CN107734790A - Led植物灯调光*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了LED植物灯调光***，涉及一种照明技术领域，包括上位机，控制器，解码驱动器，与所述上位机相并连有多个控制器，每个控制器串联有多个解码驱动器，每个解码驱动器的输出端通过PWM恒流驱动与LED灯相串联；本发明LED植物灯调光***可以使同一灯具应用于不同植物，也可以应用于同一植物的不同生长阶段，能够为植物提供最合适的光谱，实现了对植物所需最佳的光质比例调节、光照强度的调节以及光照周期的调节，实现了灯具的最大利用率，节约种植成本；同时，用上位机来对温室种植进行统一管理，既方便又快捷。
Description
技术领域
本发明涉及一种照明技术领域，尤其涉及LED植物灯调光***。
背景技术
随着农业经济的快速发展，温室植物的种植面积逐年扩大，而我国温室种植依旧沿袭传统的方式，自动化程度偏低，寻求不到成本和收益之间的最优点，而制约其经济增长的因素主要在于农作物的产量和品质。
可见光是植物的光合作用、生长生理过程中比不可缺的重要环境因素之一。其中波段380～760nm是决定植物光合作用的最重要的波段，以红光、蓝光为有效吸收波段，可以直接影响植物的产量和品质。随着LED照明的快速发展，其在农业领域上的应用日趋广泛，与传统光源相比，LED具有体积小、寿命长、光谱可选、节能、光效高等优势。
LED植物照明目前处于起步阶段，国外尤其是PHILIPS、OSRAM等取得了一定的发展，国内更是刚起步，目前还没有统一的行业标准，但是无论国际还是国内，都存在同样的弊端，一旦灯具生产出来，植物灯灯具的光谱就是确定的，只能根据种植需求进行定制，种植者的种植需求一旦改变，就需要重新定制灯具，必然造成浪费。为了提高植物灯灯具的使用效率，最大限度地降低植物种植者的种植成本，本发明给出了一种植物照明调光技术，同时通过***的方式实现调光。
发明内容
本发明给出了LED植物灯调光***，调光***通过调节每一路LED电流大小来调节不同光质的光合光子通量（PPF，单位为μmol/s），可以实现灯具的光合光子通量密度（PPFD，μmol/s/㎡）以及不同光质（红、蓝、远红、白、紫外）光合光子通量占比的调节，最终实现光配方的调节，使得同一个灯具可以满足不同植物的光需求。
同时，本发明调光***可实现多个温室的不同控制，对每个温室的灯具分别进行控制；也可以根据植物种类的不同，对不同植物对光质的比例的需求不同进行调节，从而设定光源配方，也可以选择不同的周期对光照时间进行控制。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
LED植物灯调光***，包括上位机，控制器，解码驱动器，与所述上位机相并连有多个控制器，每个控制器串联有多个解码驱动器，每个解码驱动器的输出端通过PWM恒流驱动与LED灯相串联。
所述的控制器可以对LED灯的开关时间、光强度、光质进行调节控制。
所述LED灯为两种或三种光质的LED灯具。
所述的每个解码驱动器的输出端通过PWM两路恒流驱动与两种光质的LED灯相串联。
所述的每个解码驱动器的输出端通过PWM三路恒流驱动与三种光质的LED灯相串联。
解码驱动的每一个通道分别驱动一种光质的LED，通过调节每一个通道的电流来实现对不同光质含量的调节。
本发明从植物光需求的光质、光强、光周期进行调控，使得同一植物LED灯可以应用到不同的植物，提高LED灯具的使用效率。植物的光需求主要包括三个方面：（1）光质，即光合有效光谱，植物的光合有效光谱主要集中在650-660nm的红光以及440-450nm的蓝光，不同植物对于红蓝光比的需求不同，主要集中在4:1-9:1，为了将同一灯具用于不同的植物，本发明具有红蓝比可调的功能；（2）光强，即光合光子通量密度（PPFD），不同植物的PPFD需求不同，灯具的安装位置确定之后，PPFD的变化依赖于灯具的光合光子通量（PPF），本发明具有PPF可调的功能使灯具适用于不同的植物；（3）光周期，不同植物的光周期不同，为了控制植物的生长，如开花期，甚至会对光周期进行调节，本发明具有定时功能，来实时对植物光照进行调节。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：不同于目前市场上的LED植物照明产品，本发明所给出的植物LED灯调光***可以使同一灯具应用于不同植物，也可以应用于同一植物的不同生长阶段，能够为植物提供最合适的光谱，实现了对植物所需最佳的光质比例调节、光照强度的调节以及光照周期的调节，实现了灯具的最大利用率，节约种植成本。同时，用上位机来对温室种植进行统一管理，既方便又快捷。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1为本发明实施例1基于DMX的LED植物照明调光***框图。
图2为本发明实施例2基于DALI的LED植物照明调光***框图。
图3为本发明实施例3基于ZigBee的LED植物照明调光***框图。
图中，1为上位机，2为控制器，3为解码驱动器，4为LED灯，5为网页控制***，6为网关。
具体实施方式
下面结合附图及实施例详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。
实施例1
如图1所示，基于DMX的LED植物灯调光***，包括上位机1，多个控制器2，多个解码驱动器3，上位机1并连多个控制器2，每个控制器2串联有三个解码驱动器3，每个解码驱动器3的输出端通过两路PWM恒流驱动与两种光质的LED灯4相串联，或者通过三路PWM恒流驱动与三种光质的LED灯4相串联。
工作原理是在上位机1上选择需要调控的温室及植物种类，设定光照的光质、光强、光周期，将设置的信息，通过DMX将信号传递给控制器2，控制器将信号传递给解码驱动3，解码驱动3将信号解码，并根据解码后的信号通过两路或者三路恒流驱动，调控每一路LED电流大小，以此来调节不同光质的光合光子通量，从而实现LED灯具的光合光子通量密度和不同光质光合光子通量的占比，最终实现光配方的调节，使同一LED灯具可以满足不同植物的光需求。通过DMX调光***实现了LED植物照明的***调光，该***的优点是每个控制器控制灯具个数较大。
实施例2
如图2所示，基于DALI的LED植物灯调光***，包括上位机1，多个控制器2，多个解码驱动器3，上位机1并连多个控制器2，每个控制器2串联有三个解码驱动器3，每个解码驱动器3的输出端通过两路PWM恒流驱动与两种光质的LED灯4相串联，或者通过三路PWM恒流驱动与三种光质的LED灯4相串联。通过DALI协议实现了LED植物照明的***调光，该***的优点是可以将灯具端信息反馈给上位机，及时纠错。
实施例3
如图3所示，基于ZigBee的LED植物灯调光***，包括网页控制***5，多个网关6，多个解码驱动器3，网页控制***5关连多个网关6，每个网关6关联有三个解码驱动器3，每个解码驱动器3的输出端通过两路PWM恒流驱动与两种光质的LED灯4相串联，或者通过三路PWM恒流驱动与三种光质的LED灯4相串联。通过ZigBee协议进行LED植物灯的远程无线控制，节约了布线成本。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
Claims (5)
1.LED植物灯调光***，包括上位机（1），控制器（2），解码驱动器（3），其特征在于，与所述上位机（1）相并连的多个控制器（2），每个控制器（2）串联有多个解码驱动器（3），每个解码驱动器（3）的输出端通过PWM恒流驱动与LED灯（4）相串联。
2.根据权利要求1所述的LED植物灯调光***，其特征在于所述的控制器（2）可以对LED灯（4）的开关时间、光强度、光质进行调节控制。
3.根据权利要求1所述的LED植物灯调光***，其特征在于所述LED灯（4）为两种或三种光质的LED灯具。
4.根据权利要求3所述的LED灯植物调光***，其特征在于所述的每个解码驱动器（3）的输出端通过PWM两路恒流驱动与两种光质的LED灯（4）相串联。
5.根据权利要求3所述的LED植物灯调光***，其特征在于所述的每个解码驱动器（3）的输出端通过PWM三路恒流驱动与三种光质的LED灯（4）相串联。
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