利要求1所述的一种兼顾人眼视觉舒适度的LED植物生长灯，其特征在于:所 述恒流驱动模块采用12V直流电源作为电源，用AS2830AU芯片作为主控芯片降压形成低压 稳压电路;恒流驱动部分由降压恒流驱动芯片BP1361实现。3. 根据权利要求1所述的一种兼顾人眼视觉舒适度的LED植物生长灯，其特征在于:所 述的信号控制模块以12C5A60S2单片机作为主控芯片，12C5A60S2单片机内部集成了 PWM功 能，亦可通过计时模拟的方式输出PWM波。4. 根据权利要求1-3之一的一种兼顾人眼视觉舒适度的LED植物生长灯，其特征在于： 依据建立的植物光度学系统，在人眼光学系统中，光照度民，单位为lx，表达式为其中·^为波长633,为光谱效率函数最大值;足(；1)为光谱辐照度;Γμ)为人眼视见 函数，植物对波长为400nm~700nm的光比较敏感，此范围称为有效范围，此范围内的辐照度 称为有效辐照度，表达式为对应于人眼光学系统，定义植物光学敏感曲线定义植物光合辐照度Sp，表达式为5. 根据权利要求4的一种兼顾人眼视觉舒适度的LED植物生长灯，其特征在于：利用所 述的植物光度学系统获得植物所需色温值，再通过光源的光谱数据和式(3)可得到色温与 光合量的关系，再通过色温的值来控制PWM波的占空比，近似认为光通量与占空比成正比例 关系：其中心、巧为占空比;α、β、γ为舒适度约束因子，为保证舒适度，三者之和为1。6. 根据权利要求5的一种兼顾人眼视觉舒适度的LED植物生长灯，其特征在于：为了将 蓝光的波长应控制在一定范围内，γ需满足：Β(λ)为蓝光危害加权系数;根据加法混光原理，三基色光源的色品坐标为式中Xm、Ym、Zm是混合光源M的三原色刺激量，也叫作三刺激值; 分别为光源R、G、B的色品坐标;Hg为光源R、G、B满电流工作下的Y刺激值;C； =K /'、 Cg = K =1 为光源R、 G、B满电流工作下的三刺激值之和;利用占空比调光时， 影响色品坐标的唯一因素是占空比，因此结合式(4)、（6)可求得占空比的表达式为：
【专利摘要】本发明公开了一种兼顾人眼视觉舒适度的LED植物生长灯，提出了以植物光和作用为基础，将人眼光度学与植物光合作用相关的色温、照度等计量指标建立换算关系的植物光度学；并以此作为指导，设计了一种植物生长灯，其主要包括：驱动电路模块和恒流稳压模块；恒流稳压模块高效稳定，驱动电路模块以STC单片机作为主控芯片，可根据植物对光的色温、照度等光学指标以及植物的光合作息规律等不同需求而设定多种光照模式，从而为植物提供优质的照明环境而达到植物增产等目的。
【IPC分类】H05B33/08
【公开号】CN105491719
【申请号】CN201511010780
【发明人】张淑琴, 魏来, 陈亮, 徐珍宝, 闫秀刚, 汪旭辉, 尹琳, 苏玲爱, 何敏游, 杨凯, 邹细勇, 石岩, 孟彦龙, 金尚忠
【申请人】中国计量学院
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月30日