Dc led農(nóng)業(yè)照明組件的制作方法
【專利摘要】一種發(fā)光二極管照明組件，該發(fā)光二極管照明組件接收根據(jù)調(diào)光裝置變化的電激勵信號。驅(qū)動電路接收該變化的輸入并且具有第一和第二路徑，該第一和第二路徑各自具有多個發(fā)光二極管。每多個發(fā)光二極管具有一個閾值電壓，其中，第一多個二極管的閾值電壓小于第二多個發(fā)光二極管的閾值電壓。該第一路徑中的電流受由電阻器控制的限流裝置的控制，該電阻器接收來自該第二路徑的輸入以便隨著該第二多個發(fā)光二極管強度增加而逐漸關(guān)閉該第一多個發(fā)光二極管。
【專利說明】DC LED農(nóng)業(yè)照明組件
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年I月7日提交的題為“DC LED Agricultural LightingAssembly (DC LED農(nóng)業(yè)照明組件)”的美國臨時專利申請序列號61/924，482的優(yōu)先權(quán)，該申請出于所有目的通過引用以其全文結(jié)合于此。
【背景技術(shù)】
[0003]本發(fā)明涉及照明組件。更具體地，本發(fā)明涉及用于通過調(diào)光來改變顏色的DC運行農(nóng)業(yè)用燈的電路。
[0004]養(yǎng)殖業(yè)在過去幾十年已得到了快速的發(fā)展，從主要基于戶外的家庭農(nóng)場發(fā)展到了室內(nèi)共同運行設(shè)施。例如，家禽現(xiàn)在經(jīng)常被圈養(yǎng)在籠式系統(tǒng)中，在該籠式系統(tǒng)中雞從系統(tǒng)中的一個地方移動到下一個地方，不在它們會受到傷害的地面停留。以此方式，這些設(shè)施將很多家禽圈養(yǎng)在室內(nèi)而無需進入外面。
[0005]結(jié)果，人工照明(無論是白熾燈、LED、高壓鈉燈、緊湊型熒光燈等)是為農(nóng)場動物照明的主要來源。由于科學家已經(jīng)對人造光下的動物諸如雞、火雞、豬、奶牛等進行了研究，因此科學家們已經(jīng)開始不僅理解了和人相比動物是如何看待光的而且也理解了光的特性對不同動物的影響。已經(jīng)進行了許多關(guān)于對動物(如雞、火雞、豬、奶牛等)進行照明的效果的試驗。
[0006]具體地，科學家們已經(jīng)認識到光周期或光的調(diào)制對動物是至關(guān)重要的。對豬的研究表明了在24小時連續(xù)黑暗下飼養(yǎng)的豬不如在調(diào)制的12小時黑暗和12小時光照下飼養(yǎng)的豬活躍。同時，豬在24小時的光照下是最活躍的，而且也表明不斷上升的壓力水平以及因此的豬福利被認為受存在的連續(xù)黑暗或光照的影響。
[0007]類似地，另一個影響動物的所示的光特性是光的輻照度或強度。例如，對豬的測試表明在2-6或者甚至10勒克斯下飼養(yǎng)的小豬不會獲得與70-100勒克斯光相比一樣多的重量，然而2500勒克斯光表明重量減輕。同時，在對小豬的另一測試中，50勒克斯光與10、20、40以及120勒克斯光相比提供改善的健康以及改善的免疫狀態(tài)。因此再一次的，光的強度是已知的影響動物和豬的另一個光特性。
[0008]影響動物的另一個因素是光的頻譜或顏色。對家禽所進行的試驗表明，使用不同波長的光(如紅色波長或藍色波長)可以引起較重的體重、增加的日增重、降低的死亡率、增加的蛋產(chǎn)量等。
[0009]另外，在本領(lǐng)域中存在對在農(nóng)業(yè)設(shè)施內(nèi)能量高效照明的需要。具體地，農(nóng)業(yè)設(shè)施能夠包含50個、100個或更多個燈，這取決于設(shè)施的大小。典型地，這些設(shè)施包含100瓦特白熾燈泡，這些白熾燈泡對能量的消耗是巨大并且造成巨額電費單。另外，由于環(huán)境的原因，在畜棚內(nèi)有大量的排泄物、氨氣、泥、食物碎片等。因此，典型地，100瓦特燈泡必須處于某種類型的殼體內(nèi)或果凍罐內(nèi)以便嘗試保護來自這些元件的照明。另外，沖洗將照明曝光在水中，再次需要針對照明的保護以防止斷裂、短路或嚴重火災(zāi)的情況。
[0010]由于此研究，農(nóng)業(yè)照明設(shè)備制造商已經(jīng)開始制造呈現(xiàn)不同光譜(如紅色或藍色)的照明設(shè)備以提高動物產(chǎn)量。例如，被完全結(jié)合在此的授權(quán)給Grajcar的題為“Light SourcesAdapted to Spectral Sensitivity of Diurnal Avians and Humans(適用于每日禽類和人類的光譜敏感性的光源)”的USSN 13/050,910涉及可以進行調(diào)光以便提供不同波長的光的發(fā)光二極管(LED)照明組件。從而，組件可以從紅色開始并被調(diào)光成呈現(xiàn)藍色或者反過來，以便容納動物。類似地，被完全結(jié)合在此的授權(quán)給Gra jcar的題為“DifferentialIlluminat1n to Select Egg Laying Sites(用于選擇下蛋地點的差別照射)”的USSN13/357,330提供了一種具有類似概念的用于下蛋的禽舍系統(tǒng)。
[0011]問題仍然存在。具體地，在這些應(yīng)用中所呈現(xiàn)的電路涉及AC電源，在該電源中，必要時，基于DC的電源作為輸入呈現(xiàn)。此外，AC電源偶爾會造成閃爍和其他意想不到的后果。因此，現(xiàn)有技術(shù)中需要一種能夠通過色移來提供促生長但是在DC電源上工作的農(nóng)業(yè)用燈。
[0012]因此，本發(fā)明的主要目的是提供一種提供色移屬性的DC電路。本發(fā)明的另一個目的是提供一種穩(wěn)健的、成本有效的農(nóng)業(yè)照明組件。
[0013]這些目的與其他目的、優(yōu)點以及特征將會在說明書的剩余部分變得明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]—種發(fā)光二極管照明組件，該發(fā)光二極管照明組件包括調(diào)光裝置，該調(diào)光裝置接收來自DC輸入的電激勵信號并且改變電激勵信號以提供增大的和減小的輸入電壓。驅(qū)動電路具有第一和第二電流路徑，其中，第一路徑具有位于其中的多個發(fā)光二極管以及受電阻器控制的限流裝置。第二路徑與第一路徑相并聯(lián)并且具有第二多個發(fā)光二極管。該第一多個發(fā)光二極管和該第二多個發(fā)光二極管分別具有第一和第二閾值電壓，要使這些二極管產(chǎn)生光必須達到該第一和第二閾值電壓。該第一多個發(fā)光二極管的第一閾值電壓小于第二發(fā)光二極管的第二閾值電壓，從而使得該第一多個二極管先于該第二多個發(fā)光二極管發(fā)光。該第二多個二極管還與控制限流裝置的電阻器相串聯(lián)，從而使得一旦達到第二閾值電壓，限流裝置首先限制并且然后阻止第一路徑中的電流，并從而阻止該第一多個發(fā)光二極管發(fā)光。
【附圖說明】
[0015]附圖僅以示例的方式而非限制性方式描繪了與本教導相一致的一個或多個實現(xiàn)方式。在附圖中，類似的參考標號指示相同的或類似的元素。
[0016]圖1示出了包含禽舍系統(tǒng)并且具有差別照射系統(tǒng)的圍場的橫截面視圖。
[0017]圖2是流程圖，展示了一種用于控制照明與照射以便提供差別照射的方法。
[0018]圖3示出了包含禽舍系統(tǒng)并且具有差別照射系統(tǒng)的圍場的橫截面視圖。
[0019]圖4示出了包含下蛋區(qū)并且具有差別照射系統(tǒng)的圍場的橫截面視圖。
[0020]圖5示出了一種用于控制由差別照射系統(tǒng)所產(chǎn)生的照明與照射的控制系統(tǒng)。
[0021]圖6示出了用于照明組件的驅(qū)動電路的示意圖。
[0022]圖7示出了用于照明組件的驅(qū)動電路的路徑的一部分的示意圖。
[0023]圖8示出了用于照明組件的驅(qū)動電路的路徑的一部分的示意圖。
【具體實施方式】
[0024]在以下詳細說明中，通過舉例闡述了許多具體的細節(jié)，以便提供對相關(guān)教導的徹底理解。然而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然可以在無需這樣的細節(jié)的情況下實踐本教導。在其他情況下，已經(jīng)在相對較高層級上沒有細節(jié)地描述了眾所周知的方法、過程、部件和/或電路，以便避免對當前學說的各方面造成不必要的模糊。
[0025]蛋生產(chǎn)設(shè)施是高度機械化的，并且通常包括用于在雞、家禽或其他動物已經(jīng)下蛋之后自動收取所下的蛋的系統(tǒng)。蛋收取系統(tǒng)被設(shè)計為用于從巢或其他具體設(shè)計用于下蛋的區(qū)域中收取蛋。動物通常喜歡在黑暗且隔絕的區(qū)域下蛋。因此，通常將巢設(shè)計為黑暗并且部分隔絕的(同時仍然保持對動物而言開放可接近的)，以便鼓勵動物在巢內(nèi)下蛋。
[0026]雖然大部分蛋是在巢或其他指定下蛋區(qū)域中所下的，但是許多蛋被下在這些區(qū)域之外。在籠式設(shè)施中，蛋可以被下在籠的非巢區(qū)域中。在無籠設(shè)施中，蛋可以被下在禽舍系統(tǒng)的非巢區(qū)域中、或者在包含禽舍系統(tǒng)的圍場的非巢區(qū)域中。雖然一些蛋收取系統(tǒng)從圈養(yǎng)動物的非巢區(qū)域中收取蛋，這種系統(tǒng)沒有收取所有下錯地方的蛋，并且這些蛋中的至少部分蛋通常都丟失了。
[0027]行為和生理研究表明，動物行為通常受到暴露于光下、并且具體地暴露于特定波長的光下的影響。例如，暴露于紅光(或暴露于具有紅色色調(diào)的光)下可以在育雛期開始時增加雞和火雞的生長率、在后期育雛期增加有助于最小化腿障礙的運動、刺激并促進性活動、并且減小所下的每個蛋的飼料消耗，其中，在蛋的大小、殼重量、殼厚度或蛋黃和蛋白重量上沒有差別。然而，暴露于紅色光(或暴露于具有紅色色調(diào)的光)下會促進雛雞同類相殘。另一方面，暴露于綠光和藍光(或具有綠色色調(diào)或藍色色調(diào)的光)下可以通過增強骨骼肌衛(wèi)星細胞的增殖而在早期顯著地增強動物的成長率、通過升高血漿雄激素(在藍光的情況下)而在后期增強成長、由于對睪酮分泌的更有效刺激而促進肌纖維成長、減少運動(在窄帶藍光的情況下)、并且在后期減小雛雞的同類相殘率(在窄帶藍光的情況下)。
[0028]因此，光(并且更具體地光的顏色或光譜)可能用來影響動物的行為。如在此所使用的，光通常是指電磁輻射，并且更具體地，是指具有在300nm至SOOnm范圍內(nèi)的波長的輻射。人眼對具有在400nm至700nm范圍內(nèi)的波長的輻射是敏感的，在大約550nm(對應(yīng)于綠光)處具有敏感度峰值。然而，家禽通過它們的雙眼以及使用位于松果體和下丘腦中的神經(jīng)末梢來通過它們的頭骨而對更寬范圍的波長敏感。具體地，家禽對具有在300nm至800nm范圍內(nèi)的波長的光敏感。家禽對具有大約480nm(對應(yīng)于藍光)、570nm(對應(yīng)于黃綠光)和630nm(對應(yīng)于紅光)的波長的光具有峰值敏感度。如此，我們將光稱作在300nm至800nm范圍內(nèi)的動物視覺敏感(例如，通過眼睛)或生理敏感(例如，通過其他神經(jīng)末梢，如在松果體和下丘腦中的神經(jīng)末梢)的任何輻射，包括通常稱作紫外線(UV)和紅外(IR)的輻射。
[0029]根據(jù)光中所包含的波長的具體混合和相對光強，光可以具有不同的頻譜或頻譜成分。例如，白光(如自然日光)通常具有以相對類似的光強包括從300nm至800nm的輻射的混合的頻譜。紅光(或帶紅色的光)具有主要(或僅僅)包括具有在635nm-700nm的“紅色”范圍內(nèi)的波長(并且更具體地，在620nm以上的波長)的輻射的頻譜。藍光(或帶藍色的光)具有主要(或僅僅)包括具有在450nm-490nm的“藍色”范圍內(nèi)的波長(并且更具體地，在500nm以下的波長)的輻射的頻譜。綠光(或帶綠色的光)具有主要(或僅僅)包括具有在490nm-560nm的“綠色”范圍內(nèi)的波長的輻射的頻譜。光譜主要包括特定波長或波長范圍的輻射，如果這些特定波長的相對發(fā)光功率(或能量含量)高于光譜中的其他波長的發(fā)光功率(或能量含量)的話。然而，基本上具有給定顏色的光可以包括具有給定顏色的波長范圍的輻射以及其他波長的福射。
[0030]蛋生產(chǎn)設(shè)施或其他動物設(shè)施(如無籠蛋生產(chǎn)設(shè)施)包括一組圍場。每個圍場可以是圈養(yǎng)一組動物的房間、圍欄、畜欄、用柵欄圍起來的區(qū)域、籠等。動物能夠在一個圍場內(nèi)移動，但是通常被禁止在不同的圍場之間移動。在圍場內(nèi)的不同區(qū)域或體積可以指定用于特定用途。例如，進食區(qū)域可以被指定在圍場中圍繞飼養(yǎng)者或其他食物源，并且供水區(qū)域可以被指定圍繞水源。光源(如燈或燈泡)可以被安裝在圍場中或周圍，以便照射圍場的不同區(qū)域。在一些示例中，定向光源用來將來自每個光源的光照集中、聚焦或容納在圍場的特定區(qū)域內(nèi)。
[0031]圍場中的這些光源可以產(chǎn)生具有不同頻譜的光，以便以不同顏色的光來照射圍場的特定區(qū)域。每個光源的顏色或頻譜可以被選擇為促進或鼓勵在圍場中的特定區(qū)域內(nèi)的某些行為和/或阻礙或阻攔在圍場中的其他區(qū)域內(nèi)的相同或其他行為。例如，具有被選擇以鼓勵進食的頻譜的第一光源可以用來照射圍場的進食區(qū)域。另外或替代性地，具有被選擇以鼓勵下蛋的頻譜的第二光源可以用來照射圍場的筑巢區(qū)域。每個光源的顏色或頻譜還可以被選擇為在某些時間促進或鼓勵某些行為、和/或在其他時間阻礙或阻攔行為。例如，具有被選擇以鼓勵進食的頻譜的第一光源可以用來在進食時間(例如，在每天的特定時間段期間)照射圍場的全部或部分。另外或替代性地，具有被選擇為在后期鼓勵同類相殘的頻譜的第二光源可以用來在圍場內(nèi)的動物到達晚期時照射圍場的全部或部分。
[0032]圖1示出了包含用于圈養(yǎng)動物的禽舍系統(tǒng)103的圍場101的橫截面視圖。圍場101可以是包括在蛋生產(chǎn)設(shè)施中并且具有差別照射系統(tǒng)100的許多圍場之一。每個圍場101圈養(yǎng)一組動物，該組動物可以在該圍場內(nèi)移動，但是被禁止在不同的圍場之間移動。圍場101包括位于圍場內(nèi)的一個或多個禽舍系統(tǒng)103。圈養(yǎng)在圍場101中的雞105或其他家禽或動物可以通過禽舍系統(tǒng)103中的一個或多個開口在圍場101與禽舍系統(tǒng)103之間自由移動。
[0033]禽舍系統(tǒng)103是用于在其內(nèi)部空間104中圈養(yǎng)雞105或其他家禽或動物并且用于向雞提供各種服務(wù)的結(jié)構(gòu)。禽舍系統(tǒng)103可以包括用于向系統(tǒng)傳送輸入并且從系統(tǒng)傳送輸出的供應(yīng)線、螺旋鉆和/或皮帶傳送器。例如，禽舍系統(tǒng)103可以為雞提供飼料、水和/或光，并且可以移除褥草并收回雞所下的蛋。從而，禽舍系統(tǒng)103的內(nèi)部空間104可以包括被設(shè)計或指定用于不同目的的不同區(qū)域或系統(tǒng)。例如，禽舍系統(tǒng)103可以包括用于下蛋的巢區(qū)域、用于向雞提供食物或水的一個或多個進食或飲水區(qū)域、一個或多個棲息區(qū)域等。
[0034]圍場101還可以包括被設(shè)計或指定用于不同目的的不同區(qū)域或系統(tǒng)。例如，圍場1I可以包括抓刨區(qū)域，該抓刨區(qū)域位于例如圍場1I的地板(例如，位于禽舍系統(tǒng)103下方的地板部分、位于禽舍系統(tǒng)旁邊或周圍的地板部分、在兩個或更多個禽舍系統(tǒng)103之間的過道中等)上、位于圍場101內(nèi)的禽舍系統(tǒng)103頂部上、在圍場101包括戶外部分的情況下位于畜棚外部等。該抓刨區(qū)域可以被設(shè)計用于抓刨、啄鑿和/或沙浴。在一些示例中，圍場可以另外或替代性地包括與禽舍系統(tǒng)103分開的一個或多個棲木或棲息區(qū)域。
[0035]可以安裝各種光源107、109，以在圍場101并且在禽舍系統(tǒng)103內(nèi)提供照射。光源107、109可以是白熾燈泡、熒光燈、發(fā)光二極管(LED)或其他合適的燈。每個光源107、109產(chǎn)生具有特定頻譜或選擇輻射波長的光。每個光源107、109照射圍場1I和/或禽舍系統(tǒng)103的指定區(qū)域。舉例而言，在圖1的示例中，光源107位于圍場101中(但是在禽舍系統(tǒng)103的外部)，并且被定位和定向成用于照射位于禽舍系統(tǒng)103上方以及禽舍系統(tǒng)103下方的區(qū)域。在該示例中，光源109位于禽舍系統(tǒng)103內(nèi)(例如，在禽舍系統(tǒng)內(nèi)的兩個或更多個層中的每個層上)，并且被定位和定向為用于照射位于該禽舍系統(tǒng)103的內(nèi)部空間104內(nèi)的區(qū)域。
[0036]在一些示例中，光源107、109可以是定向光源。定向光源產(chǎn)生具有給定寬度或角度113(例如，小于60度的光束角)的定向光束111，并且被設(shè)計為用于主要(或僅僅)在給定方向或位置提供照射。舉例而言，在圖1的示例中，定向光源107被設(shè)計(并且安裝且定向)為用于將它們的照射集中在禽舍系統(tǒng)103上方的上表面上以及位于禽舍系統(tǒng)103下方的地板區(qū)域中，以便最小化或避免來自光源107的照射透過禽舍系統(tǒng)103的內(nèi)部(例如，光源107被引導遠離在該禽舍系統(tǒng)的內(nèi)部空間與該圍場之間的多個開口)。反之，定向光源109被設(shè)計(并且安裝且定向)為用于將它們的照射集中在禽舍系統(tǒng)103內(nèi)，以便最小化或避免來自光源109的照射透過禽舍系統(tǒng)103的外部(例如，光源109被弓I導遠離在該禽舍系統(tǒng)的內(nèi)部空間與該圍場之間的多個開口)。
[0037]每個光源107、109產(chǎn)生具有特定頻譜或選擇輻射波長的光。而結(jié)果是，一個光源(或光源組)可以產(chǎn)生具有一種顏色或頻譜的光，而另一個光源(或光源組)可以產(chǎn)生具有不同顏色或頻譜的光。此外，單個光源(或光源組)可以在不同時間選擇性地產(chǎn)生具有不同顏色或頻譜的光(例如，光源可以被控制以在現(xiàn)在產(chǎn)生一種顏色的光，并且在另一個之后的時間產(chǎn)生另一種顏色的光)。光源107、109還可以是可調(diào)光的，從而使得光源所產(chǎn)生的照射強度是可以被選擇或改變的。此外，單個光源可以在不同的調(diào)光水平上選擇性地產(chǎn)生具有不同顏色的光(例如，光可以產(chǎn)生較高照明強度的白光，并且在被調(diào)光至較低照明強度時產(chǎn)生帶紅色的光)。一組多個光源的顏色(或頻譜)和強度可以被一起進行控制:這樣，提供在禽舍系統(tǒng)103之外的照射的所有光源107可以被一起進行控制(從而使得它們都提供類似的光顏色和強度)，而提供在禽舍系統(tǒng)103內(nèi)部照射的所有光源109可以被一起進行控制。
[0038]從而，光源107和109可以用來通過使這些光源產(chǎn)生具有不同頻譜的光來鼓勵(促進)或阻攔位于圍場101內(nèi)以及在禽舍系統(tǒng)103內(nèi)的雞的某些行為。
[0039]圖2是流程圖，展示了一種用于控制照明與照射、并且具體地用于提供差別照射以控制或影響動物行為的方法200。方法200通過對提供差別照射的兩個或更多個區(qū)域進行標識而在操作202中開始。在一個示例中，第一區(qū)域和第二區(qū)域可以分別對應(yīng)于形成具有位于其中的禽舍系統(tǒng)的圍場的一部分的區(qū)域以及形成禽舍系統(tǒng)的內(nèi)部空間的一部分的區(qū)域。
[0040]操作202可以進一步包括針對所標識的區(qū)域中的每個區(qū)域選擇照明參數(shù)。照明參數(shù)可以包括照明狀態(tài)(開/關(guān))、照明強度、以及照明顏色或頻譜。照明參數(shù)可以是恒定參數(shù)或者是時變參數(shù)。例如，時變參數(shù)可以提供在每天、每周、每月或每年的不同時間的照明強度和/或顏色的變化。這些時變參數(shù)可以進一步基于圍場或禽舍系統(tǒng)中的動物年齡來提供照明強度和/或顏色的變化。在該示例中，具有第一頻譜的光可以被選擇用于第一區(qū)域，而具有不同于第一頻譜的第二頻譜的光可以被選擇用于第二區(qū)域。
[0041 ]在操作204和206中，分別用具有第一頻譜和第二頻譜的光來照射第一區(qū)域和第二區(qū)域。在該示例中，可以使用具有第一頻譜(其具有高于第二頻譜的紅色分量)的光來照射第一區(qū)域，同時可以使用具有第二頻譜(其具有高于第一頻譜的藍色分量)的光來照射第二區(qū)域。操作204和206可以進一步包括調(diào)節(jié)或增加在這些區(qū)域中的一個或兩個區(qū)域中的光的照明強度，或者改變在這些區(qū)域中的一個或兩個區(qū)域中的照明的頻譜成分。
[0042]在第一示例中，光源109產(chǎn)生具有比由光源107所產(chǎn)生的光更高的紅色分量的紅光(例如，基本上紅色或帶紅色的光)，以便鼓勵動物在禽舍系統(tǒng)103中棲息、進食和/或下蛋。反之，光源107產(chǎn)生具有比由光源109所產(chǎn)生的光更高的藍色分量的藍光(例如，基本上藍色或帶藍色的光)，以便阻攔動物在禽舍系統(tǒng)103的外部棲息和下蛋。
[0043]在第二示例中，光源109產(chǎn)生具有第一強度的基本上紅光，并且光源107產(chǎn)生具有第二強度的基本上藍光。為了鼓勵雞在傍晚時在禽舍內(nèi)聚集，可以首先對光源109進行調(diào)光以產(chǎn)生具有低于第一強度的第三強度的基本上紅光。隨著對光源109進行調(diào)光，光源的頻譜可以改變以增加頻譜內(nèi)的紅光的相對強度?？梢詴簳r維持來自光源107的照明的強度以便鼓勵雞移到調(diào)光或變暗的禽舍系統(tǒng)103內(nèi)?？梢詢H在之后的時間(例如當雞已經(jīng)具有機會移到禽舍系統(tǒng)103內(nèi)過夜)降低來自光源107的照明的強度。
[0044]在第三示例中，光源109產(chǎn)生具有第一強度的基本上紅光，并且光源107產(chǎn)生具有第二強度的基本上藍光。為了鼓勵雞移出禽舍系統(tǒng)103(例如，以便使得能夠?qū)η萆嵯到y(tǒng)103進行清潔)，光源107可以轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)生基本上紅光而光源109轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)生基本上藍光。禽舍系統(tǒng)103內(nèi)部的光源109所產(chǎn)生的藍光可以鼓勵雞移出禽舍系統(tǒng)103，而圍場101內(nèi)的光源107所產(chǎn)生的紅光可以鼓勵雞在圍場101內(nèi)休息。
[0045]圖3示出了包含用于圈養(yǎng)動物的一個或多個禽舍系統(tǒng)303的第二圍場301的橫截面視圖。在圖3的示例中，光源307向圍場301中的至少一些區(qū)域(如位于禽舍系統(tǒng)303上方或頂部上的多個區(qū)域、以及位于禽舍系統(tǒng)303旁邊或周圍的多個地板區(qū)域)提供具有第一頻譜(例如，藍光頻譜)的照射。第一頻譜可以被選擇為用于基本上減少或消除在由光源307所照射的區(qū)域內(nèi)下蛋。光源309向禽舍系統(tǒng)303內(nèi)的至少一些區(qū)域提供具有第二頻譜(例如，紅光頻譜)的照射。第二頻譜可以被選擇為用于鼓勵或促進在由光源309所照射的區(qū)域內(nèi)下蛋。禽舍系統(tǒng)303內(nèi)的一些區(qū)域311可能基本上接收不到照射，或者可能接收不到來自定向光源307或309的直接照射。
[0046]圖4示出了包含一個或多個下蛋區(qū)403的第三圍場401的橫截面視圖。在所示出的示例中，圍場401可以替代性地對應(yīng)于禽舍系統(tǒng)。圍場401包括各種光源405、407和409，這些光源可以提供具有相同或不同頻譜的照射。舉例而言，光源405可以產(chǎn)生具有用于鼓勵抓刨行為的第一頻譜的光，而光源407和409可以產(chǎn)生具有用于鼓勵棲息行為的第二頻譜的光。下蛋區(qū)403的至少多個部分可以由不透明或基本上不透明的柵欄404所包圍，該柵欄用來限制來自光源405、407和409的透過下蛋區(qū)403的照射量。
[0047]圖5示出了一種用于控制在具有差別照射系統(tǒng)(如系統(tǒng)100)的蛋生產(chǎn)設(shè)施中的照明的控制系統(tǒng)500。控制系統(tǒng)500可以包括用于使得能夠針對一個或多個光源選擇照明狀態(tài)(開/關(guān))、照明強度和照明顏色或頻譜的不同手動控件501。例如，這些手動控件可以包括調(diào)光器開關(guān)或模塊、顏色選擇開關(guān)或模塊、以及控制一個或多個光源的其他開關(guān)或模塊。
[0048]控制系統(tǒng)500可以另外或替代性地包括對光源的照明狀態(tài)進行管理的多個自動化控件。處理系統(tǒng)503可以對一個或多個光源進行部分自動化或完全自動化的控制，并且可以包括一個或多個處理器或CPU、一個或多個存儲器、時鐘、以及通信接口(例如，網(wǎng)絡(luò)接口、用戶接口等)。存儲器可以是存儲有用于由該一個或多個處理器執(zhí)行的機器可讀指令的非瞬態(tài)機器可讀介質(zhì)，這些指令包括用于如本文所描述的那樣選擇性地控制光源的指令。
[0049]以單數(shù)形式引用元素并不意在指“有且僅有一個”，而是指“一個或多個”，除非特別如此聲明。例如，光源可以指一個或多個光源，禽舍系統(tǒng)可以指一個或多個禽舍系統(tǒng)，光或光譜可以指一個或多個光或光譜，控制信號可以指一個或多個控制信號，并且信號可以指差分電壓信號。除非特別另外聲明，否則術(shù)語“一些”指的是一個或多個。
[0050]詞語“示例性”在本文用來表示“用作為示例或說明”的意思。在此被描述為“示例性”的任何方面或設(shè)計并不一定要被解釋為相比其他方面或設(shè)計更優(yōu)選或有利。一方面，本文所描述的各種替代性的配置和操作可以被認為是至少等效的。
[0051 ]在本披露的一方面，當動作或功能被描述為由物項執(zhí)行(例如，生產(chǎn)、選擇、控制、照射、確定、提供、生成或任何其他動作或功能)時，理解的是，這種動作或功能可以直接或間接由該物項來執(zhí)行。一方面，當元件或模塊被描述為執(zhí)行動作時，該元件或模塊可以被理解為直接執(zhí)行該動作。一方面，當元件或模塊被描述為執(zhí)行動作時，該元件或模塊可以被理解為間接執(zhí)行該動作，例如通過促進、使能或致使這種動作。
[0052]—方面，除非另外陳述，否則在本說明書中(包括以下權(quán)利要求書中)所闡述的所有測量結(jié)果、值、等級、位置、幅度、大小、以及其他規(guī)格都是近似的而非精確的。一方面，它們旨在具有與它們所涉及的功能一致且與它們所屬領(lǐng)域中的慣例一致的合理范圍。
[0053]如“頂部”、“底部”、“前部”、“后部”等術(shù)語如果用于本披露應(yīng)當被理解為是指任意參考系，而不是指普通的重力參考系。從而，頂部表面、底部表面、前部表面和后部表面可以在重力參考系中向上、向下、在對角線方向上或在水平方向上延伸。
[0054]各個物項可以被不同地安排(例如，以不同順序安排、或者以不同方式分割)，而全都不背離本主題技術(shù)的范圍。
[0055]理解的是，所披露的步驟、操作或過程的具體順序或?qū)哟问菍κ纠苑绞降恼f明。應(yīng)理解，基于設(shè)計偏好，可以重新安排這些步驟、操作或過程的具體順序或?qū)哟?。這些步驟、操作或過程中的一些可以同時執(zhí)行。這些步驟、操作或過程中的全部或一些可以自動執(zhí)行，無需使用者干預(yù)。所附的方法權(quán)利要求以示例順序呈現(xiàn)了各步驟、操作或過程的元素，但是并不意味著受所呈現(xiàn)的具體順序或?qū)哟蔚南拗啤?br>[0056]本披露被提供來使得本領(lǐng)域任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本文所描述的各個方面。本披露提供了本主題技術(shù)的各個示例，并且本主題技術(shù)并不限于這些示例。對這些方面的各種修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是明顯的，并且本文所定義的一般原理也可以適用于其他方面。
[0057]本領(lǐng)域技術(shù)人員已知或之后知道的貫穿本披露所描述的各個方面的元素的所有結(jié)構(gòu)和功能等效物都通過引用明確地結(jié)合在此，并且意圖被所附權(quán)利要求書包含。并且，本文中所披露的任何內(nèi)容都并非旨在貢獻給公眾，無論這樣的披露是否在權(quán)利要求書中被明確地敘述。不應(yīng)按照35U.S.C.§112第六段的規(guī)定來理解權(quán)利要求元素，除非使用短語“用于…的裝置”來明確敘述元素、或者在方法權(quán)利要求的情況下使用短語“用于…的方法”來敘述元素。另外，對于使用了術(shù)語“包括”、“具有”等而言，這種術(shù)語意在以與術(shù)語“包含”相似的方式是開放式的，這是由于“包含”當被使用時被解釋成權(quán)利要求項中的過渡詞。
[0058]圖6至圖8示出了用于每個單獨的光源107、109、307或309的驅(qū)動電路1000的示意圖。本實施例的驅(qū)動電路1000具有來自調(diào)光裝置1004的DC輸入1002。驅(qū)動電路1000另外具有保護裝置1006(如被提供用于浪涌保護的MOV)和橋式整流器1010，該橋式整流器在DC輸入1002被不恰當安裝的情況下接收DC輸入來提供安全特征。整流器1010可選地與第一和第二電容器1012、1014并聯(lián)放置以提供對電路1000的附加控制。
[0059]第一LED網(wǎng)絡(luò)1016電性地連接至DC輸入以接收輸入電壓，并且與第一晶體管1018相串聯(lián)，該第一晶體管電性地并且可控地連接至第一電阻器1020和第二電阻器1022。在優(yōu)選實施例中，第一LED網(wǎng)絡(luò)是藍色LED或呈現(xiàn)在450nm-495nm范圍內(nèi)的波長。與第二晶體管1026相串聯(lián)的第二 LED網(wǎng)絡(luò)1024同樣也電性地連接至第一 LED網(wǎng)絡(luò)1016，該第二晶體管電性地且可控地連接至第三電阻器1028和第四電阻器1030并且為電流提供旁路路徑。確切地，在第二 LED網(wǎng)絡(luò)1024中提供比第一 LED網(wǎng)絡(luò)1016更多的LED以在電流開始流過第二 LED網(wǎng)絡(luò)1024之前提供比第一LED網(wǎng)絡(luò)1016的更大的電壓。在優(yōu)選實施例中，第二LED網(wǎng)絡(luò)1024是紅色的(620nm-750nm)和白色的。
[0060]可選地，提供與第三晶體管1034相串聯(lián)的第三LED網(wǎng)絡(luò)1032，該第三晶體管電性地且可控地連接至第五電阻器1036和第六電阻器1038。在第三LED網(wǎng)絡(luò)1032中提供比第一 LED網(wǎng)絡(luò)1016更多的LED以在電流開始流過第三LED網(wǎng)絡(luò)1032之前提供比第一 LED網(wǎng)絡(luò)1016的更大的電壓。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到，在不超出本發(fā)明的范圍的情況下，可以組合第二LED網(wǎng)絡(luò)1024和第三LED網(wǎng)絡(luò)1032。使用這兩個單獨的LED網(wǎng)絡(luò)1024和1032的優(yōu)點是使通過電路的電流的變化最小。
[0061]在操作中，隨著調(diào)光裝置1004被啟動并且電壓增大，當達到第一預(yù)定電壓時，電流流過第一路徑Ii并且流過第一LED網(wǎng)絡(luò)1016。由于在第二LED網(wǎng)絡(luò)1024和第三LED網(wǎng)絡(luò)1032中存在更多的二極管，未達到致使電流流過第二網(wǎng)絡(luò)1024和第三網(wǎng)絡(luò)1032所需的預(yù)定電壓，并且電流僅流過第一路徑Iu
[0062]隨著調(diào)光裝置1004進一步被啟動并且電壓增大，第一LED網(wǎng)絡(luò)1016的強度增大直到達到第一晶體管1018的第一閾值電壓。在第一閾值電壓處，第一晶體管1018限制流過第一路徑1:的電流。
[0063]隨著調(diào)光裝置1004繼續(xù)增大電壓，達到與第二 LED網(wǎng)絡(luò)1024和第三LED網(wǎng)絡(luò)1032有關(guān)的第二預(yù)定電壓，使得電流開始流經(jīng)第二LED網(wǎng)絡(luò)1024和第三LED網(wǎng)絡(luò)1032。由于電流流過第二網(wǎng)絡(luò)1024和第三網(wǎng)絡(luò)1032或者流過旁路路徑I2，所以電流流向第一電阻器1020，使得電壓增大、使得第一晶體管1018開始關(guān)閉、從而減小流過第一LED網(wǎng)絡(luò)1016的電流。隨著調(diào)光裝置被啟動以進一步增大電壓，流過第二網(wǎng)絡(luò)1024和第三網(wǎng)絡(luò)1032的電流繼續(xù)增大，增大了第二網(wǎng)絡(luò)1024和第三網(wǎng)絡(luò)1032中的LED的強度同時增大了第一晶體管1018處的電壓，使得第一LED網(wǎng)絡(luò)1016的強度按比例減小直到幾乎沒有電流繼續(xù)流過第一LED網(wǎng)絡(luò)1016。然后，隨著電壓繼續(xù)增大直到達到第二晶體管1026和第三晶體管1034的閾值電壓，從而限制流過第二 LED網(wǎng)絡(luò)1024和第三LED網(wǎng)絡(luò)1032的電流。
[0064]因此，在第一 LED網(wǎng)絡(luò)1016是藍色并且第二 LED網(wǎng)絡(luò)1024和第三LED網(wǎng)絡(luò)1032是紅色和白色的組合的實施例中，隨著電壓增大，當達到第一預(yù)定電壓時，第一LED網(wǎng)絡(luò)1016提供藍色輸出并且根據(jù)增大的電壓增大強度直到達到第一晶體管1018的閾值電壓使得電流平坦。然后，隨著電壓繼續(xù)增大，達到與第二網(wǎng)絡(luò)1024和/或第三網(wǎng)絡(luò)1032中的二極管數(shù)量有關(guān)的第二預(yù)定電壓，使得電流流過第二 LED網(wǎng)絡(luò)1024和/或第三LED網(wǎng)絡(luò)1032，使得紅色和白色LED開始發(fā)光。隨著電壓繼續(xù)增大，紅色和白色LED的強度繼續(xù)增大，并且同時地，從第二 LED網(wǎng)絡(luò)1024和/或第三LED網(wǎng)絡(luò)1032流出的電流引起第一晶體管1018處的電壓增大，從而隨著紅色和白色LED的強度增大繼續(xù)關(guān)閉第一晶體管1018以減小藍色LED的強度直到藍色LED幾乎不接收電流，有效地關(guān)閉了藍色LED。隨著電壓繼續(xù)增大，紅色和白色LED的強度繼續(xù)增大直到達到第二晶體管1018和第三晶體管1034的閾值電壓以限制附加電流。
[0065]當DC輸入1002為最大電壓時，電流流經(jīng)旁路路徑I2而幾乎沒有電流流過第一電流路徑I1。以此方式，第一電流路徑I1在最大電壓處被旁路。因此，在所描述的實施例中，僅紅色和白色LED或第二 LED網(wǎng)絡(luò)1024和第三LED網(wǎng)絡(luò)1032通過系統(tǒng)103提供光。
[0066]隨著調(diào)光裝置1004被啟動并且電壓減小到第二晶體管1026和第三晶體管1034達到其閾值電壓的點，在電壓下降時導致由調(diào)光裝置1004引起的電壓下降與第二網(wǎng)絡(luò)1024和第三網(wǎng)絡(luò)1032的強度下降成比例。同時，流向第一電阻器1020的電流減少，降低在第一晶體管1018處的電壓，打開該晶體管從而導致流向第一 LED網(wǎng)絡(luò)1016的電流增大直到達到第二預(yù)定電壓，導致電流不再能夠流過第二LED網(wǎng)絡(luò)1024和第三LED網(wǎng)絡(luò)1032。此時，第一LED網(wǎng)絡(luò)1016達到其最大強度。然后，隨著調(diào)光裝置1004被用來進一步減小電壓，第一 LED網(wǎng)絡(luò)的強度下降與電壓減小成比例直到達到第一預(yù)定電壓同時電流停止流過第一 LED網(wǎng)絡(luò)1016。
[0067]以此方式，在第二 LED網(wǎng)絡(luò)1024和第三LED網(wǎng)絡(luò)1032為紅色的和白色的而第一 LED網(wǎng)絡(luò)為藍色的實施例中，通過調(diào)光裝置1004將系統(tǒng)從紅色和白色光調(diào)成藍色光。以此方式，光輸出可以被控制為與系統(tǒng)103中的禽類的光輸出相匹配。因此，提供了與禽類所需的光相匹配的基于DC的系統(tǒng)103，同時提供了基于DC的系統(tǒng)的優(yōu)勢。因此，至少克服了在背景中描述的所有問題。
【主權(quán)項】
1.一種發(fā)光二極管照明組件，包括: 驅(qū)動電路，該驅(qū)動電路被適配成用于接收來自DC輸入的、強度由調(diào)光裝置改變的電激勵信號，該調(diào)光裝置啟動以增大和減小該電激勵信號的電壓； 所述驅(qū)動電路包括與在第二路徑中的第二多個發(fā)光二極管相并聯(lián)的在第一路徑中的第一多個發(fā)光二極管； 所述第一多個發(fā)光二極管具有第一閾值電壓，并且所述第二多個發(fā)光二極管具有比該第一閾值大的第二閾值電壓； 限流裝置，該限流裝置在該第一路徑中用于限制該第一路徑中的電流； 電阻器，該電阻器與該限流裝置以及該第二多個發(fā)光二極管相串聯(lián)； 其中，當電壓增大到該第二閾值電壓以上時，該電阻器啟動該限流裝置以防止電流流至該第一多個發(fā)光二極管。2.如權(quán)利要求1所述的組件，其中，該限流裝置為晶體管。3.如權(quán)利要求1所述的組件，其中，該第一多個發(fā)光二極管具有第一顏色特性，并且該第二多個發(fā)光二極管具有第二顏色特性。4.如權(quán)利要求3所述的組件，其中，該第一顏色特性為白色，并且該第二顏色特性為藍色。5.如權(quán)利要求1所述的組件，進一步包括:在第三路徑中的第三多個發(fā)光二極管，該第三多個發(fā)光二極管與該第一多個發(fā)光二極管相并聯(lián)并且具有比該第一閾值電壓大的第三閾值電壓。6.如權(quán)利要求5所述的組件，其中，該第二閾值電壓與該第三閾值電壓相等。7.如權(quán)利要求5所述的組件，其中，該第一、第二和第三多個LED各自具有單獨的顏色特性。
【文檔編號】H05B37/00GK106063379SQ201580011359
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2015年1月6日 公開號201580011359.1, CN 106063379 A, CN 106063379A, CN 201580011359, CN-A-106063379, CN106063379 A, CN106063379A, CN201580011359, CN201580011359.1, PCT/2015/10268, PCT/US/15/010268, PCT/US/15/10268, PCT/US/2015/010268, PCT/US/2015/10268, PCT/US15/010268, PCT/US15/10268, PCT/US15010268, PCT/US1510268, PCT/US2015/010268, PCT/US2015/10268, PCT/US2015010268, PCT/US201510268
【發(fā)明人】茲登科·格拉伊察爾
【申請人】萬斯創(chuàng)新公司