專利名稱：照明燈具及調(diào)節(jié)其發(fā)出的不同波長光的比例的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種照明燈具及調(diào)節(jié)其發(fā)出的不同波長光的比例的方法，尤其涉及一種用于植物照明的照明燈具及調(diào)節(jié)其發(fā)出的不同波長光的比例的方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，植物的生長發(fā)育依賴于光合作用，而光合作用離不開光的照射。自然界中的植物依賴太陽光的照射，但是隨著植物培育技術(shù)的發(fā)展，植物大棚、植物エ廠等人工培育環(huán)境的出現(xiàn)，往往需要人造光源進(jìn)行輔助照明或者完全依賴人造光源進(jìn)行照明。研究表明，植物光合作用的吸收光譜是有選擇性的，最主要的兩個(gè)吸收區(qū)為600納米(nm) 700nm的紅橙區(qū)和400nm 460nm的藍(lán)紫光區(qū)(徐景致,李同凱,葛大勇，楊 景發(fā)，劉玉穎，2002，植物生長發(fā)育對光波段選擇性吸收的研究進(jìn)展，河北林果研究，17 (2)180-184)。并且合適的紅藍(lán)光光子數(shù)的比例R/B對不同植物，或者同種植物的不同生長階段是十分重要的。傳統(tǒng)的植物照明燈通常為熒光燈或者鈉燈，缺點(diǎn)是能耗高，壽命短，且發(fā)射光譜與植物光合作用光譜僅部分吻合，有效光利用率低，且紅藍(lán)光光子數(shù)比例R/B不可調(diào)整。而采用發(fā)光二極管燈作植物照明燈具的光源，不僅具有能耗低，壽命長的優(yōu)點(diǎn)，還可以選擇適合植物進(jìn)行光合作用的波長進(jìn)行照射。我國實(shí)用新型專利CN200820068228. 4揭露了ー種植物生長房用大功率發(fā)光二極管光源，其選用紅藍(lán)光比例為8 2，用不同光強(qiáng)和照射時(shí)間進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，取得了一定成果。但是該實(shí)用新型揭露的發(fā)光二極管光源的紅藍(lán)光比例固定為8 2，不能根據(jù)不同植物，或者同種植物的不同生長階段進(jìn)行調(diào)整。其一套燈具只能提供固定的紅藍(lán)光比例輸出。我國臺灣省的專利TWM385214U1揭露了ー種植物燈組，其中除紅藍(lán)光發(fā)光二極管外，還包括一控制器?？刂破髋c發(fā)光二極管電氣連接，通過控制器調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的出光功率，以控制不同波長的發(fā)光二極管光源亮度，甚至將特定波長的發(fā)光二極管關(guān)閉，依照不同類別的植物或不同的生長階段調(diào)節(jié)發(fā)光光源以達(dá)到控制植物生長速度的目的。但是這種植物燈組調(diào)整紅藍(lán)發(fā)光二極管光子數(shù)的比例R/B需要復(fù)雜的控制設(shè)計(jì)，甚至需要將特定波長的發(fā)光二極管關(guān)閉，這也造成了一定的浪費(fèi)。為了發(fā)光二極管工作狀態(tài)穩(wěn)定，常常引入控溫系統(tǒng)，控制發(fā)光二極管的工作溫度。我國臺灣專利TW97103953揭露了ー種發(fā)光二極管照明裝置，其控溫系統(tǒng)包括溫度傳感器、散熱風(fēng)扇以及風(fēng)扇控制器，該風(fēng)扇控制器根據(jù)溫度傳感器所檢測到的發(fā)光二極管的工作溫度與一溫度預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，從而選擇性地設(shè)定該散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。使發(fā)光二極管的工作溫度維持在溫度預(yù)設(shè)值，從而使該發(fā)光二極管照明裝置工作保持穩(wěn)定。這個(gè)發(fā)明的控溫系統(tǒng)只能使照明裝置處于ー個(gè)固定的溫度下，照明裝置以固定狀態(tài)工作，不能進(jìn)行調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種發(fā)出的不同波長光的比例可以調(diào)節(jié)的照明燈具及其調(diào)節(jié)方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是ー種照明燈具，包括照明模塊和控溫系統(tǒng)，所述控溫系統(tǒng)與照明模塊熱性連接，所述照明模塊包括至少兩種不同波長的發(fā)光二極管，所述照明燈具具有至少兩種工作模式，在不同的工作模式下，所述控溫系統(tǒng)控制工作溫度，所述發(fā)光二極管發(fā)出的不同波長光的比例不同，所述照明燈具還包括模式調(diào)節(jié)裝置切換所述照明燈具的工作模式。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是ー種照明燈具，包括一照明模塊、ー控溫系統(tǒng)和ー模式調(diào)節(jié)裝置，照明模塊包括至少兩種不同波長的發(fā)光二極管，模式調(diào)節(jié)裝置用以被操作而切換照明燈具的工作模式于一第一工作模式和一第二工作模式；以及控溫系統(tǒng)和模式調(diào)節(jié)裝置電性連接，而熱性連接至照明模塊，并控制照明模塊的工作溫度于ー第ー預(yù)設(shè)工作溫度和一第二預(yù)設(shè)工作溫度，第一預(yù)設(shè)工作溫度對應(yīng)于第一工作模式，第二預(yù)設(shè)工作溫度對應(yīng)于第二工作模式；其中等不同波長的發(fā)光二極管于第一工作模式下發(fā)出的總光子數(shù)比例為ー第一光子比例關(guān)系，于第二工作模式下發(fā)出的總光子數(shù)比例為ー第二光子比例關(guān)系。 控溫系統(tǒng)儲存有一關(guān)系資料，并包括ー控制器、ー感溫器、一冷卻模塊和一增溫模塊，關(guān)系資料至少記載等發(fā)光二極管于照明模塊分別具有第一預(yù)設(shè)工作溫度及第ニ預(yù)設(shè)エ作溫度時(shí)的第一光子比例關(guān)系及第ニ光子比例關(guān)系，控制器分別與感溫器、冷卻模塊和增溫模塊電性連接，冷卻模塊和增溫模塊分別與照明模塊熱性連接，當(dāng)模式調(diào)整裝置被操作而輸出第一模式信號至控制器時(shí)，控制器依據(jù)第一模式信號及關(guān)系資料獲得相對應(yīng)的第一預(yù)設(shè)工作溫度及第一光子比例關(guān)系，當(dāng)模式調(diào)整裝置被操作而輸出第二模式信號至控制器時(shí)，控制器依據(jù)第二模式信號及關(guān)系資料獲得相對應(yīng)的第二預(yù)設(shè)工作溫度及第ニ光子比例關(guān)系，感溫器監(jiān)測照明模塊的工作溫度，分別得到第一感溫溫度及第ニ感溫溫度，井分別輸出第一感溫信號及第ニ感溫信號至控制器，當(dāng)照明燈具位于第一工作模式時(shí)，控制器依據(jù)第一預(yù)設(shè)工作溫度及第ー感溫溫度，以控制冷卻模塊和增溫模塊維持照明模塊的工作溫度維持為第一預(yù)設(shè)工作溫度，當(dāng)照明燈具位于第二工作模式時(shí)，控制器依據(jù)第二預(yù)設(shè)工作溫度及第ニ感溫溫度，以控制冷卻模塊和增溫模塊維持照明模塊的工作溫度維持為第二預(yù)設(shè)工作溫度。當(dāng)?shù)谝桓袦販囟鹊陀诘谝活A(yù)設(shè)工作溫度，則控制器控制增溫模塊以進(jìn)行增溫エ作，當(dāng)?shù)谝桓袦販囟雀哂诘谝活A(yù)設(shè)工作溫度，則控制器控制冷卻模塊以進(jìn)行冷卻工作，當(dāng)?shù)讠烁袦販囟鹊陀诘诙A(yù)設(shè)工作溫度，則控制器控制增溫模塊以進(jìn)行增溫工作，當(dāng)?shù)诙袦販囟雀哂诘诙A(yù)設(shè)工作溫度，則控制器控制冷卻模塊以進(jìn)行冷卻工作。所述照明模塊的至少兩種不同波長或是兩種以上不同顔色的發(fā)光二極管，其中ー種是紅光發(fā)光二極管，發(fā)射波長范圍為580 800nm，另ー種是藍(lán)光發(fā)光二極管，發(fā)射波長范圍為380 480nm。為配合不同的使用目的做出不同的光色搭配，亦可以是紅光發(fā)光二極管與白光發(fā)光二極管。所述照明模塊還包括綠光發(fā)光二極管，發(fā)射波長范圍為500 560nm。所述控溫系統(tǒng)包括冷卻模塊，所述模式調(diào)節(jié)裝置控制控制冷卻模塊工作，以調(diào)節(jié)工作溫度。所述冷卻模塊的制冷方式是風(fēng)冷、液體制冷、半導(dǎo)體制冷其中的任意ー種或者組
ム
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本發(fā)明另提出一種調(diào)節(jié)照明燈具發(fā)出的不同波長光的比例的方法，所述照明燈具包括照明模塊、控溫系統(tǒng)和模式調(diào)節(jié)裝置，所述控溫系統(tǒng)包括冷卻模塊，冷卻模塊為散熱風(fēng)扇，與照明模塊熱性連接，所述照明模塊包括至少兩種不同波長的發(fā)光二極管，所述照明燈具具有至少分別對應(yīng)于兩種預(yù)設(shè)工作溫度的兩種工作模式，所述模式調(diào)節(jié)裝置為模式切換開關(guān)，所述照明燈具的工作流程為I)通過所述模式調(diào)節(jié)裝置設(shè)定所述照明燈具處于第一工作模式，所述冷卻模塊以第一散熱速度工作，控制照明模塊的發(fā)光二極管工作于第一預(yù)設(shè)工作溫度，不同波長的發(fā)光二極管發(fā)射總光子數(shù)比例為第一光子比例關(guān)系；以及2)通過所述模式調(diào)節(jié)裝置設(shè)定所述照明燈具處于第二工作模式，所述冷卻模塊以第二散熱速度工作，控制照明模塊的發(fā)光二極管工作于第二預(yù)設(shè)工作溫度，不同波長的發(fā)光二極管發(fā)射總光子數(shù)比例為第二光子比例關(guān)系；本發(fā)明還提出另ー種照明燈具，所述控溫系統(tǒng)包括感溫器、控制器、冷卻模塊和增
溫模塊，所述感溫器監(jiān)測工作溫度，所述冷卻模塊和增溫模塊與照明模塊熱性連接。所述控制器包括處理器，所述處理器根據(jù)感溫器監(jiān)測工作溫度后所輸出的感溫信號，通過控制器控制冷卻模塊和增溫模塊工作，以調(diào)節(jié)工作溫度。所述冷卻模塊的制冷方式是風(fēng)冷、液體制冷、半導(dǎo)體制冷其中的任意ー種或者組合；所述增溫模塊增溫方式是電阻加熱、感應(yīng)加熱、紅外線加熱其中的任意ー種或者組合。本發(fā)明還提出另ー種調(diào)節(jié)照明燈具發(fā)出的不同波長光的比例的方法，所述照明燈具包括照明模塊、控溫系統(tǒng)和模式調(diào)節(jié)裝置，所述控溫系統(tǒng)與照明模塊熱性連接，所述控溫系統(tǒng)內(nèi)建ー關(guān)系資料并包括控制器、感溫器、冷卻模塊和增熱模塊，所述控制器包括處理器，照明模塊包括至少兩種不同波長的發(fā)光二極管，所述照明燈具具有至少兩種工作模式，所述照明燈具的工作流程為I)通過模式調(diào)節(jié)裝置設(shè)定照明燈具處于第一工作模式，模式調(diào)節(jié)裝置輸出第一模式信號至控制器，感溫器監(jiān)測照明模塊的工作溫度，得到第一感溫溫度并輸出第一感溫信號至控制器，控制器根據(jù)第一模式信號及關(guān)系資料得到第一預(yù)設(shè)工作溫度，并比較第一感溫溫度與第一預(yù)設(shè)工作溫度，當(dāng)?shù)谝桓袦販囟鹊陀诘谝活A(yù)設(shè)工作溫度，則控制器控制增溫模塊工作，當(dāng)?shù)谝桓袦販囟雀哂诘谝活A(yù)設(shè)工作溫度，則控制器控制冷卻模塊工作，以達(dá)第一預(yù)設(shè)工作溫度，不同波長的發(fā)光二極管發(fā)射總光子數(shù)比例為第一光子比例關(guān)系；以及2)通過模式調(diào)節(jié)裝置設(shè)定照明燈具處于第二工作模式，模式調(diào)節(jié)裝置輸出第二模式信號至控制器，感溫器監(jiān)測照明模塊的工作溫度，得到第二感溫溫度并輸出第二感溫信號至控制器，控制器根據(jù)第二模式信號及關(guān)系資料得到第二預(yù)設(shè)工作溫度，并比較第二感溫溫度與第二預(yù)設(shè)工作溫度，當(dāng)?shù)诙袦販囟鹊陀诘诙A(yù)設(shè)工作溫度，則控制器控制增溫模塊工作，當(dāng)?shù)诙袦販囟雀哂诘诙A(yù)設(shè)工作溫度，則控制器控制冷卻模塊工作，以達(dá)第二預(yù)設(shè)工作溫度，不同波長的發(fā)光二極管發(fā)射總光子數(shù)比例為第二光子比例關(guān)系。本方法增加了回饋機(jī)制，能更精確的控制工作溫度。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是ー種調(diào)節(jié)照明燈具發(fā)出的不同波長光的比例的方法，照明燈具包括一照明模塊、ー控溫系統(tǒng)和ー模式調(diào)節(jié)裝置，模式調(diào)整裝置與控溫系統(tǒng)電性連接，控溫系統(tǒng)中的一冷卻模塊與照明模塊熱性連接，照明模塊包括至少兩種不同波長的發(fā)光二極管，其特征在于
I)通過模式調(diào)節(jié)裝置設(shè)定照明燈具處于第一工作模式，冷卻模塊以第一散熱速度工作，控制照明模塊工作于第一預(yù)設(shè)工作溫度，以維持不同波長的等發(fā)光二極管發(fā)射總光子數(shù)比例為第一光子比例關(guān)系；2)通過模式調(diào)節(jié)裝置設(shè)定照明燈具處于第二工作模式，冷卻模塊以第二散熱速度工作，控制照明模塊工作于第二預(yù)設(shè)工作溫度，以維持不同波長的等發(fā)光二極管發(fā)射總光子數(shù)比例為第二光子比例關(guān)系。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是ー種調(diào)節(jié)照明燈具發(fā)出的不同波長光的比例的方法，所述照明燈具包括一照明模塊、ー控溫系統(tǒng)和ー模式調(diào)節(jié)裝置，模式調(diào)整裝置與控溫系統(tǒng)電性連接，控溫系統(tǒng)與照明模塊熱性連接，控溫系統(tǒng)內(nèi)建ー關(guān)系資料并包括ー控制器、ー感溫器、一冷卻模塊和ー增熱模塊，照明模塊包括至少兩種不同波長的發(fā)光二極管，其特征在于I)通過模式調(diào)節(jié)裝置設(shè)定照明燈具處于第一工作模式，模式調(diào)節(jié)裝置輸出第一模式信號至控制器，感溫器監(jiān)測照明模塊的工作溫度，得到第一感溫溫度并輸出第一感溫信 號至控制器，控制器根據(jù)第一模式信號及關(guān)系資料得到第一預(yù)設(shè)工作溫度，并比較第一感溫溫度與第一預(yù)設(shè)工作溫度，當(dāng)?shù)谝桓袦販囟鹊陀诘谝活A(yù)設(shè)工作溫度，則控制器控制增溫模塊以進(jìn)行增溫工作，當(dāng)?shù)谝桓袦販囟雀哂诘谝活A(yù)設(shè)工作溫度，則控制器控制冷卻模塊以進(jìn)行冷卻工作，控溫系統(tǒng)控制照明模塊工作于第一預(yù)設(shè)工作溫度，以維持不同波長的等發(fā)光二極管發(fā)射總光子數(shù)比例為ー第一光子比例關(guān)系；以及2)通過模式調(diào)節(jié)裝置設(shè)定照明燈具處于第二工作模式，模式調(diào)節(jié)裝置輸出第二模式信號至控制器，感溫器監(jiān)測照明模塊的工作溫度，得到第二感溫溫度并輸出第二感溫信號至控制器，控制器根據(jù)第二模式信號及關(guān)系資料得到第二預(yù)設(shè)工作溫度，并比較第二感溫溫度與第二預(yù)設(shè)工作溫度，當(dāng)?shù)诙袦販囟鹊陀诘诙A(yù)設(shè)工作溫度，則控制器控制增溫模塊以進(jìn)行增溫工作，當(dāng)?shù)诙袦販囟雀哂诘诙A(yù)設(shè)工作溫度，則控制器控制冷卻模塊以進(jìn)行冷卻工作，控溫系統(tǒng)控制照明模塊工作于第二預(yù)設(shè)工作溫度，以維持不同波長的等發(fā)光二極管發(fā)射總光子數(shù)比例為第二光子比例關(guān)系。上述的工作溫度可為發(fā)光二極管溫度或照明模塊溫度，當(dāng)發(fā)光二極管照明模塊包括兩種以上波長的發(fā)光二極管吋，上述原理仍然適用。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明只需ー組燈具，運(yùn)用發(fā)光二極管工作在不同溫度下的特性，調(diào)節(jié)發(fā)光二極管的工作溫度來調(diào)整紅藍(lán)光發(fā)光二極管紅藍(lán)光的比例，使紅藍(lán)光發(fā)光二極管光子數(shù)的比例在ー范圍內(nèi)可調(diào)，例如I : I 12 : 1，但并非此限。本發(fā)明照明燈具可滿足不同植物或者同種植物在不同生長階段對不同紅藍(lán)光光子數(shù)比例的需求。


圖I為本發(fā)明第一具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明具體實(shí)施方式
工作溫度與單顆紅藍(lán)光發(fā)光二極管相對強(qiáng)度數(shù)據(jù)表；圖3為本發(fā)明具體實(shí)施方式
工作溫度與單顆紅藍(lán)光發(fā)光二極管相對強(qiáng)度關(guān)系圖；圖4為本發(fā)明具體實(shí)施方式
工作溫度與紅藍(lán)光發(fā)光二極管總光子數(shù)比例數(shù)據(jù)表；圖5為本發(fā)明具體實(shí)施方式
工作溫度與紅藍(lán)光發(fā)光二極管總光子數(shù)光子比例關(guān)系圖6為本發(fā)明第一具體實(shí)施方式
風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與工作溫度數(shù)據(jù)表；圖7為本發(fā)明第一具體實(shí)施方式
風(fēng)扇轉(zhuǎn)速與工作溫度關(guān)系圖；圖8為本發(fā)明第一具體實(shí)施方式
工作不意圖；圖9為本發(fā)明第二具體實(shí)施方式
結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖10為本發(fā)明第二具體實(shí)施方式
工作示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，對本發(fā)明做進(jìn)ー步說明。本發(fā)明是ー種照明燈具。如圖I所示為本發(fā)明照明燈具100的第一實(shí)施方式，包括照明模塊11、控溫系統(tǒng)13和模式調(diào)節(jié)裝置15，控溫系統(tǒng)13和模式調(diào)節(jié)裝置15電性連接。在本實(shí)施方式中模式調(diào)節(jié)裝置15為模式切換開關(guān)，所述控溫系統(tǒng)13中的冷卻模塊14為散 顏色的發(fā)光二極管12, —種為紅光發(fā)光二極管,發(fā)射波長范圍為580 800nm。另ー種為藍(lán)光發(fā)光二極管，發(fā)射波長范圍為380 480nm。所述照明燈具100具有至少兩種工作模式，在不同的工作模式下，所述模式調(diào)節(jié)裝置15控制散熱風(fēng)扇以不同的轉(zhuǎn)速工作。冷卻模塊14控制工作溫度，所述不同波長的發(fā)光二極管12發(fā)出的不同波長光的比例不同。所述工作溫度可為發(fā)光二極管溫度或照明模塊溫度。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法包括如下步驟。I)分別實(shí)測單顆紅光和藍(lán)光發(fā)光二極管在不同工作溫度下發(fā)出的光子數(shù)。參閱圖2，考慮到冗余設(shè)計(jì)，以較高于一般工作溫度的40°C時(shí)的發(fā)光二極管12光子數(shù)作為基準(zhǔn)。紅光發(fā)光二極管12工作溫度在40°C時(shí)，發(fā)出的光子數(shù)為0.840微莫耳(U mole);藍(lán)光發(fā)光二極管12工作溫度在40°C吋，發(fā)出的光子數(shù)為0. 684 u mole。以不同溫度下發(fā)光二極管12光子數(shù)比上40°C時(shí)發(fā)光二極管12基準(zhǔn)光子數(shù)，分別得到紅藍(lán)光發(fā)光二極管12的相對強(qiáng)度。以工作溫度為橫坐標(biāo)，相對強(qiáng)度(例如是發(fā)光二極管相對光子數(shù)比)為縱坐標(biāo)，得到工作溫度與相對強(qiáng)度的關(guān)系圖，如圖3所示。決定發(fā)光二極管光子數(shù)的計(jì)算方法可同時(shí)參閱中國專利CN 200910247181. 7，但發(fā)光二極管光子數(shù)的計(jì)算方法不局限干此。2)根據(jù)需求，選擇紅藍(lán)光每種顏色發(fā)光二極管12數(shù)顆組成所述發(fā)光二極管照明模塊11。參閱圖4，以紅藍(lán)光總光子數(shù)比為9 I來進(jìn)行照明模塊的設(shè)計(jì)，選擇37顆紅色發(fā)光二極管12與5顆藍(lán)色發(fā)光二極管12，則ー個(gè)照明模塊發(fā)出的光子數(shù)37 X 0. 840+5 X 0. 684 = 34. 500 ( u mole)。若植物照明需要2000 U mole光子數(shù)，則照明模塊11由58個(gè)以上的所述照明模塊組成。上述的發(fā)光二極管的顆數(shù)僅是為了闡述本發(fā)明的照明燈具，并非用以限制本發(fā)明，發(fā)光二極管的顆數(shù)可依需求而變動本實(shí)施方式中工作溫度與紅藍(lán)光發(fā)光二極管總光子數(shù)比例如圖5所示，為單純的數(shù)值對應(yīng)關(guān)系。工作溫度越高，紅藍(lán)光總光子數(shù)比例越小，但不僅限于此。在采用不同的發(fā)光二極管時(shí)，這種對應(yīng)關(guān)系可是n次函數(shù)關(guān)系，n為整數(shù)且不小于I。如線性函數(shù)關(guān)系，非線性函數(shù)關(guān)系，一次函數(shù)關(guān)系，二次函數(shù)關(guān)系，反比關(guān)系等。
3)為所述發(fā)光二極管照明模塊11配置控溫系統(tǒng)13。所述散熱風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速與工作溫度的關(guān)系如圖6及圖7所示。轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分鐘，rpm)越慢，工作溫度越高，但不僅限于此。本實(shí)施方式中風(fēng)扇轉(zhuǎn)數(shù)與工作溫度的關(guān)系如圖7所示，為單純的數(shù)值對應(yīng)關(guān)系。在采用不同的發(fā)光二極管和/或風(fēng)扇時(shí)，這種對應(yīng)關(guān)系可是n次函數(shù)關(guān)系，n為整數(shù)且不小于I。如線性函數(shù)關(guān)系，非線性函數(shù)關(guān)系，一次函數(shù)關(guān)系，二次函數(shù)關(guān)系，反比關(guān)系等。當(dāng)ー種植物的生長需求要將照明燈具100處于第一工作模式，紅藍(lán)光發(fā)光二極管12的總光子數(shù)比調(diào)到9 I時(shí)，從圖5可知，第一工作模式的第一預(yù)設(shè)工作溫度約為40°C。從圖7可知，當(dāng)工作溫度為40°C時(shí)，風(fēng)扇的第一轉(zhuǎn)速約為4000轉(zhuǎn)/分鐘(rpm)。第一實(shí)施方式的工作流程如圖8所示，此實(shí)施方式為無回饋機(jī)制的單向控制方式。所述模式調(diào)節(jié)裝置15使所述照明燈具100處于第一工作模式，使風(fēng)扇達(dá)到第一轉(zhuǎn)速為4000轉(zhuǎn)/分鐘，照明模塊11工作于第一預(yù)設(shè)工作溫度40°C，紅藍(lán)光發(fā)光二極管12的總光 子數(shù)比例為第一光子比例關(guān)系9 I。當(dāng)ー種植物的生長需求要將照明燈具100處于第二工作模式，紅藍(lán)光發(fā)光二極管12的光子數(shù)比調(diào)到6 I時(shí)，從圖5可知，第二工作模式的第二預(yù)設(shè)工作溫度約為65°C。從圖7可知，當(dāng)工作溫度為65°C時(shí)，風(fēng)扇的第二轉(zhuǎn)速約為2000轉(zhuǎn)/分鐘。如圖8所示第一實(shí)施方式的工作流程。所述模式調(diào)節(jié)裝置15使所述照明燈具100處于第二工作模式，使風(fēng)扇達(dá)到第二轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/分鐘，照明模塊11工作于第二預(yù)設(shè)エ作溫度65°C，紅藍(lán)光發(fā)光二極管12的總光子數(shù)比例為第二光子比例關(guān)系6 I。本實(shí)施方式通過調(diào)整工作溫度，調(diào)整紅藍(lán)光發(fā)光二極管12總光子數(shù)的比例。本實(shí)施方式中的模式調(diào)節(jié)裝置15可以增加更多的可選擇模式，而提供給使用者選擇操作切換，使紅藍(lán)光發(fā)光二極管12光子數(shù)的比例在I : I 12 : I的范圍內(nèi)進(jìn)行多段式可調(diào)操作。在本實(shí)施方式中所述模式調(diào)節(jié)裝置15可以是按鈕或飛梭或旋鈕或觸控面板。在本實(shí)施方式中所述控溫系統(tǒng)13為冷卻模塊14。制冷方式是風(fēng)冷、液體制冷、半導(dǎo)體制冷、散熱器制冷其中的任意一種或者上述制冷方式的組合。如風(fēng)扇、液氮、半導(dǎo)體帕爾貼、散熱片等。本發(fā)明照明燈具200的第二實(shí)施方式如圖9所示，此實(shí)施方式具回饋機(jī)制，照明燈具200包括照明模塊21、控溫系統(tǒng)23和模式調(diào)節(jié)裝置25，控溫系統(tǒng)23和模式調(diào)節(jié)裝置25電性連接，所述控溫系統(tǒng)23與照明模塊21熱性連接。所述模式調(diào)節(jié)裝置25為遙控器，遙控器內(nèi)設(shè)有信號發(fā)送模塊。所述控溫系統(tǒng)23包括控制器32、感溫器33、冷卻模塊34和增熱模塊35，所述控制器32包括處理器31，處理器31可存儲圖4及/或圖5的紅藍(lán)光發(fā)光二極管工作溫度與相對強(qiáng)度及光子數(shù)比例的關(guān)系資料。所述冷卻模塊34可為散熱風(fēng)扇，所述增熱模塊35可為加熱板。所述控溫系統(tǒng)23上還設(shè)有信號接收模塊R。所述照明模塊21包括兩種不同波長的發(fā)光二極管22,—種為紅光發(fā)光二極管,發(fā)射波長范圍為580 800nm。另ー種為藍(lán)光發(fā)光二極管，發(fā)射波長范圍為380 480nm。本實(shí)施方式所述照明模塊21與第一實(shí)施方式相同。所述工作溫度與紅藍(lán)光發(fā)光二極管光子數(shù)總光子比例關(guān)系也與第一實(shí)施方式相同，如圖5所示。本發(fā)明照明燈具200的第二實(shí)施方式工作流程如圖10所示。當(dāng)ー種植物的生長需求要將照明燈具200處于第一工作模式，紅藍(lán)光發(fā)光二極管22的總光子數(shù)比調(diào)到9 I時(shí)，通過所述模式調(diào)節(jié)裝置25選擇第一工作模式，從圖5可知，對應(yīng)于第一工作模式的第一預(yù)設(shè)工作溫度為40°C。所述模式調(diào)節(jié)裝置25設(shè)定所述照明燈具200處于第一工作模式，所述模式調(diào)節(jié)裝置25并輸出第一模式信號至控溫系統(tǒng)23的控制器32的處理器31，所述感溫器33定期或不定期地監(jiān)測工作溫度，得到第一感溫溫度后所輸出第一感溫信號至處理器31，此時(shí)第一模式信號即第一工作模式，第一感溫信號即第一感溫溫度，所述處理器31根據(jù)第一模式信號及圖5的關(guān)系資料得到第一預(yù)設(shè)工作溫度，處理器31比較所述第一感溫溫度與第一預(yù)設(shè)工作溫度，當(dāng)?shù)谝桓袦販囟鹊陀诘谝活A(yù)設(shè)工作溫度，則所述控制器32控發(fā)出控制信號控制增溫模塊35工作，給照明模塊21加熱。當(dāng)?shù)谝桓袦販囟雀哂诘谝活A(yù)設(shè)工作溫度，則所述控制器32發(fā)出控制信號控制冷卻模塊34工作，給照 明模塊21制冷。這樣的回饋機(jī)制使照明模塊工作于第一預(yù)設(shè)工作溫度為40°C。紅藍(lán)光發(fā)光二極管的總光子數(shù)比例為第一光子比例關(guān)系，例如是9 : I。當(dāng)植物生長到一定階段需要將照明燈具200處于第二工作模式，紅藍(lán)光發(fā)光二極管22的總光子數(shù)比調(diào)整到6 I時(shí)，通過所述模式調(diào)節(jié)裝置25選擇第二工作模式，從圖5可知，對應(yīng)于第二工作模式的第二預(yù)設(shè)工作溫度為65°C。所述模式調(diào)節(jié)裝置25設(shè)定所述照明燈具200處于第二工作模式，所述模式調(diào)節(jié)裝置25并輸出第二模式信號至控溫系統(tǒng)23的控制器32的處理器31，所述感溫器33定期或不定期地監(jiān)測工作溫度，得到第二感溫溫度后所輸出第二感溫信號至控溫系統(tǒng)23，此時(shí)第ニ模式信號即第二工作模式，第二感溫信號即第二感溫溫度，所述處理器31根據(jù)第二模式信號及圖5的關(guān)系資料得到第二預(yù)設(shè)工作溫度，處理器31比較所述第二感溫溫度與第二預(yù)設(shè)工作溫度，當(dāng)?shù)诙袦販囟鹊陀诘诙A(yù)設(shè)工作溫度，則所述控制器32發(fā)出控制信號控制增溫模塊35工作，給照明模塊21加熱。當(dāng)?shù)诙袦販囟雀哂诘诙A(yù)設(shè)工作溫度，則所述控制器32發(fā)出控制信號控制冷卻模塊34工作，給照明模塊21制冷。這樣的反饋機(jī)制使照明模塊工作于第二預(yù)設(shè)工作溫度為65°C。紅藍(lán)光發(fā)光二極管的總光子數(shù)比例為第二光子比例關(guān)系，例如是6 : I。在本實(shí)施方式中所述控溫系統(tǒng)23的冷卻模塊34的制冷方式是風(fēng)冷、液體制冷、半導(dǎo)體制冷、散熱器制冷其中的任意一種或者上述制冷方式的組合，如風(fēng)扇、液氮、半導(dǎo)體帕爾貼、散熱片等。所述增溫模塊35的增熱方式電阻加熱、感應(yīng)加熱、紅外線加熱其中的任意ー種或者組合，如加熱板、電磁加熱、紅外加熱管等。在本實(shí)施方式中，所述控溫系統(tǒng)23、控制器32、處理器31和/或感溫器33可整合設(shè)置或個(gè)別單獨(dú)分離設(shè)置。本實(shí)施方式増加了感溫器33和增溫模塊35，具有回饋機(jī)制，能更精確的調(diào)整工作溫度，實(shí)現(xiàn)調(diào)整紅藍(lán)光發(fā)光二極管總光子數(shù)比例的目的。上述的工作溫度可為發(fā)光二極管溫度或照明模塊溫度，當(dāng)發(fā)光二極管照明模塊包括兩種以上波長的發(fā)光二極管吋，上述原理仍然適用。本發(fā)明照明燈具可以應(yīng)用于室內(nèi)照明、室外照明、植物用照明、動物用照明或背光豐旲塊等廣品上。所述照明模塊還包括綠光發(fā)光二極管，發(fā)射波長范圍為500 560nm。
本發(fā)明照明燈具利用控溫系統(tǒng)調(diào)節(jié)工作溫度，從而調(diào)節(jié)紅藍(lán)光發(fā)光二極管紅藍(lán)光的比例，滿足不同植物或者同種植物在不同生長階段對紅藍(lán)光比例要求不同的需求。其原理為不同波長的發(fā)光二極管采用的材料系不同，如紅光發(fā)光二極管采用的是AlGaInP半導(dǎo)體材料，藍(lán)光發(fā)光二極管AlInGaN半導(dǎo)體材料，因此，紅光發(fā)光二極管與藍(lán)光發(fā)光二極管發(fā)射光子數(shù)隨溫度的變化趨勢不同。利用這一點(diǎn)，調(diào)節(jié)工作溫度，紅光發(fā)光二極管和藍(lán)光發(fā)光ニ極管發(fā)出的光子數(shù)不同，即實(shí)現(xiàn)了紅藍(lán)光的比例不同。如控制工作溫度在25°C，紅光發(fā)光ニ極管和藍(lán)光發(fā)光二極管總光子數(shù)的比例為R/B = 10 I，調(diào)節(jié)工作溫度在100°C，紅光發(fā)光二極管和藍(lán)光發(fā)光二極管總光子數(shù)的比例為R/B = 3 I。滿足不同植物或者同種植物在不同生長階段對不同紅藍(lán)光比例的需求。顯而易見，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的實(shí)施方式僅是用來 說明本發(fā)明，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式所述的照明燈具，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實(shí)施方式的變化、變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種照明燈具，包括一照明模塊、一控溫系統(tǒng)和一模式調(diào)節(jié)裝置，該照明模塊包括至少兩種不同波長的發(fā)光二極管，其特征在于 該模式調(diào)節(jié)裝置用以被操作而切換該照明燈具的工作模式于一第一工作模式和一第二工作模式；以及 該控溫系統(tǒng)和該模式調(diào)節(jié)裝置電性連接，而熱性連接至該照明模塊，并控制該照明模塊的工作溫度于一第一預(yù)設(shè)工作溫度和一第二預(yù)設(shè)工作溫度，該第一預(yù)設(shè)工作溫度對應(yīng)于該第一工作模式，該第二預(yù)設(shè)工作溫度對應(yīng)于該第二工作模式； 其中所述不同波長的發(fā)光二極管于該第一工作模式下發(fā)出的總光子數(shù)比例為一第一光子比例關(guān)系，于該第二工作模式下發(fā)出的總光子數(shù)比例為一第二光子比例關(guān)系。
2.如權(quán)利要求I所述的照明燈具，其特征在于該照明模塊的至少兩種不同波長的發(fā)光二極管，其中一種是紅光發(fā)光二極管，發(fā)射波長范圍為580 800nm,另一種是藍(lán)光發(fā)光二極管，發(fā)射波長范圍為380 480nm。
3.如權(quán)利要求2所述的照明燈具，其特征在于該照明模塊還包括綠光發(fā)光二極管，發(fā)射波長范圍為500 560nm。
4.如權(quán)利要求I所述的照明燈具，其特征在于該控溫系統(tǒng)包括一冷卻模塊，該冷卻模塊用以控制該照明模塊的工作溫度。
5.如權(quán)利要求4所述的照明燈具，其特征在于該冷卻模塊的制冷方式是風(fēng)冷、液體制冷、半導(dǎo)體制冷其中的任意一種或者組合。
6.如權(quán)利要求I所述的照明燈具，其特征在于該控溫系統(tǒng)儲存有一關(guān)系資料，并包括一控制器、一感溫器、一冷卻模塊和一增溫模塊，該關(guān)系資料至少記載所述發(fā)光二極管于該照明模塊分別具有該第一預(yù)設(shè)工作溫度及該第二預(yù)設(shè)工作溫度時(shí)的該第一光子比例關(guān)系及該第二光子比例關(guān)系，該控制器分別與該感溫器、該冷卻模塊和該增溫模塊電性連接，該冷卻模塊和該增溫模塊分別與照明模塊熱性連接， 當(dāng)該模式調(diào)整裝置被操作而輸出一第一模式信號至該控制器時(shí)，該控制器依據(jù)該第一模式信號及該關(guān)系資料獲得相對應(yīng)的該第一預(yù)設(shè)工作溫度及該第一光子比例關(guān)系， 當(dāng)該模式調(diào)整裝置被操作而輸出一第二模式信號至該控制器時(shí)，該控制器依據(jù)該第二模式信號及該關(guān)系資料獲得相對應(yīng)的該第二預(yù)設(shè)工作溫度及該第二光子比例關(guān)系， 該感溫器監(jiān)測該照明模塊的工作溫度，分別得到一第一感溫溫度及一第二感溫溫度，并分別輸出一第一感溫信號及一第二感溫信號至該控制器， 當(dāng)該照明燈具位于該第一工作模式時(shí)，該控制器依據(jù)該第一預(yù)設(shè)工作溫度及該第一感溫溫度，以控制該冷卻模塊和該增溫模塊維持該照明模塊的工作溫度維持為該第一預(yù)設(shè)工作溫度， 當(dāng)該照明燈具位于該第二工作模式時(shí)，該控制器依據(jù)該第二預(yù)設(shè)工作溫度及該第二感溫溫度，以控制該冷卻模塊和該增溫模塊維持該照明模塊的工作溫度維持為該第二預(yù)設(shè)工作溫度。
7.如權(quán)利要求6所述的照明燈具，其特征在于當(dāng)該第一感溫溫度低于該第一預(yù)設(shè)工作溫度，則該控制器控制該增溫模塊以進(jìn)行增溫工作， 當(dāng)該第一感溫溫度高于該第一預(yù)設(shè)工作溫度，則該控制器控制該冷卻模塊以進(jìn)行冷卻工作，當(dāng)該第二感溫溫度低于該第二預(yù)設(shè)工作溫度，則該控制器控制該增溫模塊以進(jìn)行增溫工作， 當(dāng)該第二感溫溫度高于該第二預(yù)設(shè)工作溫度，則該控制器控制該冷卻模塊以進(jìn)行冷卻工作。
8.如權(quán)利要求6所述的照明燈具，其特征在于該冷卻模塊的制冷方式是風(fēng)冷、液體制冷、半導(dǎo)體制冷其中的任意一種或者組合；該增溫模塊增溫方式是電阻加熱、感應(yīng)加熱、紅外線加熱其中的任意一種或者組合。
9.一種調(diào)節(jié)照明燈具發(fā)出的不同波長光的比例的方法，該照明燈具包括一照明模塊、一控溫系統(tǒng)和一模式調(diào)節(jié)裝置，該模式調(diào)整裝置與該控溫系統(tǒng)電性連接，該控溫系統(tǒng)中的一冷卻模塊與該照明模塊熱性連接，該照明模塊包括至少兩種不同波長的發(fā)光二極管，其特征在于所述方法包括 1)通過該模式調(diào)節(jié)裝置設(shè)定該照明燈具處于一第一工作模式，該冷卻模塊以一第一散熱速度工作，控制該照明模塊工作于該第一預(yù)設(shè)工作溫度，以維持不同波長的這些發(fā)光二極管發(fā)射總光子數(shù)比例為一第一光子比例關(guān)系；以及 2)通過該模式調(diào)節(jié)裝置設(shè)定該照明燈具處于一第二工作模式，該冷卻模塊以一第二散熱速度工作，控制該照明模塊工作于該第二預(yù)設(shè)工作溫度，以維持不同波長的這些發(fā)光二極管發(fā)射總光子數(shù)比例為一第二光子比例關(guān)系。
10.一種調(diào)節(jié)照明燈具發(fā)出的不同波長光的比例的方法，所述照明燈具包括一照明模塊、一控溫系統(tǒng)和一模式調(diào)節(jié)裝置，該模式調(diào)整裝置與該控溫系統(tǒng)電性連接，該控溫系統(tǒng)與該照明模塊熱性連接，該控溫系統(tǒng)內(nèi)建一關(guān)系資料并包括一控制器、一感溫器、一冷卻模塊和一增熱模塊，該照明模塊包括至少兩種不同波長的發(fā)光二極管，其特征在于所述方法包括 1)通過該模式調(diào)節(jié)裝置設(shè)定該照明燈具處于一第一工作模式，該模式調(diào)節(jié)裝置輸出一第一模式信號至該控制器，該感溫器監(jiān)測該照明模塊的工作溫度，得到一第一感溫溫度并輸出一第一感溫信號至該控制器，該控制器根據(jù)該第一模式信號及該關(guān)系資料得到一第一預(yù)設(shè)工作溫度，并比較該第一感溫溫度與該第一預(yù)設(shè)工作溫度，當(dāng)該第一感溫溫度低于該第一預(yù)設(shè)工作溫度，則該控制器控制該增溫模塊以進(jìn)行增溫工作，當(dāng)該第一感溫溫度高于該第一預(yù)設(shè)工作溫度，則該控制器控制該冷卻模塊以進(jìn)行冷卻工作，該控溫系統(tǒng)控制該照明模塊工作于該第一預(yù)設(shè)工作溫度，以維持不同波長的這些發(fā)光二極管發(fā)射總光子數(shù)比例為一第一光子比例關(guān)系；以及 2)通過該模式調(diào)節(jié)裝置設(shè)定該照明燈具處于一第二工作模式，該模式調(diào)節(jié)裝置輸出一第二模式信號至該控制器，該感溫器監(jiān)測該照明模塊的工作溫度，得到一第二感溫溫度并輸出一第二感溫信號至該控制器，該控制器根據(jù)該第二模式信號及該關(guān)系資料得到一第二預(yù)設(shè)工作溫度，并比較該第二感溫溫度與該第二預(yù)設(shè)工作溫度，當(dāng)該第二感溫溫度低于該第二預(yù)設(shè)工作溫度，則該控制器控制該增溫模塊以進(jìn)行增溫工作，當(dāng)該第二感溫溫度高于該第二預(yù)設(shè)工作溫度，則該控制器控制該冷卻模塊以進(jìn)行冷卻工作，該控溫系統(tǒng)控制該照明模塊工作于該第二預(yù)設(shè)工作溫度，以維持不同波長的所述發(fā)光二極管發(fā)射總光子數(shù)比例為一第二光子比例關(guān)系。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種照明燈具，包括一照明模塊、一控溫系統(tǒng)和一模式調(diào)節(jié)裝置，該照明模塊包括至少兩種不同波長的發(fā)光二極管，該模式調(diào)節(jié)裝置用以被操作而切換該照明燈具的工作模式于一第一工作模式和一第二工作模式；以及該控溫系統(tǒng)和該模式調(diào)節(jié)裝置電性連接，而熱性連接至該照明模塊，并控制該照明模塊的工作溫度于一第一預(yù)設(shè)工作溫度和一第二預(yù)設(shè)工作溫度，該第一預(yù)設(shè)工作溫度對應(yīng)于該第一工作模式，該第二預(yù)設(shè)工作溫度對應(yīng)于該第二工作模式；其中這些不同波長的發(fā)光二極管于該第一工作模式下發(fā)出的總光子數(shù)比例為一第一光子比例關(guān)系，于該第二工作模式下發(fā)出的總光子數(shù)比例為一第二光子比例關(guān)系。本發(fā)明可廣泛的應(yīng)用于植物照明領(lǐng)域。
文檔編號A01G7/06GK102767811SQ20111011755
公開日2012年11月7日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者施士塵, 陳彥文, 黃乙記 申請人:億光電子工業(yè)股份有限公司, 億廣科技(上海)有限公司