[发明专利]高效大功率LED光源的植物生长灯

说明书

技术领域

本发明涉及一种植物生长灯，尤其涉及采用1W以上高亮度的发光二极管(LED)作为照明光源的植物生长灯，属于半导体照明及植物栽培用具的技术领域。

背景技术

植物的生长需要太阳，但现代科学可以让植物在没有太阳的地方更好地生长，人们掌握了植物对太阳需要的内在原理，就是叶片的光合作用，在叶片光合作用时需要外界光子的激发才可完成整个光合过程，太阳光线就是光子激发的一过供能过程。人为的创造光源也同样可以让植物完成光合过程，现代园艺或者植物工厂内都结合了补光技术或者完全的人工光技术。

目前，用于植物栽培的人工光源有以下几种，最普通的就是萤光灯光源，其次就是钠灯，最新的又有可供专一光谱的植物生长灯，是萤光灯的一种，它提取了红光与蓝光光源，是单色光源的结合，具有省电高效的作用。另外，从发光时的热效应来分又可以分为冷光源与热光源，如果需加温的温室或环境需要可以用热光源如钠灯，但对于植物工厂或设施栽培相对来说都是以冷光源为好，因为环境的加温可以采用效率更高的加热设备来完成。而冷光源具有光效率高节能省电之效果，如萤光光源的植物生长灯，主要依靠荧光灯和滤光片获得所需波长和光密度，无法准确定量控制，也无法按需任意设定定量参数组合，制约着光生物学研究的深入。

当然随着人工光技术的发展，效率更高的如二极管发光技术LED已出现，这些发光光源可以因植物生长的需要进行单色光的补光或者进行不同光谱的结合，而且其耗电量是普通光源的几分之一，将是现代补光技术的一项重大变革。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用1W以上高亮度的发光二极管(LED)作为照明光源的植物生长灯，不仅能有效调控植物生长所需光照，而且还能定量调控光波长(包括各种波长组合)、占空比和频率。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

高效大功率LED光源的植物生长灯，包括支架、恒流电源、控制电路及LED光源，其特征在于：所述LED光源采用1～10只1～5W的红、蓝光LED发光二极管、由红、蓝单芯片或复合芯片封装形成，LED光源通过高导热胶贴装在铝基印刷电路板上，LED光源中心装有出光透镜，铝基印刷电路板与平板散热器固定连接，平板散热器的两侧为高效率反光罩。

进一步地，上述的高效大功率LED光源的植物生长灯，所述铝基印刷电路板与平板散热器之间涂有硅酮导热胶，采用铜螺钉固定连接。

更进一步地，上述的高效大功率LED光源的植物生长灯，所述平板散热器的上部呈U形槽，槽内有若干个散热翅。

更进一步地，上述的高效大功率LED光源的植物生长灯，所述反光罩的外轮廓为倒矩形截锥，底面为平面，出口为矩形。

再进一步地，上述的高效大功率LED光源的植物生长灯，所述控制电路包括微处理器、存储器、定时模块、脉冲宽度控制模块、驱动模块和通信模块，微处理器的运行程序由总线传送到驱动模块，控制程序存储在存储器中，定时模块提供时间和设定定时参数，脉冲宽度控制模块分别控制发光二极管电流的通断时间，通信模块与计算机连接。

本发明技术方案的突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

(1)耗电量低，较同等亮度的白炽灯耗电减少约80％，光源寿命长达50000小时；高光效率，光效大于80Lm/W，距植物叶面为1.0米时，照度大于1000Lx；

(2)采用超薄散热结构设计、耐腐蚀密封工艺及材料，热阻小，导热快，无热量积累效应；高效导热胶封装，高强度、高韧性、安全防水，在育苗喷雾环境中工作持久；光源颜色应用范围广，如白、暖白、黄、绿、红、蓝，LED光源模块红、蓝光谱成分配比方便，较佳符合植物生长光合作用，促进植物生长；

(3)补充自然光的强度，达到加速植物的生长，增加产量，提高植物的质量；延长自然光照射的时间，加速植物的生长，可以使植物特别是提前或推迟开花的时间，提高花朵的质量和数量；

(4)完全替代自然光，用于生长室和栽培室，栽培室可以完全控制环境，生长室可以使植物完全在光源下生长，可以使植物特别是那些只需要低照射量和高温度的植物快速成长，使它们在具有高价值的季节长成或者是在冬季和一些特别的日期长成；增强植物抵抗力和免疫力，可以抑制棚内病菌和虫卵的生长及繁殖，减少农药的用量，减轻了对环境和植物的污染，具有很高的社会效益和经济效益。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

图1：本发明植物生长灯的结构示意图；

图2：本发明恒流电源的原理示意图；

图3：本发明控制电路的原理图。