本發(fā)明涉及植物栽培技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光譜可調(diào)的led植物生長(zhǎng)燈。

背景技術(shù)：

植物生長(zhǎng)過(guò)程，需要經(jīng)歷各個(gè)不同時(shí)期，包括萌芽、生長(zhǎng)、開花與結(jié)果等，在不同時(shí)期的植物，所需要的環(huán)境條件與養(yǎng)分成分也不盡相同；而現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展，漸漸由戶外走到戶內(nèi)，植物生長(zhǎng)的環(huán)境條件與養(yǎng)分要求，都能經(jīng)由自動(dòng)化控制與人工調(diào)配達(dá)成。其中，人工光源在植物生長(zhǎng)與栽培的發(fā)展，已逐漸取代了自然光源的應(yīng)用，而人工光源要如何達(dá)到自然光源的效果，則是目前許多廠家所努力的。

專利cn104075162a中公開了一種可調(diào)色溫的高顯色性白光led照明系統(tǒng)，為傳統(tǒng)照明燈具，根據(jù)人眼適當(dāng)?shù)纳珳胤秶c光譜做為調(diào)整，可調(diào)整的光譜范圍與顏色種類有限。與人眼相異的是，植物生長(zhǎng)人工光源所需要的光譜調(diào)整范圍相當(dāng)大且需要不同顏色光譜種類，光譜波段從350nm至750nm都是需要變動(dòng)的范圍，且需要根據(jù)不同植物生長(zhǎng)過(guò)程調(diào)整不同顏色光譜的強(qiáng)度比例，例如紅光(red)、藍(lán)光(blue)強(qiáng)度比(r/b)由2/1至9/1，根據(jù)不同生植物長(zhǎng)時(shí)期，必須搭配不同光強(qiáng)度的綠光(green)、紫光(uv)與紅外光(inrfradred)等。而傳統(tǒng)照明可調(diào)的光譜范圍，已經(jīng)不足以提供植物生長(zhǎng)過(guò)程所需。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提出一種光譜可調(diào)的led植物生長(zhǎng)燈。其燈具具有光譜可調(diào)功能，可搭配植物在不同生長(zhǎng)時(shí)期所需要的光譜與光強(qiáng)度。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明提供了一種光譜可調(diào)的led植物生長(zhǎng)燈，包括上蓋、主要部件基板和下蓋，所述主要部件基板設(shè)置在上蓋和下蓋之間；

所述主要部件基板包括基板部，基板部中央設(shè)置led總燈板，所述led總燈板上設(shè)置有若干led燈珠，led總燈板背面設(shè)置有散熱片；

所述上蓋內(nèi)側(cè)中央設(shè)置若干風(fēng)扇，所述散熱片設(shè)置在風(fēng)扇下方；所述風(fēng)扇可將外部空氣吸入，藉以散熱。所述散熱片可使led燈板的熱源傳導(dǎo)出來(lái)。

所述下蓋的側(cè)面設(shè)置出風(fēng)孔，下蓋底面設(shè)置有若干光學(xué)透鏡孔，所述光學(xué)透鏡孔與led燈珠的位置相對(duì)應(yīng)。所述出風(fēng)孔可經(jīng)由風(fēng)扇散熱，將熱空氣由內(nèi)往外運(yùn)送。

所述上蓋、主要部件基板和下蓋均可由塑料或金屬制成。

優(yōu)選地，所述led總燈板主要由若干led燈板平行排列組成，所述每片led燈板上設(shè)置有均勻分布的若干led燈珠。

優(yōu)選地，所述led燈珠包括紅光燈珠、黃光燈珠、白光燈珠和紫光燈珠。

優(yōu)選地，所述每塊led燈板上的紅光燈珠、黃光燈珠、白光燈珠和紫光燈珠的設(shè)置比例為44:12:4:4。

優(yōu)選地，所述紅光燈珠的波長(zhǎng)范圍為600-750nm，藍(lán)光燈珠的波長(zhǎng)范圍為400-500nm，白光燈珠的波長(zhǎng)范圍為400-800nm，紫光燈珠的波長(zhǎng)范圍為250-400nm。

優(yōu)選地，所述每個(gè)led燈珠上均設(shè)置有光學(xué)透鏡。可控制led燈珠的出光角度。

優(yōu)選地，所述led總燈板的一側(cè)設(shè)置有電子控制模塊、無(wú)線控制模塊，所述電子控制模塊分別與led燈珠、風(fēng)扇和無(wú)線控制模塊連接。電子控制模塊主要控制與驅(qū)動(dòng)led燈珠、風(fēng)扇開關(guān)、無(wú)線模塊控制等。無(wú)線控制模塊可為藍(lán)芽、wifi等無(wú)線裝置。

優(yōu)選地，所述上蓋上設(shè)置有若干與風(fēng)扇相對(duì)應(yīng)的風(fēng)扇孔，上蓋的邊角處分別設(shè)置有懸吊固定器。所述風(fēng)扇孔提供通道使空氣由外而內(nèi)吸入；懸吊固定器作為燈具懸吊固定用。

所述上蓋上還設(shè)置有電源接頭、電源開關(guān)、電源保險(xiǎn)絲、通訊協(xié)議接頭、天線接孔，電源接頭可提供110-240v電源輸入，電源開關(guān)可控制燈具電源開與關(guān)，電源保險(xiǎn)絲保護(hù)整體燈具電路。通訊協(xié)議接頭可為rs485或dmx512，天線接孔可連接天線，所述通訊協(xié)議接頭和無(wú)線接孔均與無(wú)線控制模塊連接。

所述上蓋內(nèi)側(cè)還設(shè)置有風(fēng)扇電源轉(zhuǎn)換器和燈具電源供應(yīng)器，所述風(fēng)扇電源轉(zhuǎn)換器一端與風(fēng)扇連接，另一端與電子控制模塊連接，提供風(fēng)扇所需12v直流電源。所述燈具電源供應(yīng)器一端與電源接頭連接，另一端與電子控制模塊連接，可提供600w以上電源。

所述led燈板上設(shè)置有l(wèi)ed燈板電源接頭，led燈板電源接頭一端與led燈珠連接，另一端與電子控制模塊連接，led燈板所需電源，由電子控制模塊驅(qū)動(dòng)供應(yīng)。

優(yōu)選地，所述下蓋的邊角處設(shè)置有角邊防撞護(hù)片?？稍跓艟咚ぢ鋾r(shí)，保護(hù)邊角不使燈具產(chǎn)生變形。

本發(fā)明以色溫、光譜可調(diào)控為主要技術(shù)，利用色溫、光譜可調(diào)的方法，可提供植物不同生長(zhǎng)時(shí)期所需要的光譜，提高光源使用效率，并可精準(zhǔn)控制植物生長(zhǎng)情形，且可利用不同的光源光譜調(diào)控，控制植物葉片與果實(shí)生長(zhǎng)的尺寸，葉片與果實(shí)的顏色也可經(jīng)由照射人工光源而有不同的變化，甚至果實(shí)的口味，也可以經(jīng)由照射不同光譜的人工光源而達(dá)成。植物生長(zhǎng)可由三大控制因素所影響，包含光質(zhì)、光強(qiáng)、光周期，光質(zhì)為光源光譜，不同的光譜可直接影響植物生長(zhǎng)情形，如植株高低、果實(shí)顏色、口感。光強(qiáng)為光源能量強(qiáng)度，能量高低會(huì)影響植物生長(zhǎng)快慢。光周期可調(diào)控植物光反應(yīng)與暗反應(yīng)時(shí)間，控制植物花期等。

本發(fā)明所述的光譜可調(diào)原理，是利用紅光(r)、藍(lán)光(b)、白光(w)及紫光(uv)四種顏色燈珠，組合成四組led燈珠鏈結(jié)，各自獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，并且在優(yōu)化排列后，可將不同顏色與光譜的光源均勻照射在植物上，根據(jù)每組led燈珠不同的發(fā)光強(qiáng)度，可調(diào)配不同的整體燈具光譜與強(qiáng)度。

本發(fā)明所述的植物生長(zhǎng)燈指：以人工光源栽培植物生生長(zhǎng)的燈具，可取代自然光源，包括高壓鈉燈、led燈、熒光燈等。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

利用led植物生長(zhǎng)燈光譜可調(diào)技術(shù)，可充分運(yùn)用在植物生長(zhǎng)過(guò)程所需要的不同光譜r/b配比，對(duì)于植物生長(zhǎng)效率可大幅度提升。

智能控制光質(zhì)(光譜):本發(fā)明可在植物在不同生長(zhǎng)時(shí)期時(shí)，提供不一樣的光質(zhì)(光譜)，滿足不同生長(zhǎng)時(shí)期植物的需求。

本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈操作簡(jiǎn)單方便，可廣泛應(yīng)用于不同植物的栽培。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的上蓋內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的主要部件基板反面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的主要部件基板正面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的led燈板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的下蓋結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的led燈板上的led燈珠電路控制圖；其中圖8a為紅光燈珠；圖8b為藍(lán)光燈珠；圖8c為白光燈珠；圖8d為紫光燈珠；

圖9為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的led燈板上的led燈珠排列方式圖；

圖10為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的led燈板上的紅光燈珠電路控制圖；

圖11為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的led燈板上的藍(lán)光燈珠電路控制圖；

圖12為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的led燈板上的白光燈珠電路控制圖；

圖13為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的led燈板上的紫光燈珠電路控制圖；

圖14為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的led燈板上的紅光燈珠不同流明下的光譜圖；

圖15為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的led燈板上的紅光燈珠不同流明下的相對(duì)強(qiáng)度百分比曲線；

圖16為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的led燈板上的藍(lán)光燈珠不同流明下的光譜圖；

圖17為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的led燈板上的藍(lán)光燈珠不同流明下的相對(duì)強(qiáng)度百分比曲線；

圖18為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的led燈板上的白光燈珠不同流明下的光譜圖；

圖19為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的led燈板上的白光燈珠不同流明下的相對(duì)強(qiáng)度百分比曲線；

圖20為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的led燈板上的紫光燈珠不同流明下的光譜圖；

圖21為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的led燈板上的紫光燈珠不同流明下的相對(duì)強(qiáng)度百分比曲線；

圖22為本發(fā)明的led植物生長(zhǎng)燈的四種顏色led燈珠根據(jù)各自不同組合的強(qiáng)度百分比調(diào)控出的光譜曲線；其中，圖22a為r/b比為0.17/1；圖22b為r/b比為0.73/1；圖22c為r/b比為5.7/1；圖22d為r/b比為2/1；

其中：

上蓋10；電源接頭110；電源開關(guān)120；電源保險(xiǎn)絲130；風(fēng)扇孔140；通訊協(xié)議接頭150；天線接孔151；懸吊固定器160；角邊防撞護(hù)片170；風(fēng)扇180；風(fēng)扇電源轉(zhuǎn)換器181；燈具電源供應(yīng)器190；

主要部件基板20；基板部210；散熱片220；電子控制模塊230；無(wú)線控制模塊240；led燈板250；光學(xué)透鏡260；led燈珠270；led燈板電源接頭280；

下蓋30；出風(fēng)孔310。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

如圖1-圖7所示，本實(shí)施例提供了一種光譜可調(diào)的led植物生長(zhǎng)燈，包括上蓋10、主要部件基板20和下蓋30，所述主要部件基板20設(shè)置在上蓋10和下蓋30之間；

所述主要部件基板20包括基板部210，基板部210中央設(shè)置led總燈板，所述led總燈板上設(shè)置有若干led燈珠270，led總燈板背面設(shè)置有散熱片220；

所述上蓋10內(nèi)側(cè)中央設(shè)置若干風(fēng)扇180，所述散熱片220設(shè)置在風(fēng)扇180下方；所述風(fēng)扇180可將外部空氣吸入，藉以散熱。所述散熱片220可使led燈板250的熱源傳導(dǎo)出來(lái)。

所述下蓋30的側(cè)面設(shè)置出風(fēng)孔310，下蓋30底面設(shè)置有若干光學(xué)透鏡孔，所述光學(xué)透鏡孔與led燈珠270的位置相對(duì)應(yīng)。所述出風(fēng)孔310可經(jīng)由風(fēng)扇180散熱，將熱空氣由內(nèi)往外運(yùn)送。

所述上蓋10、主要部件基板20和下蓋30均可由塑料或金屬制成。

所述led總燈板主要由5塊led燈板250平行排列組成，所述每塊led燈板250上設(shè)置有均勻分布的若干led燈珠270。

所述led燈珠270包括紅光燈珠、藍(lán)光燈珠、白光燈珠和紫光燈珠。

所述每塊led燈板250上的紅光燈珠、藍(lán)光燈珠、白光燈珠和紫光燈珠的設(shè)置比例為44:12:4:4。所述每塊led燈板250上的四種顏色燈珠(紅r，藍(lán)b，白w，紫外uv)的排列方式如圖9所示；所述四種顏色燈珠的電路連接如圖8所示。燈具設(shè)計(jì)與燈珠選擇主要以紅光(r:600-700nm)、藍(lán)光(b:400-500nm)波段的光強(qiáng)度比例做為依據(jù)，可按照紅光、藍(lán)光強(qiáng)度比r/b，可選擇紅光、藍(lán)光強(qiáng)度比例由10/1到1/10的數(shù)值定義其紅光與藍(lán)光燈珠數(shù)比例，白光光源燈珠貢獻(xiàn)部分紅光與藍(lán)光光源強(qiáng)度，可并入r/b內(nèi)做計(jì)算，紫光燈珠可為獨(dú)立設(shè)計(jì)光源。燈珠排列方式則需考慮不同顏色光照的均勻性(以對(duì)稱排列方式增加光均勻性)與燈珠驅(qū)動(dòng)的電路設(shè)計(jì)部分。其燈板上燈珠由四個(gè)區(qū)塊組成(圖9中的虛線框)，每個(gè)區(qū)塊相對(duì)應(yīng)180度旋轉(zhuǎn)排列(對(duì)稱性)。

所述5塊燈板上的燈珠的驅(qū)動(dòng)方式如圖10-圖13所示，具體為：每塊燈板上的紅光燈珠獨(dú)立驅(qū)動(dòng)，五塊燈板上的紅色燈珠由5個(gè)驅(qū)動(dòng)器分別驅(qū)動(dòng)；五塊燈板上的藍(lán)光燈珠平均分為兩組，每一組由相同的三排燈珠并聯(lián)后驅(qū)動(dòng)；每塊燈板上的白光燈珠串聯(lián)形成的五組串聯(lián)燈珠進(jìn)行并聯(lián)后驅(qū)動(dòng)；每塊燈板上的紫光燈珠串聯(lián)形成的五組串聯(lián)燈珠進(jìn)行并聯(lián)后驅(qū)動(dòng)。經(jīng)由各組led燈珠組合的電流大小控制，同時(shí)驅(qū)動(dòng)各個(gè)驅(qū)動(dòng)器，可進(jìn)一步控制光源強(qiáng)度，如圖14-圖21所示，為每一組led燈珠在不同流明下，所得到的光譜圖和相對(duì)強(qiáng)度百分比曲線。

所述紅光燈珠的波長(zhǎng)范圍為600-750nm，藍(lán)光燈珠的波長(zhǎng)范圍為400-500nm，白光燈珠的波長(zhǎng)范圍為400-800nm，紫光燈珠的波長(zhǎng)范圍為250-400nm。

所述每個(gè)led燈珠270上均設(shè)置有光學(xué)透鏡260?？煽刂苐ed燈珠270的出光角度。

所述led總燈板的一側(cè)設(shè)置有電子控制模塊230、無(wú)線控制模塊240，所述電子控制模塊230分別與led燈珠270、風(fēng)扇180和無(wú)線控制模塊240連接。電子控制模塊230主要控制與驅(qū)動(dòng)led燈珠270、風(fēng)扇開關(guān)、無(wú)線控制模塊240等。無(wú)線控制模塊240可為藍(lán)芽、wifi等無(wú)線裝置。

所述上蓋10上設(shè)置有若干與風(fēng)扇180相對(duì)應(yīng)的風(fēng)扇孔140，上蓋10的邊角處分別設(shè)置有懸吊固定器160。所述風(fēng)扇孔140提供通道使空氣由外而內(nèi)吸入；懸吊固定器160作為燈具懸吊固定用。

所述上蓋10上還設(shè)置有電源接頭110、電源開關(guān)120、電源保險(xiǎn)絲130、通訊協(xié)議接頭150、天線接孔151，電源接頭110可提供110-240v電源輸入，電源開關(guān)120可控制燈具電源開與關(guān)，電源保險(xiǎn)絲130保護(hù)整體燈具電路。通訊協(xié)議接頭150可為rs485或dmx512，天線接孔151可連接天線，所述通訊協(xié)議接頭150和無(wú)線接孔151均與無(wú)線控制模塊230連接。

所述上蓋10內(nèi)側(cè)還設(shè)置有風(fēng)扇電源轉(zhuǎn)換器181和燈具電源供應(yīng)器190，所述風(fēng)扇電源轉(zhuǎn)換器181一端與風(fēng)扇180連接，另一端與電子控制模塊230連接，提供風(fēng)扇180所需12v直流電源。所述燈具電源供應(yīng)器190一端與電源接頭110連接，另一端與電子控制模塊230連接，可提供600w以上電源。

所述led燈板250上設(shè)置有l(wèi)ed燈板電源接頭280，led燈板電源接頭280一端與led燈珠270連接，另一端與電子控制模塊230連接，led燈板250所需電源，由電子控制模塊230驅(qū)動(dòng)供應(yīng)。

所述下蓋30的邊角處設(shè)置有角邊防撞護(hù)片170。可在燈具摔落時(shí)，保護(hù)邊角不使燈具產(chǎn)生變形。

所述的四種顏色燈珠所組合的光譜，可根據(jù)各自不同組合的強(qiáng)度百分比調(diào)控出不同的光譜曲線。如圖22a所示，為紅光燈珠5％強(qiáng)度、藍(lán)光燈珠70％強(qiáng)度、白光組燈珠70％強(qiáng)度、紫光組燈珠70％強(qiáng)度的參數(shù)下，所組合而成的光譜圖，其r/b比為0.17/1，可用于植物生長(zhǎng)初期。如圖22b所示，為紅光燈珠25％強(qiáng)度、藍(lán)光燈珠60％強(qiáng)度、白光組燈珠70％強(qiáng)度、紫光組燈珠70％強(qiáng)度的參數(shù)下，所組合而成的光譜圖，其r/b比為0.71/1，可用于植物生長(zhǎng)中期。如圖22c所示，為紅光燈珠100％強(qiáng)度、藍(lán)光燈珠5％強(qiáng)度、白光組燈珠70％強(qiáng)度、紫光組燈珠70％強(qiáng)度的參數(shù)下，所組合而成的光譜圖，其r/b比為5.7/1，可用于植物生長(zhǎng)后期。如圖22d所示，為紅光燈珠100％強(qiáng)度、藍(lán)光燈珠100％強(qiáng)度、白光組燈珠100％強(qiáng)度、紫光組燈珠100％強(qiáng)度的參數(shù)下，所組合而成的光譜圖，其r/b比為2/1。

在植物生長(zhǎng)初期、中期及后期時(shí)，所需要的光譜也不盡相同，而本發(fā)明可提供其所需要的不同光譜變化。植物生長(zhǎng)初期需要較多的藍(lán)光強(qiáng)度，因此在藍(lán)光范圍的光強(qiáng)度會(huì)比紅光范圍強(qiáng)度大。植物生長(zhǎng)中期，紅光與藍(lán)光強(qiáng)度比例接近，因此可提供紅光、藍(lán)光強(qiáng)度接近的光譜。植物生長(zhǎng)后期，需要大量紅光強(qiáng)度，因此可將紅光光譜強(qiáng)度調(diào)整到最強(qiáng)。

所述光周期即照光時(shí)間，可控制在0至24小時(shí)之間，減少植物光照或增加光照，都可以經(jīng)由控制達(dá)成。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例和實(shí)施例中的特征可以任意相互組合。