一种家庭植物工厂用LED照明灯具的制作方法

本发明照明灯具技术领域，尤其涉及一种在家庭植物工厂内使用的led照明灯具。

背景技术：

目前，植物工厂、大棚中对种植蔬菜照明的光照源主要光照来自于人工光源，这种光源的光照设计直接关系到所种植产品的品质和产量，大多数蔬菜的生长光照中红蓝光子数之比具有一定要求，理想的该比例大约为9：1。现有家用植物工厂中的人工光源主要采用白色led光源或者红蓝光led光源两种形式，前者虽然能够满足人眼视觉舒适度的要求，但红蓝光子数难以达到上述9：1的要求，而后者虽然能够满足红蓝光子数比例的条件，却存在着光线较为刺眼的缺点。这些现有人工光源的缺点都导致了家庭植物工厂难以得到广泛推广，因此如何提供一种适合的人工光源，是本领域中一个亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

针对上述本领域中存在的技术问题，本发明提供了一种家庭植物工厂用led照明灯具，包括：灯板，所述灯板上设置由红光led芯片和蓝光led芯片串联组成的第一led芯片，以及由红光led芯片和蓝光led芯片并联组成的第二led芯片(两种芯片有独立的正负引脚)；所述第一led芯片与所述第二led芯片通过激发产生人眼视觉可接受的白光，并且所产生的红蓝光子数之比为9：1。

进一步地，所述灯具所产生的光谱结构根据所述荧光粉的配比来调整，使得所述第二led芯片中的红光led芯片通最大额定电流时所述红蓝光子数之比达到9：1，总光子数达到300μmol·s^-1·m^-2以上。

进一步地，所述第一led芯片和第二led芯片在所述灯板上均匀排列；所述灯板单位面积上的设置的所述第一led芯片和第二led芯片的数量根据蔬菜生长的需要计算得到。

进一步地，所述灯板采用铝基板、铜基板或陶瓷基板。

上述本发明所提供的家庭植物工厂用led照明灯具，即能够满足有利于人眼视觉舒适度的要求，同时还能够实现对光源的光谱结构、光子数量的调整，并且能够通过调节使红蓝光子数之比达到有利于蔬菜作物生长的9：1，从而能够实现现有技术中所不具备的诸多有益效果。

附图说明

图1是实施例1中5050led芯片所发蓝光能量分布曲线

图2是实施例1中5050led芯片所发红光能量分布曲线

图3是实施例1中5050led芯片整个光谱能量分布曲线

图4是实施例1中红蓝光芯片串并联时的光功率与电流的关系曲线

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本设计方法进行详细说明。

本发明所提供的一种家庭植物工厂用led照明灯具，包括：灯板，所述灯板上设置由红光led芯片和蓝光led芯片串联组成的第一led芯片，以及由红光led芯片和蓝光led芯片并联组成的第二led芯片(两种芯片有独立的正负引脚)；所述第一led芯片与所述第二led芯片通过激发产生人眼视觉可接受的白光，并且所产生的红蓝光子数之比为9：1。

在

本技术：
的一个优选实施例中，所述灯具所产生的光谱结构根据所述荧光粉的配比来调整，使得所述第二led芯片中的红光led芯片通最大额定电流时所述红蓝光子数之比达到9：1，总光子数达到300μmol·s^-1·m^-2以上。

在本申请的一个优选实施例中，所述第一led芯片和第二led芯片在所述灯板上均匀排列；所述灯板单位面积上的设置的所述第一led芯片和第二led芯片的数量根据蔬菜生长的需要计算得到。

在本申请的一个优选实施例中，所述灯板采用铝基板、铜基板或陶瓷基板。

在实例1中，采用设置了两种封装有红蓝光芯片的5050led芯片的灯板结构，两种封装有红蓝光芯片的5050led芯片为采用红蓝光芯片串联连接和采用红蓝光芯片并联连接。用积分球测得5050led芯片相对光谱图和能量分布曲线，其中蓝光、红光及整个光谱的能量分布曲线分别如图1、2、3所示。将测得数据带入公式计算得到色温4000k的5050led芯片发出蓝光光子数为b1＝0.17μmol·s^-1，红光光子数为r1＝0.81μmol·s^-1，假设每平方米基板上所需红蓝光芯片串联连接灯珠n颗(红蓝光子数设为r1、b1)，红蓝光芯片并联连接灯珠m颗(红蓝光子数设为r2＝r1、b2＝0(取红蓝光子数比为9:1时))，由下述方程解得n＝180，m＝153。将上述理论计算所得两种led芯片数均匀设计排布在基板上即完成家庭植物工厂led灯的设计。

当红蓝光芯片并联时，由于led芯片通过激发荧光粉发光，光功率与电流之间存在非线性关系，因此可以通过补偿电流的方式达到要求值。如图4，红蓝光芯片并联时，当所加电流为i1是光功率低于目标值，通过测试得出当电流为i2时光功率达到目标值，那么实际通电时将电流值设置为i2。同理，红蓝光芯片并联时，其他电流值出的光功率按以上方法确定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

技术总结
本发明提供了一种家庭植物工厂用LED照明灯具，其即能够满足有利于人眼视觉舒适度的要求，同时还能够实现对光源的光谱结构、光子数量的调整，并且能够通过调节使红蓝光子数之比达到有利于蔬菜作物生长的9：1，从而能够实现现有技术中所不具备的诸多有益效果。

技术研发人员：马建设;雷超;刘彤;苏萍
受保护的技术使用者：清华大学深圳研究生院
技术研发日：2018.08.23
技术公布日：2018.12.21