一种植物照明的光谱组合控制系统的利记博彩app
【专利摘要】本发明公开了一种植物照明的光谱组合控制系统，属于农作物生长应用技术领域。包括LED灯、调光控制器、散热器以及PCB板；所述LED灯、所述调光控制器、所述散热器均放置在所述PCB板上面；所述调光控制器用于调节LED灯的光谱比例，所述散热器用于散发LED灯照射时产生的热量；所述调光控制器包括驱动电源、12V直流稳压信号源、滑动变阻器以及电阻；所述12V直流稳压信号源经过所述电阻分压后，实现滑动变阻器两端电压从0V?6V连续可调，进而实现所述驱动电源输出电流0mA?360mA连续可调；所述驱动电源的输出能够实现不同LED灯光源的光质比R/B的连续可调，进而实现不同的光谱组合。本发明针对植物生长过程，通过光源的控制精确实现控制株高和植物的营养成分的作用。
【专利说明】
一种植物照明的光谱组合控制系统
技术领域
[0001 ]本发明属于农作物生长应用技术领域，具体涉及一种植物照明的光谱组合方法。
【背景技术】
[0002]我国是一个农业大国，农业在我国有着重要的地位。在我国，农业的现状在极大程度上依然按传统方式，高成本，低效率，投入较高，产值较低，这些特征使得农业成为国民经济中亟待发展的一环。利用科学的植物补光方法提高农产品的产量是解决农业现状的一个有效途径。
[0003]光合作用是植物生长，合成有机物的关键环节，如果能有效的提高植物对于光的利用率，有效的增加有机物的合成，则会对改善我国农业发展现状大有裨益。植物补光除了使用有特殊光谱能量分布的专用荧光灯以外，近年来新崛起的LED由于具有诸多优点，如节能性、光谱可调性、良好的点光源性、冷光性以及良好的防潮性等，都使其作为农业用灯而被看好。
[0004]光是植物生长中最重要的环境因子之一，它不仅为植物光合作用提供辐射能，还为植物提供信号转导，调节其发育过程。植物补光灯是用灯光代替太阳光给植物生长发育环境的一种特殊的灯具。LED可以作为植物光环境调控的光源之一，并在节能和促进植物生长方面都具有明显的优势。
[0005]黄花菜，为百合科萱草属草本宿根植物，是一种营养价值高、具有多种保健功能的花卉珍品蔬菜。因其花瓣肥厚，色泽金黄，香味浓郁，食之清香、鲜嫩，爽滑同木耳、草菇，营养价值高，被视作“席上珍品”。黄花菜是我国著名的特产干菜，集食用、药用和观赏于一身。我国医学认为黄花菜性味甘、凉，具有很好的利水凉血、安神明目、健脑、抗衰老功能，并能并能显著降低血清胆固醇含量。所以对体弱的脑力劳动者及高血压患者有好的保健作用。它的滋补作用好，正处在生长发育阶段的青少年及孕妇、产妇、病患者常食用，对健身益智十分有益，其花、茎、叶和根均可入药。
[0006]由于LED灯具有以上优点，使其可以对植物近距离照射和对空间的不同位置进行不同波长的逐点照射，进而实现使用耗能较少的光源从而达优于传统灯具及照射方式的补光效果。这样不仅可以实现对密集种植作物的低矮位置和对分层种植作物的按需补光，还可以实现对同一种作物的不同部位的不同种类光的补光。
【发明内容】
[0007]本发明为了解决现有技术的问题，提出一种在节能和促进植物生长方面都具有明显优势的植物照明的光谱组合控制系统。实现本发明的技术方案如下:
[0008]—种植物照明的光谱组合控制系统，包括LED灯、调光控制器、散热器以及PCB板；所述LED灯、所述调光控制器、所述散热器均放置在所述PCB板上面;所述调光控制器用于调节LED灯的光谱比例，所述散热器用于散发LED灯照射时产生的热量；
[0009]所述调光控制器包括驱动电源、12V直流稳压信号源、滑动变阻器以及电阻;所述12V直流稳压信号源经过所述电阻分压后，通过调节滑动变阻器实现滑动变阻器两端电压从0V-6V连续可调，进而实现所述驱动电源输出电流0mA-360mA连续可调；
[0010]所述驱动电源的输出能够实现不同LED灯光源的光质比R/B的连续调节，进而实现不同的光谱组合。
[0011 ] 进一步优选，所述LED灯选取光面为圆形、直径为6mm的大功率LED。
[0012]进一步优选，所述LED灯包括红光LED、蓝光LED以及紫外光LED，并且所述红光LED、蓝光LED以及紫外光LED的组合光谱比例为7.5:2:0.5。
[0013]进一步优选，所述LED灯的排列方式为三角形的阵列。
[0014]进一步优选，所述PCB板为长条状，LED灯位于长条的边缘，所述LED距离植物的距离为50cm。
[0015]进一步优选，所述散热器为鳍片型散热器，鳍片长度为10mm，边缘鳍片长度为15mm，鳍片间距为10mm。
[0016]进一步优选，所述PCB板上还设有定时器，用于自动计时照射时间。
[0017]进一步优选，所述控制系统应用在室内培育的植物。
[0018]本发明的有益效果:
[0019]1、针对植物生长过程，通过光源的控制精确实现控制株高和植物的营养成分的作用。
[0020]2、带调光功能的调光控制器能够精确控制不同LED灯的光谱比例，达到植物照射所需的光谱最佳比例。
[0021 ] 3、散热板能够及时将LED照射过程产生多余的热量散发出去，避免对植物的影响。
[0022]4、通过驱动电源、滑动变阻器以及直流电源的配合可以精确控制不同LED的最佳工作状态，达到最好的使用效果。
【附图说明】
[0023]图1是本发明实施例的植物红光/蓝光光谱吸收示意图；
[0024]图2是为LED植物照明光谱组合控制系统图；
[0025]图3是带调光功能的调光控制器电路图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
[0027]如图2所示，为本发明提出的植物照明的光谱组合控制系统，系统采用模块化设计理念，利用单色大功率LED灯的峰值波长，配合带调光功能的调光控制器，以及散热器、PCB板等实现。LED灯的排列方式为三角形的阵列组合以实现LED植物生长补光照明系统光照度、R/B配比以及光周期的精确调控，有利于光源的均匀的照射。
[0028]根据植物对光需求的原理，如图1所示，结合LED光源本身的特性，本发明选取植物光能利用率最高的650nm的红光与450nm的蓝光，使用LED灯作为植物生长补光照明的器件。另外考虑到紫外线中UV-A中，短波区有些是有害的，但长波区的光往往有利于生长发育，紫光对于植物的杀菌提供帮助。使果实或叶片着色的主波长是UV-A，UV-A会促进花青素等黄酮类物质的合成积累。所以本发明采用350nm的紫外线作为照明光源之一。
[0029]所述照明设备为LED灯，选取光面为圆形、直径为6mm的LED灯作为光源。所述红光LED灯、蓝光LED灯以及紫外光LED灯的组合光谱比例为7.5:2:0.5，这样的设置便于植物的充分吸收光谱进行光合作用，有助于植物的发育生长。根据所购买的红蓝LED器件，绘制成PCB板，对应植物生长箱的尺寸与植物摆放的位置，以及便于安装维护，模块采用了长条状PCB板，边缘单条可焊接13个LED灯。
[0030]所述LED器件发出的热量通过LED封装体传到递到PCB板上面，PCB板与散热器直接相连，热量通过散热器传递到空气中进行散热。本发明具体分析了 LED的热传递方式和途径，选择鳍片型散热器，针对本发明实施例中的黄花菜，设计鳍片长度为10mm，边缘鳍片长度为15mm，鳍片间距为10mm。
[0031]如图3所示，所述调光控制器带有调光功能的驱动电源(输出0-10V模拟信号)以实现植物生长光环境的可调。调光控制器主要由该驱动电源、12V直流稳压信号源以及自行焊接的阻值为IK欧姆滑动变阻器和阻值为IK欧姆的电阻实现。因为驱动电源输出电流为600mA，而单色LED的工作电流为350mA，所以利用IK欧姆的电阻来进行分压，从而实现IK欧姆滑动变阻器两端电压从0V-6V连续可调，由此可算出驱动电源输出电流实现0mA-360mA的连续可调。利用调光控制器可以实现红光、蓝光质比(R/B)的连续可调，设置不同的光质比，以实现特定植物生长所需的最佳红光蓝光质比，同时可以探求特定植物生长的最佳光照强度。
[0032]所述PCB板上还包括定时器，将实现光照周期的控制，在每天的需要光照时间段内对植物进行照射。
[0033]本发明中所涉及的植物培育包括:在室内的植物培育箱中进行培育目标，例如黄花菜，这样设置便于控制光源参数。另外，在室内受自然光照射进行培育，对比黄花菜，用于与目标黄花菜参数做对比实验。所述植物培育箱中，放置LED光源的位置与培育的黄花菜相隔50cm，便于光源的发光，以及植物的吸收;避免植物距离太近，因为光源的发热造成植物的生长伤害。所述培育方式采用12/12小时的开闭交替照明，白天的时候对植物照明时间为12小时，夜晚的情况下关闭植物照明，这样设置，考虑到植物的生长特性，在光合作用的同时会进行呼吸作用，过度的光合作用会受到抑制。
[0034]本发明实施例中的植物照明的光谱组合方法，增加了对培育的黄花菜的生长过程中的数据的采集和图形化显示，可结合正常光照情况下的植物生长数据对比，获取本实例的效果。
[0035]需要指出的是，上述较佳实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种植物照明的光谱组合控制系统，其特征在于，包括LED灯、调光控制器、散热器以及PCB板;所述LED灯、所述调光控制器、所述散热器均放置在所述PCB板上面;所述调光控制器用于调节LED灯的光谱比例，所述散热器用于散发LED灯照射时产生的热量； 所述调光控制器包括驱动电源、12V直流稳压信号源、滑动变阻器以及电阻;所述12V直流稳压信号源经过所述电阻分压后，实现滑动变阻器两端电压从0V-6V连续可调，进而实现所述驱动电源输出电流0mA-360mA连续可调； 所述驱动电源的输出能够实现不同LED灯光源的光质比R/B的连续可调，进而实现不同的光谱组合。2.根据权利要求1所述的一种植物照明的光谱组合控制系统，其特征在于，所述LED灯选取光面为圆形、直径为6_的大功率LED。3.根据权利要求1所述的一种植物照明的光谱组合控制系统，其特征在于，所述LED灯包括红光LED、蓝光LED以及紫外光LED，并且所述红光LED、蓝光LED以及紫外光LED的组合光谱比例为7.5:2:0.5。4.根据权利要求1所述的一种植物照明的光谱组合控制系统，其特征在于，所述LED灯的排列方式为三角形的阵列。5.根据权利要求1所述的一种植物照明的光谱组合控制系统，其特征在于，所述PCB板为长条状，LED灯位于长条的边缘，所述LED距离植物的距离为50cm。6.根据权利要求1所述的一种植物照明的光谱组合控制系统，其特征在于，所述散热器为鳍片型散热器，鳍片长度为10_，边缘鳍片长度为15_，鳍片间距为10_。7.根据权利要求1所述的一种植物照明的光谱组合控制系统，其特征在于，所述PCB板上还设有定时器，用于自动计时照射时间。8.根据权利要求1所述的一种植物照明的光谱组合控制系统，其特征在于，所述控制系统应用在室内培育的植物。
【文档编号】F21Y113/13GK105828479SQ201610267945
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】郭坤祺, 王国栋, 徐东进
【申请人】江苏大学