一种平板式无极遥控调光led植物补光灯的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种平板式无极遥控调光LED植物补光灯，所述灯的调光恒流驱动电源包括如下结构：顺序连接的交流220v输入模块、全桥整流填谷滤波功率因数校正模块、降压恒流变换模块、恒流输出模块、功率驱动模块、恒流控制芯片、单片机、以及RF射频信号接受解调模块；另外，所述降压恒流变换模块通过另一连接与功率驱动模块直接连接。本发明的有益效果如下：实现遥控控制，免去挨个近距离调试的麻烦。通过自学习遥控器，实现分区控制，可以自由组合分区。每个分区内只需要一个遥控器就可以同时操作。在对环境要求高的一些洁净实验室，人不用进入室内，隔着观察窗口就可以完成灯光的控制和调节。
【专利说明】一种平板式无极遥控调光LED植物补光灯
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种平板式无极遥控调光LED植物补光灯，属于灯具领域。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的不断进步，新型农业发展研宄工作，变得越来越重要，对植物进行人工改良，改变植物的原始基因，分子结构等，研发新品种以达到人们所期望的指标。在进行这些实验的过程中，需要有一个创建一个人工气候环境，以便展开各项科学实验，这个人工气候环境包括植物生长所必须的几大要素，温度，湿度，光照，养分等。现在已经有成熟的人工气候室，可以为植物保障温度、湿度、养分等，而在光照方面，主要以日光灯代替阳光来实现。
[0003]目前现有技术大多采用普通日光灯管来实现，普通日光灯管在光线方面属于全光谱特性，波长范围类似阳光，理论上可以完全代替阳光，但植物对于光的需求经过国内外多个实验结果证明，光线里参与光合作用的部分只有红光和蓝光，其它光谱不会参与光合作用，对于植物来说是无效的。采用日光灯管补光，要达到阳光的照度值需要多个日光灯管同时开启。
[0004]普通日光灯管代替阳光，耗电量大，一层培养架至少需要4-8个40W的日光灯，效率低，日光灯是全光谱光源，直接参与对于植物光合作用的只有红光和蓝光，光线中有将近80%白白浪费，多个日光灯会造成发光不均匀，事实上不能完全代替阳光。日光灯管寿命低，更换频繁。还具有以下缺点:
[0005](I)耗电大:一个普通的培养架每一层都需要安装6-8个40W日光灯，每小时耗电量500W，每天开灯12小时，需要6000W电量。
[0006](2)效率低:普通日光灯的发光效率大约50流明/瓦。
[0007](3)光线不均匀:日光灯属于管状光源，多个日光灯使用，会造成下面光线不均匀。
[0008](4)寿命代:由于植物补光灯工作时间比较长，每天开灯时间大于12小时，每年的使用时间是12*365 = 4380小时，普通日光灯寿命只有2千小时，每天至少需要更换2次。
[0009](5)亮度不方便调整:对于不同植物不同生长期，所需要的光照强度不同，而普通的日光灯调整亮度只能通过拆卸灯管来实现，并不能达到具体的照度值要求。
[0010]另外有些现有技术中采用按键式LED驱动电源，实现无极调光。开关灯软启动，自动保存亮度值，可实现亮度等级的无极调节，但每个灯体都要有一个独立的电源。采用LED侧发光+导光板实现亮度一致性极强。批量更改亮度、开关灯，或者部分更改亮度值、开关灯操作比较麻烦，需要单独去调节每一个电源。
【发明内容】
[0011]本发明涉及一种平板式无极遥控调光LED植物补光灯，所述灯的调光恒流驱动电源包括如下结构:
[0012]顺序连接的交流220V输入模块、全桥整流填谷滤波功率因数校正模块、降压恒流变换模块、恒流输出模块、功率驱动模块、恒流控制芯片、单片机、以及RF射频信号接受解调模块；另外，所述降压恒流变换模块通过另一连接与功率驱动模块直接连接。
[0013]本发明的有益效果如下:
[0014]1、实现遥控控制，免去挨个近距离调试的麻烦。
[0015]2、通过自学习遥控器，实现分区控制，可以自由组合分区。每个分区内只需要一个遥控器就可以同时操作。
[0016]3、在对环境要求高的一些洁净实验室，人不用进入室内，隔着观察窗口就可以完成灯光的控制和调节。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]通过参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例，本发明的以上和其它方面及优点将变得更加易于清楚，在附图中:
[0018]图1为本发明的无极遥控调光恒流驱动电源硬件框图；
[0019]图2为本发明的一种平板式无极遥控调光LED植物补光灯的使用方法示意图。
【具体实施方式】
[0020]在下文中，现在将参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了各种实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，且不应该解释为局限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的，并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。
[0021 ] 在下文中，将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。
[0022]参考附图1，本发明通过RF射频遥控技术实现对LED补光灯的亮度调节开关灯操作，同时支持分区设定功能，本发明具有如下特点:
[0023](I)采用无线射频遥控功能，实现对灯具的分区操作，同一个遥控器可以控制任意数量的灯，同时进行亮度调节功能，大大方便了客户的操作。
[0024](2)无线射频遥控器采用台湾普诚公司的PT2262芯片，最多可有531441个不同的编码，通过设定不同的编码去控制不同的LED电源。载波方式使用RF315M射频。
[0025](3) LED恒流驱动电源内部集成了 RF315M射频接收解调电路，采用AVR公司的MEGA8A单片机对遥控信号进行软件解码，然后对照本机保存的地址码，如果相同则输出对应的命令去控制恒流驱动主芯片，达到调节亮度的目的。
[0026](4)单片机软件实现自学习遥控器功能，内部可同时记录三个不同的遥控器。以实现分区控制功能。
[0027]主电源采用DU8608LED专用高精度恒流控制芯片，具有负载开路、短路等多种保护功能于一体，结合单片机系统完成无极调光。无线遥控信号通过315M射频接收模块接收并解调，然后通过单片机进行软件解码，再对比单片机内部保存的地址码，如果地址码相同，则输出相应的命令去控制恒流芯片，实现调光、开关灯等功能。
[0028]AC220V电源经过全桥整流后，利用填谷电路进行功率因数校正，以提升功率因数达到0.9以上。主回路采用非隔离设计，输出电流600MA，误差小于I %，输出最大负载功率达 50W。
[0029]单片机采用AVR公司的ATTINY13A，具有硬件PWM输出，软件操作流程参见图2。
[0030]上电开始后，进行硬件初始化，加载存储器保存的所有数据，包括PWM值，档位，开关灯状态。自动恢复至上次断电前灯的状态，开灯过程增加了软启动，以防止突然开灯的高亮度对人眼造成的不适，每一次人工操作完成后，都会对数据进行保存，以便下次断电再上电后恢复至客户调整的数值。
[0031]本发明的无线遥控器部分:遥控器采用4键式，主控芯片是PT2262，目前市面上有大量成品遥控器销售。主电源通过自学习功能，能够学习市面上大部分2262制作的遥控器。减少了二次遥控开发的成本，同时也为客户节约了成本。通过单片机软件解码定义四个按键的功能分别是增加、减少、开关灯、灵敏度。在开灯完成3秒内长按灵敏度按键，可以完成自学习遥控器。正常使用中，长按灵敏度3秒以上，实现三级灵敏度调节，方便客户快速设定亮度值。
[0032]本发明重点解决了以下几个问题:
[0033]通过自学习遥控器功能，可以让灯具做成分区，比如一个组培架上所有的灯同时上市，同时学习同一个遥控器，这样就可以实现整个组培架同时调节亮度，或者同时控制开关灯功能，在完成这部分学习后，还可以再次细分，比如每一层同时上市，再学习另一个遥控器，就可以实现同一层的同时控制。这样两个遥控器，分别实现对整个组培架的控制和对某一层的控制。
[0034]电源内部保存了 3个遥控器，其中两个是可以通过自学习，随时改变的，有一个是固定码，一般用作整个范围内的同时控制，比如整个房间内所有组培架的同时控制。
[0035]灵敏度按键实现三个不同的调节速度，最快档调节增加或减少约10%，中档增加或减少2%，最慢档增加或减少1/256。这样通过不同的档切换可以实现快速，精确的调整亮度。
[0036]以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。本发明可以有各种合适的更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种平板式无极遥控调光LED植物补光灯，其特征在于: 所述灯的调光恒流驱动电源包括如下结构: 顺序连接的交流220V输入模块、全桥整流填谷滤波功率因数校正模块、降压恒流变换模块、恒流输出模块、功率驱动模块、恒流控制芯片、单片机、以及RF射频信号接受解调模块；另外，所述降压恒流变换模块通过另一连接与功率驱动模块直接连接。
2.如权利要求1所述的一种平板式无极遥控调光LED植物补光灯，其特征在于: 所述灯的无线射频遥控器采用台湾普诚公司的PT2262芯片；所述单片机采用AVR公司的ATTINY13A ;所述恒流控制芯片为DU8608LED专用高精度恒流控制芯片。
3.如权利要求1或2所述的一种平板式无极遥控调光LED植物补光灯，其特征在于: 无线遥控信号通过RF射频接收模块接收并解调，然后通过单片机进行软件解码，再对比单片机内部保存的地址码，如果地址码相同，则输出相应的命令去控制恒流芯片，实现调光、开关灯等功能。
【文档编号】H05B37/02GK104486863SQ201410658047
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】张益文, 杨敏生, 王进茂, 张军 申请人:河北农业大学