一种可调光的led植物灯的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可调光的LED植物灯，其包括供电电源以及红蓝光LED发光组件，所述供电电源的输出端与电流驱动器的电源输入端连接，所述电流驱动器的输出端与红蓝光LED发光组件的输入端连接。由于利用LED灯来发出的红光和蓝光，它们基本均能对促进植物光合作用有功能，因此，对于对植物进行补光照射这一领域而言，本实用新型的LED植物灯的光线利用率高，大大减少了能耗的浪费。本实用新型作为一种可调光的LED植物灯可广泛应用于植物种植的领域中。
【专利说明】—种可调光的LED植物灯
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及灯光电子电路设备，尤其涉及一种可调光的LED植物灯。
【背景技术】
[0002]随着经济的不断发展，工业用地面积不断增加，农业用地面积不断减少，如何有效利用有限的土地资源，提高农业生产效率，是我国农业生产面临的一个问题。为了有效提高农业生产效率，在适当的领域采用工业化种植技术是可行的方法。现在温室大棚种植蔬菜的技术被广泛采用，而为了改善由于天气原因引起的大棚内部光照不足情况，目前一般采用日光灯管或白炽灯对植物进行补光照射，以缩短植物生长周期，提高产量。
[0003]根据常识可知，植物依靠绿叶中的叶绿素吸收可见光，不同波长的光线对植物光合作用的影响不同，而经过研究表明，波长在40(Γ500纳米之间的蓝光以及波长在610^720纳米之间的红光对于光合作用的贡献最大。但是，日光灯管或白炽灯发出的白色光谱中只有很少量的红光和蓝光对促进植物光合作用有贡献，因此，对于对植物进行补光照射这一领域而言，日光灯管或白炽灯的光线利用率较低，从而造成能耗严重浪费。
实用新型内容
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单的可调光LED植物灯。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:一种可调光的LED植物灯，其包括供电电源以及红蓝光LED发光组件，所述供电电源的输出端与电流驱动器的电源输入端连接，所述电流驱动器的输出端与红蓝光LED发光组件的输入端连接。
[0006]进一步，所述红蓝光LED发光组件包括红光LED以及蓝光LED，所述的电流驱动器包括微处理器、通讯接口、第一恒流驱动电路以及第二恒流驱动电路，所述通讯接口的输出端与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端分别与第一恒流驱动电路的输入端以及第二恒流驱动电路的输入端连接，所述第一恒流驱动电路的输出端与蓝光LED的输入端连接，所述第二恒流驱动电路的输出端与红光LED的输入端连接；所述供电电源的输出端分别与微处理器的电源输入端、通讯接口的电源输入端、第一恒流驱动电路的电源输入端以及第二恒流驱动电路的电源输入端连接。
[0007]进一步，所述的电流驱动器还包括降压电路，所述供电电源的输出端与降压电路的输入端连接，所述降压电路的输出端分别与微处理器的电源输入端以及通讯接口的电源输入端连接。
[0008]进一步，所述的第一恒流驱动电路包括第一数字电位器和第一恒流驱动器，所述微处理器的输出端依次通过第一数字电位器以及第一恒流驱动器进而与蓝光LED的输入端连接。
[0009]进一步，所述的第一恒流驱动电路包括第一 LED驱动器，所述微处理器的输出端与第一 LED驱动器的输入端连接,所述第一 LED驱动器的输出端与蓝光LED的输入端连接。
[0010]进一步,所述的第一 LED驱动器包括LED驱动芯片、电感器、第一 NMOS管、第一电阻、稳压二极管、电容、第二电阻、第三电阻、第二 NMOS管以及第四电阻；
[0011]所述LED驱动芯片的IN引脚与电感器的一端连接，所述电感器的另一端分别与第一NMOS管的漏极以及稳压二极管的正极连接，所述第一 NMOS管的栅极与LED驱动芯片的第一 DL引脚连接，所述第一 NMOS管的源极分别与LED驱动芯片的第一 CS引脚以及第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与地连接；
[0012]所述稳压二极管的负极分别与电容的一端以及第二电阻的一端连接，所述电容的另一端与地连接；
[0013]所述第二电阻的另一端分别与LED驱动芯片的FB引脚以及第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与地连接；
[0014]所述LED驱动芯片的DR引脚与第二 NMOS管的漏极连接，所述LED驱动芯片的第二DL引脚与第二 NMOS管的栅极连接，所述LED驱动芯片的第二 CS引脚分别与第二 NMOS管的源极以及第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与地连接；
[0015]所述第二电阻的一端与蓝光LED的正极连接，所述第二 NMOS管的漏极与蓝光LED的负极连接。
[0016]进一步，其还包括灯壳体，所述灯壳体的正面设有玻璃层，所述灯壳体和玻璃层之间形成一空腔，所述红蓝光LED发光组件安装设置在所述空腔内。
[0017]进一步，所述灯壳体的背面设有散热片。
[0018]进一步，所述红光LED的波长范围为620nm至660nm之间，蓝光LED的波长为440nm至480nm之间。
[0019]进一步，所述的电流驱动器还包括存储器，所述存储器与微处理器连接。
[0020]本实用新型的有益效果是:所述的红蓝光LED发光组件是利用LED灯来发出红光和蓝光，而由于利用LED灯来发出的红光和蓝光，它们基本均能对促进植物光合作用有功能，因此，对于对植物进行补光照射这一领域而言，本实用新型的LED植物灯的光线利用率闻，大大减少了能耗的浪费。
[0021]进一步，本实用新型能够对红光LED以及蓝光LED，两者的发光强度进行调节，因此，对于红光LED以及蓝光LED，两者的发光强度之比可根据不同品种的植物需要进行调节，这样能提高操作的灵活性，而且可提高该植物灯的通用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明:
[0023]图1是本实用新型一种可调光的LED植物灯的电子电路结构框图；
[0024]图2是本实用新型一种可调光的LED植物灯中第一恒流驱动电路的第一具体电子电路不意图；
[0025]图3是本实用新型一种可调光的LED植物灯中第一恒流驱动电路的第二具体电子电路不意图；
[0026]图4是本实用新型一种可调光的LED植物灯的背面结构示意图；
[0027]图5是本实用新型一种可调光的LED植物灯的正面结构示意图；
[0028]图6是本实用新型一种可调光的LED植物灯的侧面结构示意图。
[0029]1、供电电源；2、电流驱动器；3、第二恒流驱动电路；4、红光LED ;5、红蓝光LED发光组件；6、蓝光LED ;7、第一恒流驱动电路；8、微处理器；9、通讯接口 ；10、降压电路；
[0030]71、第一数字电位器；72、第一恒流驱动器；73、LED驱动芯片；
[0031]11、灯壳体；12、玻璃层。
【具体实施方式】
[0032]如图1所示，一种可调光的LED植物灯，其包括供电电源I以及红蓝光LED发光组件5，所述供电电源I的输出端与电流驱动器2的电源输入端连接，所述电流驱动器2的输出端与红蓝光LED发光组件5的输入端连接。由于本实用新型采用可直接发出红光和蓝光的红蓝光LED发光组件，因此，本实用新型所发出的光线基本均能对促进植物光合作用有功能，也就是说，对于对植物进行补光照射这一领域而言，本实用新型的LED植物灯的光线利用率高，大大减少了能耗的浪费。
[0033]进一步作为优选的实施方式，所述红蓝光LED发光组件5包括红光LED 4以及蓝光LED 6，所述红光LED 4的个数为多个，并且多个红光LED 4串联连接，所述蓝光LED 6的个数为多个，并且多个蓝光LED 6串联连接。
[0034]所述的电流驱动器2包括微处理器8、通讯接口 9、第一恒流驱动电路7以及第二恒流驱动电路3，所述通讯接口 9的输出端与微处理器8的输入端连接，所述微处理器8的输出端分别与第一恒流驱动电路7的输入端以及第二恒流驱动电路3的输入端连接，所述第一恒流驱动电路7的输出端与蓝光LED 6的输入端连接，所述第二恒流驱动电路3的输出端与红光LED 4的输入端连接；所述供电电源I的输出端分别与微处理器8的电源输入端、通讯接口 9的电源输入端、第一恒流驱动电路7的电源输入端以及第二恒流驱动电路3的电源输入端连接。
[0035]由上述可得，本实用新型的工作原理为:通过所述的通讯接口 9，微处理器8接收由上位机传来的红蓝两种LED的发光亮度值，然后，触发微处理器8输出相应的控制信号至恒流驱动电路，对恒流驱动电路所输出的LED驱动电流进行调节，从而驱动红光LED 4和蓝光LED 6发出所需要的发光强度。
[0036]对于所述的第一恒流驱动电路7和/或第二恒流驱动电路3，其可以采用带电流数字调节的LED驱动芯片来实现，也可以采用数字电位器以及恒流驱动器来实现，即所述的恒流驱动电路为电流可调节的恒流驱动电路。这样可使得恒流驱动电路所输出的电流在O到最大驱动电流之间进行调节，调节等级不少于100级。而通过调节恒流驱动电路所输出的电流，红光LED 4以及蓝光LED 6，两者的发光强度之比可根据不同品种的植物的需要进行调节，这样能提高操作的灵活性，以及提高本实用新型植物灯的通用性。
[0037]另外，根据传统的LED植物灯可知，其通常是利用PWM脉冲调光方式来进行设计的，然而，PWM脉宽调光时，由于植物叶绿素对高速脉冲光的响应特性与人眼睛对脉冲光的响应特性不同，因此，PWM脉冲光反映的光强度的等效值不能等效于植物对自然界连续的光强度变化，也就是说，PWM方式调光，其光强连续变化的特性与自然界光强连续变化的特性不相同。而由上述可知，本实用新型是通过调节电流从而改变红蓝光LED的发光强度，由此可得，本实用新型红蓝LED所发出的光强，其连续变化的特性与自然界光强连续变化的特性相同，因此，相较于传统的LED植物灯，本实用新型对农业现代化种植产业更能产生积极的作用。
[0038]进一步作为优选的实施方式，如图2所示，所述的第一恒流驱动电路7包括第一数字电位器71和第一恒流驱动器72，所述微处理器8的输出端依次通过第一数字电位器71以及第一恒流驱动器72进而与蓝光LED 6的输入端连接。所述第一恒流驱动电路7与第二恒流驱动电路3的结构相同。
[0039]所述的第一恒流驱动器72的型号为DD311，其LED驱动电流是通过第一数字电位器71的偏置电流的100倍，第一数字电位器71的型号为DS1868BS-100，通过串行接口连接到微处理器8，第一数字电位器71最大阻值为100K Ω，具有256个等级，所以，第一恒流驱动器72所输出的LED驱动电流具有256级可调。所述的第二恒流驱动电路3同理实现。
[0040]进一步作为优选的实施方式，所述的第一恒流驱动电路7包括第一 LED驱动器，所述微处理器8的输出端与第一 LED驱动器的输入端连接，所述第一 LED驱动器的输出端与蓝光LED 6的输入端连接；
[0041]如图3所示，所述的第一 LED驱动器包括LED驱动芯片73、电感器L、第一 NMOS管、第一电阻R1、稳压二极管、电容C、第二电阻R2、第三电阻R3、第二 NMOS管以及第四电阻R4 ；
[0042]所述LED驱动芯片73的IN引脚与电感器的一端连接，所述电感器L的另一端分别与第一 NMOS管的漏极以及稳压二极管的正极连接，所述第一 NMOS管的栅极与LED驱动芯片73的第一 DL引脚连接，所述第一 NMOS管的源极分别与LED驱动芯片73的第一 CS引脚以及第一电阻Rl的一端连接，所述第一电阻Rl的另一端与地连接；
[0043]所述稳压二极管的负极分别与电容C的一端以及第二电阻R2的一端连接，所述电容C的另一端与地连接；
[0044]所述第二电阻R2的另一端分别与LED驱动芯片73的FB引脚以及第三电阻R3的一端连接，所述第三电阻R3的另一端与地连接；
[0045]所述LED驱动芯片73的DR引脚与第二 NMOS管的漏极连接，所述LED驱动芯片73的第二 DL引脚，即DL1，与第二 NMOS管的栅极连接，所述LED驱动芯片73的第二 CS引脚，即CS1，分别与第二 NMOS管的源极以及第四电阻R4的一端连接，所述第四电阻R4的另一端与地连接；
[0046]所述第二电阻R2的一端与蓝光LED 6的正极连接，所述第二 NMOS管的漏极与蓝光LED 6的负极连接。
[0047]所述LED驱动芯片73的型号为MAX16826，该LED驱动芯片73通过I2C接口与微处理器8连接，所述的LED驱动芯片自身带有电流数字调节，具有7Bit，共128个电流等级。所以，如图3所示的电路，其LED驱动电流具有128级可调。
[0048]进一步作为优选的实施方式，所述的电流驱动器2还包括降压电路10，所述供电电源I的输出端与降压电路10的输入端连接，所述降压电路10的输出端分别与微处理器8的电源输入端以及通讯接口 9的电源输入端连接。
[0049]进一步作为优选的实施方式，如图4至图6所示，其还包括灯壳体11，所述灯壳体11的正面设有透明的玻璃层12，所述灯壳体11和玻璃层12之间形成一空腔，所述红蓝光LED发光组件5安装设置在所述空腔内。而红光LED 4以及蓝光LED 6的位置设置方式如图5所示。
[0050]进一步作为优选的实施方式，所述灯壳体11的背面设有散热片，可满足灯具在自然通风条件下的散热需要。另外，所述灯壳体11的结构满足防水防尘要求。所述的电流驱动器2以及供电电源I均设置在灯壳体11的背面。
[0051]进一步作为优选的实施方式，所述红光LED 4的波长范围为620nm至660nm之间，蓝光LED 6的波长为440nm至480nm之间。
[0052]进一步作为优选的实施方式，所述的电流驱动器2还包括存储器，所述存储器与微处理器8连接。
[0053]进一步作为优选的实施方式，所述的供电电源I输出的电压值不小于灯具中每串LED的最大正向电压值与2V的相加值；降压电路10可把电源输出的较高直流电压降到微处理器8和通讯接口 9适用的低电压。
[0054]最后需要说明的是，本实用新型只涉及结构上的改进，并没有涉及到软件方法上的改进，本实用新型中的微处理器虽然涉及到数据信号传输触发以及电流调节的内容，但是其均是采用现有技术手段，并没有在数据处理方法上有任何改进，因此，本实用新型并不涉及数据处理等方法上的改进，即不涉及任何软件上的改进。
[0055]以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【权利要求】
1.一种可调光的LED植物灯，其特征在于:其包括供电电源以及红蓝光LED发光组件，所述供电电源的输出端与电流驱动器的电源输入端连接，所述电流驱动器的输出端与红蓝光LED发光组件的输入端连接。
2.根据权利要求1所述一种可调光的LED植物灯，其特征在于:所述红蓝光LED发光组件包括红光LED以及蓝光LED，所述的电流驱动器包括微处理器、通讯接口、第一恒流驱动电路以及第二恒流驱动电路，所述通讯接口的输出端与微处理器的输入端连接，所述微处理器的输出端分别与第一恒流驱动电路的输入端以及第二恒流驱动电路的输入端连接，所述第一恒流驱动电路的输出端与蓝光LED的输入端连接，所述第二恒流驱动电路的输出端与红光LED的输入端连接；所述供电电源的输出端分别与微处理器的电源输入端、通讯接口的电源输入端、第一恒流驱动电路的电源输入端以及第二恒流驱动电路的电源输入端连接。
3.根据权利要求2所述一种可调光的LED植物灯，其特征在于:所述的电流驱动器还包括降压电路，所述供电电源的输出端与降压电路的输入端连接，所述降压电路的输出端分别与微处理器的电源输入端以及通讯接口的电源输入端连接。
4.根据权利要求2所述一种可调光的LED植物灯，其特征在于:所述的第一恒流驱动电路包括第一数字电位器和第一恒流驱动器，所述微处理器的输出端依次通过第一数字电位器以及第一恒流驱动器进而与蓝光LED的输入端连接。
5.根据权利要求2所述一种可调光的LED植物灯，其特征在于:所述的第一恒流驱动电路包括第一 LED驱动器，所述微处理器的输出端与第一 LED驱动器的输入端连接，所述第一LED驱动器的输出端与蓝光LED的输入端连接。
6.根据权利要求5所述一种可调光的LED植物灯，其特征在于:所述的第一LED驱动器包括LED驱动芯片、电感器、第一 NMOS管、第一电阻、稳压二极管、电容、第二电阻、第三电阻、第二 NMOS管以及第四电阻； 所述LED驱动芯片的IN引脚与电感器的一端连接，所述电感器的另一端分别与第一NMOS管的漏极以及稳压二极管的正极连接，所述第一 NMOS管的栅极与LED驱动芯片的第一DL引脚连接，所述第一 NMOS管的源极分别与LED驱动芯片的第一 CS引脚以及第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与地连接； 所述稳压二极管的负极分别与电容的一端以及第二电阻的一端连接，所述电容的另一端与地连接； 所述第二电阻的另一端分别与LED驱动芯片的FB引脚以及第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与地连接； 所述LED驱动芯片的DR引脚与第二 NMOS管的漏极连接，所述LED驱动芯片的第二 DL引脚与第二 NMOS管的栅极连接，所述LED驱动芯片的第二 CS引脚分别与第二 NMOS管的源极以及第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与地连接； 所述第二电阻的一端与蓝光LED的正极连接，所述第二 NMOS管的漏极与蓝光LED的负极连接。
7.根据权利要求1所述一种可调光的LED植物灯，其特征在于:其还包括灯壳体，所述灯壳体的正面设有玻璃层，所述灯壳体和玻璃层之间形成一空腔，所述红蓝光LED发光组件安装设置在所述空腔内。
8.根据权利要求7所述一种可调光的LED植物灯，其特征在于:所述灯壳体的背面设有散热片。
9.根据权利要求2所述一种可调光的LED植物灯，其特征在于:所述红光LED的波长范围为620nm至660nm之间，蓝光LED的波长为440nm至480nm之间。
10.根据权利要求2所述一种可调光的LED植物灯，其特征在于:所述的电流驱动器还包括存储器，所述存储器与微处理器连接。
【文档编号】H05B37/02GK203942683SQ201420316511
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年6月13日 优先权日:2014年6月13日
【发明者】蔡如海, 陈邓伟, 贺海斌, 蔡炬权 申请人:广州中大中鸣科技有限公司