CN209543085U - 一种植物工厂的led照明控制*** - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种植物工厂的LED照明控制***,包括:驱动电源和控制器,驱动电源的输出正极和输出负极并联有N条支路,每一条支路上均串联有第一开关管和用于为目标植物工厂中的植物提供照明的LED照明灯组,并且,N条支路上的第一开关管的导通或关断均由控制器进行控制。因为在本申请中是通过一个驱动电源、一个控制器和N个第一开关管来控制目标植物工厂中各个LED照明灯组的导通或关断状态,所以,通过本申请可以显著减少LED照明控制***的设计成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能照明技术领域,特别涉及一种植物工厂的LED照明控制***。
背景技术
植物工厂是指通过计算机或传感器对植物的生长环境进行高精度控制,并以此来缩短植物的生长周期。在现有的植物工厂中,为了模拟植物的光合作用,通常需要在植物工厂的每一个栽培空间中设置一个LED照明灯组,再在每一个LED照明灯组上连接一个驱动电源,然后,通过驱动电源的开启或关闭来控制LED照明灯组的导通或关断,并以此来为栽培空间中的植物提供相应的生长环境。但是,在该种LED照明控制***中,需要为每一个LED照明灯组提供一个驱动电源,这样不仅会增加LED照明控制***中驱动电源的使用数量,而且,也会大大增加LED照明控制***的设计成本。
由此可见,通过怎样的方式来减少植物工厂的LED照明控制***的设计成本,是本领域技术人员亟待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种植物工厂的LED照明控制***,以减少LED照明控制***的设计成本。其具体方案如下:
一种植物工厂的LED照明控制***,包括:驱动电源和控制器,所述驱动电源的输出正极和输出负极并联有N条支路,每一条支路上均串联有第一开关管和用于为目标植物工厂中的植物提供照明的LED照明灯组,并且,N条所述支路上的第一开关管的导通或关断均由所述控制器进行控制;N≥2。
优选的,所述驱动电源具体为恒压驱动电源。
优选的,所述恒压驱动电源包括整流桥、Boost电路和LLC电路;
其中,所述整流桥的第一端和所述整流桥的第二端分别与电网相连,所述整流桥的第三端与所述Boost电路的第一端相连,所述整流桥的第四端与所述Boost电路的第二端相连,所述Boost电路的第三端与所述LLC电路的第一端相连,所述Boost电路的第四端与所述LLC电路的第二端相连;
相应的,所述LLC电路的第三端为所述驱动电源的输出正极,所述LLC电路的第四端为所述驱动电源的输出负极。
优选的,所述Boost电路包括第一电感、第一二极管、第二开关管、第一电解电容、PFC电路、第一运放、第一电阻和第一电容;
其中,所述第一电感的第二端与所述第一二极管正极相连,所述第一二极管的负极与所述电解电容的正极相连,所述电解电容的负极与所述第二开关管的一端相连,所述第二开关管的另一端与所述电感的第二端相连,所述第二开关管的控制端与所述PFC电路的输出端相连,所述PFC电路的输入端与所述第一运放的输出端相连,所述运放的正向输入端用于接收第一基准电压,所述运放的反向输入端分别与所述第一二极管的负极和所述第一电容的正极相连,所述第一电容的负极与所述第一电阻的第一端相连,所述第一电阻的第二端与所述运放的输出端相连;
所述第一电感的第一端为所述Boost电路的第一端,所述第二开关管的一端为所述Boost电路的第二端,所述第一二极管的负极为所述Boost电路的第三端,所述第一电解电容的负极为所述Boost电路的第四端。
优选的,所述LLC电路包括第三开关管、第四开关管、第二电感、第二电容、变压器、第二二极管、第三二极管、第二电解电容、第二运放、第二电阻、第三电容和用于控制所述三开关管和所述第四开关管交替导通或关断的控制电路;
其中,所述第三开关管的控制端与所述控制电路的第一端相连,所述第三开关管的一端与所述第四开关管的一端相连,所述第四开关管的控制端与所述控制电路的第二端相连,所述第二电感的第一端与所述第三开关管的一端相连,所述第二电感的第二端与所述变压器的第一端相连,所述第四开关管的另一端与所述第二电容的正极相连,所述第二电容的负极与所述变压器的第二端相连,所述变压器的第三端与所述第二二极管的正极相连,所述变压器的第四端与所述第三二极管的正极相连,所述第三二极管的负极与所述第二二极管的负极相连,所述变压器的第五端与所述第二电解电容的负极相连,所述第二电解电容的正极与所述第二二极管的负极相连,所述控制电路的第三端与所述第二运放的输出端相连,所述第二运放的正向输入端用于接收第二基准电压,所述第二运放的反向输入端分别与所述第三电容的正极和所述第二二极管的负极相连,所述第三电容的负极与所述第二电阻的第一端相连,所述第二电阻的第二端与所述第二运放的输出端相连;
所述第三开关管的另一端为所述LLC电路的第一端,所述第四开关管的另一端为所述LLC电路的第二端,所述第二电解电容的正极为所述LLC电路的第三端,所述第二电解电容的负极为所述LLC电路的第四端。
优选的,还包括用于控制所述第一开关管的电流处于预设值的限流电路。
优选的,所述限流电路包括第三运放和第三电阻;
其中,所述第三运放的输出端与所述第一开关管的控制端相连,所述第三运放的正向输入端与所述控制器相连,所述第三运放的反向输入端分别与所述第一开关管的一端和所述第三电阻的第一端相连,所述第三电阻的第二端与所述驱动电源的输出负极相连,所述第一开关管的另一端与所述LED照明灯组的一端相连,所述LED照明灯组的另一端与所述驱动电源的输出正极相连;
或者,所述第三运放的输出端与所述第一开关管的控制端相连,所述第三运放的正向输入端与所述控制器相连,所述第三运放的反向输入端分别与所述第一开关管的一端和所述第三电阻的第一端相连,所述第三电阻的第二端与所述LED照明灯组的一端相连,所述LED照明灯组的另一端与所述驱动电源的输出负极相连,所述第一开关管的另一端与所述驱动电源的输出正极相连。
优选的,所述限流电路具体为IGBT。
优选的,所述限流电路具体为MOS管。
优选的,所述控制器包括:
用于按照预设控制规则交替或交错控制所述目标植物工厂中所有第一开关管的导通或关断的操作控制器。
可见,在本实用新型所提供的植物工厂的LED照明控制***当中,是通过一个驱动电源、一个控制器和N个第一开关管来代替现有技术当中的N个驱动电源,来控制目标植物工厂中N个LED照明灯组的导通或关断,由于一个控制器、一个驱动电源和N个第一开关管的造价成本远远小于N个驱动电源的造价成本,所以,通过本实用新型可以从整体上显著减少LED照明控制***的设计成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种植物工厂的LED照明控制***的结构图;
图2为本实用新型实施例提供的一种恒压驱动电源的结构图;
图3为本实用新型实施例提供的另一种植物工厂的LED照明控制***的结构图;
图4为本实用新型实施例提供的一种两组LED照明灯组交替开启的示意图;
图5为本实用新型实施例提供的一种三组LED照明灯组交替开启的示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示,是本实用新型实施例提供的一种植物工厂的LED照明控制***,该***包括:
驱动电源和控制器,驱动电源的输出正极和输出负极并联有N条支路,每一条支路上均串联有第一开关管和用于为目标植物工厂中的植物提供照明的LED照明灯组,并且,N条支路上的第一开关管的导通或关断均由控制器进行控制;N≥2。
如图1所示,为本实施例提供的LED照明控制***的结构图,在该***中,驱动电源的输出正极分别与N个LED照明灯组的第一端相连,N个LED照明灯组的第二端分别与N个第一开关管的一端相连,N个第一开关管的另一端分别与驱动电源的输出负极相连,N个第一开关管的控制端分别与控制器相连。
需要说明的是,在本实施例中,驱动电源输出正极和输出负极之间并联支路上LED照明灯组和第一开关管在实际应用当中的连接位置关系可以互换,也即,驱动电源的输出正极既可以是先和LED照明灯组相连接,也可以是先和第一开关管相连接,本实施例对其不作具体限定。
在本实施例中,在驱动电源两端连接N个用于为目标植物工厂中的植物提供照明的LED照明灯组L1、L2……Ln,其中,这N个LED照明灯组L1、L2……Ln既可以是串联,也可以并联,本实施例对其不作限定。
之后,在驱动电源上还连接有N个第一开关管S1,N个第一开关管S1与N个LED照明灯组L1、L2……Ln分别串联之后连接在驱动电源的后级,其中,N个第一开关管S1的控制端均连接在控制器的输出端,并通过控制器控制N个第一开关管处于导通状态或关断状态,这样一来,就可以使得N个LED照明灯组L1、L2……Ln处于开启状态或关闭状态。
需要说明的是,每一个LED照明灯组是设置在目标植物工厂中每一个栽培空间的内部,在每一个栽培空间中种植着植物,各个栽培空间之间相互独立,并且,在每一个栽培空间内还可以设置栽培植物所需要的设备,如栽培架、种植板、营养液以及照明等设备。
能够想到的是,在本实施例中,利用同一个驱动电源可以同时驱动N个LED照明灯组L1、L2……Ln的照明,然后,控制器通过控制N个第一开关管的导通或关断,来控制N个LED照明灯组L1、L2……Ln的开启或关断,这样一来,LED照明控制***就可以控制目标植物工厂中各个栽培空间中的植物交替处于光照状态或黑暗状态,并由此来对目标植物工厂中的植物进行生长控制。
显然,相比于现有技术,通过本实施中所提供的LED照明控制***,仅仅需要一个驱动电源、一个控制器和N个第一开关管就可以控制N个LED照明灯组L1、L2……Ln的导通或关断,所以,通过这样的方式,可以大大减少LED照明控制***中驱动电源的使用数量,这样一来,就大大降低了LED照明控制***的整体设计成本,而且,通过控制器控制N个LED照明灯组L1、L2……Ln交替或交错处于开启状态,也可以降低驱动电源输出的总功率。
可见,在本实施例所提供的植物工厂的LED照明控制***当中,是通过一个驱动电源、一个控制器和N个第一开关管来代替现有技术当中的N个驱动电源,来控制目标植物工厂中N个LED照明灯组的导通或关断,由于一个控制器、一个驱动电源和N个第一开关管的造价成本远远小于N个驱动电源的造价成本,所以,通过本实施例可以从整体上显著减少LED照明控制***的设计成本。
基于上述实施例,本实施例对技术方案作进一步的说明与优化。具体的,驱动电源为恒压驱动电源。
可以理解的是,恒压驱动电源是指输出的电压保持恒定不变的驱动电源。因为恒压驱动电源具有抗干扰性能好、直流纹波小、工作效率高的优点,所以,在本实施例中,将驱动电源设置为恒压驱动电源,可以保证LED照明控制***在运行过程中的安全性及稳定性。
基于上述实施例,本实施例对技术方案作进一步的说明与优化。如图2所示,是本实施例提供的一种恒压驱动电源的结构图。
作为一种优选的实施方式,恒压驱动电源包括整流桥、Boost电路和LLC电路;
其中,整流桥的第一端和整流桥的第二端分别与电网相连,整流桥的第三端与Boost电路的第一端相连,整流桥的第四端与Boost电路的第二端相连,Boost电路的第三端与LLC电路的第一端相连,Boost电路的第四端与LLC电路的第二端相连;
相应的,LLC电路的第三端为驱动电源的输出正极,LLC电路的第四端为驱动电源的输出负极。
在本实施例中,是提供了一种具体的恒压驱动电源的结构图。在该恒压驱动电源中,整流桥用于将电网输出的交流电压Vin转换为直流电压Vac,Boost电路用于将整流桥输出的直流电压Vac转换成稳定的直流电压Vbus,LLC电路用于将Boost电路输出的直流电压Vbus转换成幅值恒定的直流电压。
可见,通过本实施例所提供的恒压驱动电源,可以进一步保证恒压驱动电源输出的直流电压的稳定性。
具体的,Boost电路包括第一电感、第一二极管、第二开关管、第一电解电容、PFC电路、第一运放、第一电阻和第一电容;
其中,第一电感的第二端与第一二极管正极相连,第一二极管的负极与电解电容的正极相连,电解电容的负极与第二开关管的一端相连,第二开关管的另一端与电感的第二端相连,第二开关管的控制端与PFC电路的输出端相连,PFC电路的输入端与第一运放的输出端相连,运放的正向输入端用于接收第一基准电压,运放的反向输入端分别与第一二极管的负极和第一电容的正极相连,第一电容的负极与第一电阻的第一端相连,第一电阻的第二端与运放的输出端相连;
第一电感的第一端为Boost电路的第一端,第二开关管的一端为Boost电路的第二端,第一二极管的负极为Boost电路的第三端,第一电解电容的负极为Boost电路的第四端。
在本实施例中,是提供了一种具体的Boost电路的结构图,如图2所示,在该恒压驱动电源的Boost电路中,第一电感L1、第一二极管D1、第二开关管S2和第一电解电容C4组成第一主功率电路,第一运放、第一电阻和第一电容组成一个反馈环,该反馈环会将Boost电路输出的直流电压Vbus与第一基准电压Vref1进行比较,并将输出信号发送至PFC电路进行校正,之后,PFC电路会根据该输出信号输出控制第二开关管S2的导通或关断的驱动控制信号,这样一来,就可以使得Boost电路输出稳定的直流电压Vbus。
具体的,LLC电路包括第三开关管、第四开关管、第二电感、第二电容、变压器、第二二极管、第三二极管、第二电解电容、第二运放、第二电阻、第三电容和用于控制三开关管和第四开关管交替导通或关断的控制电路;
其中,第三开关管的控制端与控制电路的第一端相连,第三开关管的一端与第四开关管的一端相连,第四开关管的控制端与控制电路的第二端相连,第二电感的第一端与第三开关管的一端相连,第二电感的第二端与变压器的第一端相连,第四开关管的另一端与第二电容的正极相连,第二电容的负极与变压器的第二端相连,变压器的第三端与第二二极管的正极相连,变压器的第四端与第三二极管的正极相连,第三二极管的负极与第二二极管的负极相连,变压器的第五端与第二电解电容的负极相连,第二电解电容的正极与第二二极管的负极相连,控制电路的第三端与第二运放的输出端相连,第二运放的正向输入端用于接收第二基准电压,第二运放的反向输入端分别与第三电容的正极和第二二极管的负极相连,第三电容的负极与第二电阻的第一端相连,第二电阻的第二端与第二运放的输出端相连;
第三开关管的另一端为LLC电路的第一端,第四开关管的另一端为LLC电路的第二端,第二电解电容的正极为LLC电路的第三端,第二电解电容的负极为LLC电路的第四端。
本实施例中,是提供的一种具体的LLC电路的结构图,在该LLC电路当中,第三开关管S3、第四开关管S4、第二电感、变压器、第二二极管D2、第三二极管D3和第二电解电容C5组成第二主功率电路,第二运放、第二电阻R2和第三电容C3组成电压环,该电压环会将LLC电路输出的直流电压V0与第二基准电压Vref2进行比较,然后,向控制电路输出控制第三开关管S3和第四开关管S4交替处于导通或关断状态的控制信号,这样一来,就可以使得LLC电路输出幅值稳定的直流电压V0。
基于上述实施例,本实施例对技术方案作进一步的说明与优化。如图3所示,为本发明实施例提供的又一种植物工厂的LED照明控制***的结构图。具体的,上述LED照明控制***还包括:
用于控制第一开关管的电流处于预设值的限流电路。
在本实施例中,为了保证LED照明控制***在运行过程中的稳定性,还在该LED照明控制***中设置了用于控制第一开关管S1的电流处于预设值的限流电路,这样一来,就可以保证流过第一开关管S1中的电流值更加稳定,并由此保证了LED照明灯组在对植物照明过程中的稳定性。
可选的,限流电路包括第三运放和第三电阻;
其中,第三运放的输出端与第一开关管的控制端相连,第三运放的正向输入端与控制器相连,第三运放的反向输入端分别与第一开关管的一端和第三电阻的第一端相连,第三电阻的第二端与驱动电源的输出负极相连,第一开关管的另一端与LED照明灯组的一端相连,LED照明灯组的另一端与驱动电源的输出正极相连;
或者,第三运放的输出端与第一开关管的控制端相连,第三运放的正向输入端与控制器相连,第三运放的反向输入端分别与第一开关管的一端和第三电阻的第一端相连,第三电阻的第二端与LED照明灯组的一端相连,LED照明灯组的另一端与驱动电源的输出负极相连,第一开关管的另一端与驱动电源的输出正极相连。
如图3所示,是本实施例提供的另一种植物工厂的LED照明控制***的结构图。在图3所示的LED照明控制***中,限流电路包括第三运放和第三电阻;限流电路包括第三运放和第三电阻,第三运放会采集流过第一开关管S1的电流,并将该电流输入到第三运放的反向输入端,与正向输入端的基准电压进行比较,输出相应的控制信号,以使得流过第一开关管S1的电流不会超过基准信号所设定的电流值,这样一来,就可以保证第一开关管中的电流处于预设值。
另外,需要说明的是,在该结构图中LED照明灯组和第一开关管的连接位置可以进行互换,其工作原理并无差别,所以,在此对另一种限流电路的工作原理不作具体赘述。
可见,通过本实施例所提供的限流电路,可以保证限流电路在实际操作中的可实施性。
可选的,限流电路具体为IGBT。
在实际应用中,还可以将限流电路设置为IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor,绝缘栅双极型晶体管),因为IGBT不仅能够起到对第一开关管S1的限流作用,而且,由于IGBT还具有节能、散热稳定、安全工作区大等优点,所以,将限流电路设置为IGBT,还可以进一步提高LED照明控制在运行过程中的安全性。
可选的,限流电路具体为MOS管。
在实际应用中,还可以将限流电路设置为MOS管,因为MOS管也能够起到对第一开关管S1的限流作用,而且,MOS管的使用寿命长、重量轻、体积小,这样一来,就能够相对减少限流电路对LED照明控制***的空间占用面积。
基于上述实施例,本实施例对技术方案作进一步的说明与优化。具体的,上述控制器包括:
用于按照预设控制规则交替或交错控制目标植物工厂中所有第一开关管的导通或关断的操作控制器。
在实际应用中,还可以在控制器中设置用于按照预设规则交错控制目标植物工厂中所有第一开关管处于导通或关断状态的操作控制器,也即,通过操作控制器来控制驱动电源上连接的N个LED照明灯组交替或交错处于导通或关断状态,从而使得目标植物工厂中所有LED照明灯组的开启和关闭均为交替或交错进行,进而使得目标植物工厂中的植物可以交替处于光亮和黑暗的环境中。
需要说明的是,在实际应用当中,能够使得目标植物工厂中所有LED照明灯组交替或交错处于导通状态的设置方法多种多样,所以,预设控制规则的设置方法也多种多样。因此,本实施例对预设控制规则的具体设定方法不作限定,只要是能够使得目标植物工厂中各个LED照明灯组交替或交错处于导通或关断状态即可。
在本实施例中,由于目标植物工厂中的LED照明灯组是交替或交错处于导通状态,相比于现有技术当中,同时开启LED照明灯组的方法,可以显著减少目标植物工厂中驱动电源所消耗的总功率。
在本实施例中,通过一个具体例子对操作控制器通过预设控制规则交替或交错控制目标植物工厂中所有第一开关管的导通或关断的过程进行说明。具体的,可以先预先根据目标植物工厂中植物的光照需要设定目标植物工厂中各个LED照明灯组的开启时长和开启周期;然后,基于目标植物工厂中所有LED照明灯组交替或交错处于导通状态的原则,根据开启时长、开启周期以及目标植物工厂中LED照明灯组的数量设定目标第一开关管处于导通状态的开启时间;其中,目标第一开关管为目标植物工厂中任意一个第一开关管;最后,按照开启时间依次控制目标植物工厂中所有第一开关管的导通或关断。
可以理解的是,由于各个LED照明灯组是设置在目标植物工厂中不同的栽培空间当中,所以,目标植物工厂中各个LED照明灯组的开启周期和开启时间,应该是由目标植物工厂中各个栽培空间中植物的生长阶段所决定。
所以,在本实施例中,首先是根据目标植物工厂对植物的光照需要为目标植物工厂中的每一个LED照明灯组设定开启时长Ton1、Ton2、…、TonN和开启周期T1、T2、…、Tn,然后,再结合目标植物工厂中LED照明灯组的数量,并基于目标植物工厂中所有LED照明灯组交替或交错处于导通状态的原则,去设定目标植物工厂中目标第一开关管处于导通状态的开启时间,最后,按照目标第一开关管处于导通状态的开启时间依次控制目标植物工厂中所有第一开关管的导通或关断,显然,通过本实施例中的方法可以使得目标植物工厂中所有的LED照明灯组交替或交错处于导通状态。
此外,需要注意的是,通过本实施例中的方法,可以获取到多个目标第一开关管处于导通状态的开启时间,所以,具体将目标第一开关管的开启时间设置为多少,可以根据实际情况而定,本实施例对其不作具体限定。
可见,通过本实施例中的方法,可以保证工作人员在设定预设控制规则过程中的整体可靠性。
如图4所示,为本发明实施例提供的两组LED照明灯组交替开启的示意图。如果在目标植物工厂中有两组LED照明灯组,将这两组LED照明灯组开启的错相时间t0设置为12h,并将这两组LED照明灯组的开启时间设置为Ton1=Ton2=12h、开启周期设置为T1=T2=24h,那么,这两组LED照明灯组的错相开启情况如图4所示。
在本实施例中,假设上述两组LED照明灯组中每一组LED照明灯组的功率相同,并将每一组LED照明灯组的功率设为P0、驱动电源的功率设为P,那么,通过本实施例中的方法,驱动电源所需的驱动功率为P=P0。如果按照现有技术当中的方法,每一组LED照明灯组均需要一个驱动电源驱动,此时,驱动电源所需的驱动功率为P=2P0。
如图5所示,为本发明实施例提供的三组LED照明灯组交替开启的示意图。如果在目标植物工厂中有三组LED照明灯组,将这三组LED照明灯组开启的错相时间t0设置为8h,将这三组LED照明灯组的开启时间设置为Ton1=Ton2=Ton 3=16h、开启周期设置为T1=T2=T3=24h,那么,这三组LED照明灯组的错相开启情况如图5所示。
在本实施例中,假设上述三组LED照明灯组中每一组LED照明灯组的功率相同,并将每一组LED照明灯组的功率设为P0、驱动电源的功率设为P,那么,通过本实施例中的方法,驱动电源所需的驱动功率为P=2P0。如果按照现有技术当中的方法,每一组LED照明灯组均需要一个驱动电源驱动,此时,驱动电源所需的驱动功率为P=3P0。
由此可见,通过本申请中的方法,不仅可以降低驱动电源所消耗的功率,而且,也可以从整体上降低LED照明控制***的设计成本。
以上是对LED照明控制***中各个LED照明灯组的交替或交错控制方法进行了说明,对于目标植物工厂中任意两个相邻LED照明灯组的时间间隔t的选择,可以通过下述方法计算得到,具体的:
当为整数时,
当不是整数时,
式中,k为自然数,T为LED照明灯组的开启周期,Ton为LED照明灯组的开启时间,t为目标植物工厂中任意两个相邻LED照明灯组的时间间隔。
在具体实施当中,N为确定值,为LED照明控制***中LED照明灯组的数量,f(x)=1表示LED照明灯组处于开启状态,f(x)=0表示LED照明灯组处于关闭状态。
具体来说,要求代入运算的x可以取任意正数,等式成立时,整个等式只有一个变量t,所以,可以计算出变量t的取值范围。在实际应用当中,为了节约计算资源,如果T和Ton的值是以整数小时为单位,那么,t的取值只需在一个T内取所有整数小时即可。
需要说明的是,在实际应用当中,为了计算过程的简便,当为整数时,t的取值为当不能被整除时,t的取值为
对所公开的实施例的上述说明,使本领域技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种植物工厂的LED照明控制***,其特征在于,包括:驱动电源和控制器,所述驱动电源的输出正极和输出负极并联有N条支路,每一条支路上均串联有第一开关管和用于为目标植物工厂中的植物提供照明的LED照明灯组,并且,N条所述支路上的第一开关管的导通或关断均由所述控制器进行控制;N≥2。
2.根据权利要求1所述的LED照明控制***,其特征在于,所述驱动电源具体为恒压驱动电源。
3.根据权利要求2所述的LED照明控制***,其特征在于,所述恒压驱动电源包括整流桥、Boost电路和LLC电路;
其中,所述整流桥的第一端和所述整流桥的第二端分别与电网相连,所述整流桥的第三端与所述Boost电路的第一端相连,所述整流桥的第四端与所述Boost电路的第二端相连,所述Boost电路的第三端与所述LLC电路的第一端相连,所述Boost电路的第四端与所述LLC电路的第二端相连;
相应的,所述LLC电路的第三端为所述驱动电源的输出正极,所述LLC电路的第四端为所述驱动电源的输出负极。
4.根据权利要求3所述的LED照明控制***,其特征在于,所述Boost电路包括第一电感、第一二极管、第二开关管、第一电解电容、PFC电路、第一运放、第一电阻和第一电容;
其中,所述第一电感的第二端与所述第一二极管正极相连,所述第一二极管的负极与所述电解电容的正极相连,所述电解电容的负极与所述第二开关管的一端相连,所述第二开关管的另一端与所述电感的第二端相连,所述第二开关管的控制端与所述PFC电路的输出端相连,所述PFC电路的输入端与所述第一运放的输出端相连,所述运放的正向输入端用于接收第一基准电压,所述运放的反向输入端分别与所述第一二极管的负极和所述第一电容的正极相连,所述第一电容的负极与所述第一电阻的第一端相连,所述第一电阻的第二端与所述运放的输出端相连;
所述第一电感的第一端为所述Boost电路的第一端,所述第二开关管的一端为所述Boost电路的第二端,所述第一二极管的负极为所述Boost电路的第三端,所述第一电解电容的负极为所述Boost电路的第四端。
5.根据权利要求3所述的LED照明控制***,其特征在于,所述LLC电路包括第三开关管、第四开关管、第二电感、第二电容、变压器、第二二极管、第三二极管、第二电解电容、第二运放、第二电阻、第三电容和用于控制所述三开关管和所述第四开关管交替导通或关断的控制电路;
其中,所述第三开关管的控制端与所述控制电路的第一端相连,所述第三开关管的一端与所述第四开关管的一端相连,所述第四开关管的控制端与所述控制电路的第二端相连,所述第二电感的第一端与所述第三开关管的一端相连,所述第二电感的第二端与所述变压器的第一端相连,所述第四开关管的另一端与所述第二电容的正极相连,所述第二电容的负极与所述变压器的第二端相连,所述变压器的第三端与所述第二二极管的正极相连,所述变压器的第四端与所述第三二极管的正极相连,所述第三二极管的负极与所述第二二极管的负极相连,所述变压器的第五端与所述第二电解电容的负极相连,所述第二电解电容的正极与所述第二二极管的负极相连,所述控制电路的第三端与所述第二运放的输出端相连,所述第二运放的正向输入端用于接收第二基准电压,所述第二运放的反向输入端分别与所述第三电容的正极和所述第二二极管的负极相连,所述第三电容的负极与所述第二电阻的第一端相连,所述第二电阻的第二端与所述第二运放的输出端相连;
所述第三开关管的另一端为所述LLC电路的第一端,所述第四开关管的另一端为所述LLC电路的第二端,所述第二电解电容的正极为所述LLC电路的第三端,所述第二电解电容的负极为所述LLC电路的第四端。
6.根据权利要求1所述的LED照明控制***,其特征在于,还包括用于控制所述第一开关管的电流处于预设值的限流电路。
7.根据权利要求6所述的LED照明控制***,其特征在于,所述限流电路包括第三运放和第三电阻;
其中,所述第三运放的输出端与所述第一开关管的控制端相连,所述第三运放的正向输入端与所述控制器相连,所述第三运放的反向输入端分别与所述第一开关管的一端和所述第三电阻的第一端相连,所述第三电阻的第二端与所述驱动电源的输出负极相连,所述第一开关管的另一端与所述LED照明灯组的一端相连,所述LED照明灯组的另一端与所述驱动电源的输出正极相连;
或者,所述第三运放的输出端与所述第一开关管的控制端相连,所述第三运放的正向输入端与所述控制器相连,所述第三运放的反向输入端分别与所述第一开关管的一端和所述第三电阻的第一端相连,所述第三电阻的第二端与所述LED照明灯组的一端相连,所述LED照明灯组的另一端与所述驱动电源的输出负极相连,所述第一开关管的另一端与所述驱动电源的输出正极相连。
8.根据权利要求6所述的LED照明控制***,其特征在于,所述限流电路具体为IGBT。
9.根据权利要求6所述的LED照明控制***,其特征在于,所述限流电路具体为MOS管。
10.根据权利要求1至9任一项所述的LED照明控制***,其特征在于,所述控制器包括:
用于按照预设控制规则交替或交错控制所述目标植物工厂中所有第一开关管的导通或关断的操作控制器。
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