本发明专利技术涉及一种基于电压调制的光谱调节系统及方法，系统包括设置于灯具外部的供电模块和设置于灯具内部的电流控制模块和光源模块，所述电流控制模块和所述光源模块均和所述供电模块电连接；所述光源模块包括由至少两个不同光谱的多个灯珠构成的灯珠电路；所述电流控制模块包括开关管和控制电路，所述开关管和所述灯珠电路电连接，所述控制电路设置为通过检测所述供电模块的输出电压幅值大小来控制所述开关管闭合或断开以控制灯具中的对应的所述灯珠电路中的灯珠开始发光或停止发光，或调节所述开关管的阻抗大小以调节对应的灯珠的发光亮度。通过设置电流控制模块，改变光源模块中不同光谱的灯珠的工作状态，实现对光源模块的光谱调节。模块的光谱调节。模块的光谱调节。
【技术实现步骤摘要】
一种基于电压调制的光谱调节系统及方法
[0001]本专利技术涉及植物照明
，尤其涉及一种基于电压调制的光谱调节系统及方法。
技术介绍
[0002]一般的室内植物会随着时间而长势越来越差，主要原因就是由于缺少光的照射，因此通过适合植物所需光谱的LED灯照射，不仅可以促进其生长，而且还可以延长植物花期，提高花的品质。还可以进一步把这种高效光源系统应用到大棚和温室等农业生产设施上，一方面可以解决日照不足导致大棚蔬菜口感下降的弊端，另一方面还可以使冬季大棚蔬菜提前上市，从而达到反季节培植的目的。
[0003]对于一些果实作物，补光不仅能影响植株的落果率和产量，也对果实色泽品质有很大的改善。而现有的补光灯，灯的颜色固定单一，基本补充红、白和蓝光，一旦通电以后，只能通过电流改变灯的亮度，而无法改变灯的整体光谱构成，无法满足植物在不同生长阶段甚至不同天气需要不同光谱来弥补自然光的不足、增加植物次生代谢物含量的需求。
[0004]现有的补光灯系统中，通过直流母线供电给各个补光灯具，当需要补光灯具的光谱可调或亮度可调时，在补光灯具中的增加调光输入线，通过调光线将调光信号给补光灯具，根据该调光信号的大小、并通过灯具中电流控制电路实现补光灯具亮度或光谱的调节。而在这种集中驱动的直流母线系统中，多个灯具都由同一个直流母线供电，如果每个灯具都增加一根特定的调光线来实现亮度或光谱可调的话，会增加补光系统的接线的复杂程度，并且存在电路和元器件的大量浪费，增加总体成本。然而，采用无线通讯方式为补光灯具调光或调色可以解决此问题，但这就意味着补光灯具中除了控制电流的电路之外，还需要昂贵的无线通讯接收电路和软件来实现。
[0005]因此，需要提供一种光谱调整便捷并且可以简化灯具电路的复杂程度并且可以集成供电和信号为一体的光谱调节系统来解决上述技术问题。
技术实现思路
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于电压调制的光谱调节系统。解决了现有技术中使用多路电源、多路控制系统实现光谱调节导致电路和元器件的大量浪费的问题。
[0007]本专利技术的技术效果通过如下实现的：
[0008]一种基于电压调制的光谱调节系统，包括设置于灯具外部的供电模块和设置于灯具内部的电流控制模块和光源模块，所述电流控制模块和所述光源模块均和所述供电模块电连接，
[0009]所述供电模块用于输出电压幅值可调节的直流电压；
[0010]所述光源模块包括由至少两个不同光谱的多个灯珠构成的灯珠电路；所述电流控制模块包括开关管和控制电路，所述开关管和所述灯珠电路电连接，所述控制电路设置为
通过检测所述供电模块的输出电压幅值大小来控制所述开关管闭合或断开以控制灯具中的对应的所述灯珠电路中的灯珠开始发光或停止发光，或调节所述开关管的阻抗大小以调节对应的所述灯珠电路中的灯珠的发光亮度。通过设置包括有开关管和控制电路的电流控制模块，使得可以通过控制电路检测供电模块的输出电压幅值大小来控制开关管闭合或断开以控制灯具中的对应的灯珠电路中的灯珠开始发光或停止发光，或者调节灯珠电路中的灯珠的明暗，从而根据不同的光谱需求可以改变光源模块中各灯珠电路的工作状态，从而实现对光源模块的光谱调节，实现最适宜的植物生长的光照环境，满足植物在不同生长阶段甚至不同天气需要不同光谱来弥补自然光的不足、增加植物次生代谢物含量的需求，解决了现有技术中使用多路电源、多路控制系统实现光谱调节导致电路和元器件的大量浪费的问题。
[0011]进一步地，所述供电模块包括功率主电路和电压环电路，所述电压环电路用于调节所述功率主电路以改变所述功率主电路的输出电压幅值。
[0012]进一步地，所述灯珠电路至少包括第一灯珠电路和第二灯珠电路，所述第一灯珠电路由一个光谱的多个灯珠连接而成，所述第二灯珠电路由另一个光谱的多个灯珠连接而成，所述开关管至少包括第一开关管和第二开关管，所述第一灯珠电路和所述第一开关管串联而成的第一灯珠单元和所述第二灯珠电路和所述第二开关管串联而成的第二灯珠单元并联。
[0013]进一步地，所述灯珠电路至少包括第一灯珠电路和第二灯珠电路，所述第一灯珠电路和所述第二灯珠电路串联，所述第一灯珠电路由一个光谱的多个灯珠连接而成，所述第二灯珠电路由另一个光谱的多个灯珠连接而成，所述开关管至少包括第一开关管和第二开关管，所述第一灯珠电路和所述第一开关管并联，所述第二灯珠电路和所述第二开关管并联。
[0014]进一步地，所述灯珠电路至少包括第一灯珠电路和第二灯珠电路，所述第一灯珠电路由不同光谱的灯珠按照第一设定规律连接而成，所述第二灯珠电路由不同光谱的灯珠按照第二设定规律连接而成，所述开关管至少包括第一开关管和第二开关管，由所述第一灯珠电路和所述第一开关管串联而成的第一灯珠单元和由所述第二灯珠电路和所述第二开关管串联而成的第二灯珠单元并联，所述第一设定规律不同于所述第二设定规律。
[0015]进一步地，所述灯珠电路至少包括第一灯珠电路和第二灯珠电路，所述第一灯珠电路和所述第二灯珠电路串联，所述第一灯珠电路由不同光谱的灯珠按照第一设定规律连接而成，所述第二灯珠电路由不同光谱的灯珠按照第二设定规律连接而成，所述开关管至少包括第一开关管和第二开关管，所述第一灯珠电路和所述第一开关管并联，所述第二灯珠电路和所述第二开关管并联，所述第一设定规律不同于所述第二设定规律。
[0016]进一步地，所述控制电路包括比较器，所述控制电路设置为当检测到所述供电模块的输出电压幅值大小时通过所述比较器来控制所述开关管闭合或断开以控制灯具中的对应的所述灯珠电路中的灯珠开始发光或停止发光。
[0017]进一步地，所述控制电路还包括驱动信号电路，所述驱动信号电路的输入端和所述控制电路的输出端电连接，所述驱动信号电路用于输出驱动信号以改变所述开关管的阻抗。通过设置比较器搭配驱动信号电路，使得除了可以控制开关管的闭合和断开之外，还可以使开关管在闭合状态下还可以通过驱动信号电路产生的驱动信号改变开关管的导通阻
抗，从而调节开关管所在电路的电流，实现对灯珠电路的明暗调节。
[0018]进一步地，所述控制电路包括运算放大器，所述控制电路设置为当检测到所述供电模块的输出电压幅值大小时通过所述运算放大器来调节所述开关管的阻抗大小以调节对应的所述灯珠电路中的灯珠的发光亮度。通过设置运算放大器，由于运算放大器输出的电压信号的幅值随着供电模块的输出电压与基准信号之间差值变化而变化，使得其输出幅值可以变化的电压信号，从而调节开关管所在电路的电流，实现对灯珠电路的明暗调节。
[0019]另外，还提供一种基于电压调制的光谱调节方法，所述方法基于上述的基于电压调制的光谱调节系统实现的，所述方法包括：
[0020]根据植物当前的生长环境需求确定出所述植物需要的最佳光谱比例，最佳光谱比例为不同光谱之间的光照比例；
[0021]利用控制电路检测供电模块的输出电压幅值；
[0022]当检测到供电模块的输出电压幅值时，基于最佳光谱比例通过控制电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于电压调制的光谱调节系统，其特征在于，包括设置于灯具(1)外部的供电模块(2)和设置于灯具(1)内部的电流控制模块(3)和光源模块(4)，所述电流控制模块(3)和所述光源模块(4)均和所述供电模块(2)电连接，所述供电模块(2)用于输出电压幅值可调节的直流电压；所述光源模块(4)包括由至少两个不同光谱的多个灯珠(51)构成的灯珠电路(5)；所述电流控制模块(3)包括开关管(31)和控制电路(32)，所述开关管(31)和所述灯珠电路(5)电连接，所述控制电路(32)设置为通过检测所述供电模块(2)的输出电压幅值大小来控制所述开关管(31)闭合或断开以控制灯具(1)中的对应的所述灯珠电路(5)中的灯珠(51)开始发光或停止发光，或调节所述开关管(31)的阻抗大小以调节对应的所述灯珠电路(5)中的灯珠(51)的发光亮度。2.根据权利要求1所述的基于电压调制的光谱调节系统，其特征在于，所述供电模块(2)包括功率主电路(21)和电压环电路(22)，所述电压环电路(22)用于调节所述功率主电路(21)以改变所述功率主电路(21)的输出电压幅值。3.根据权利要求1所述的基于电压调制的光谱调节系统，其特征在于，所述灯珠电路(5)至少包括第一灯珠电路(52)和第二灯珠电路(53)，所述第一灯珠电路(52)由一个光谱的多个灯珠(51)连接而成，所述第二灯珠电路(53)由另一个光谱的多个灯珠(51)连接而成，所述开关管(31)至少包括第一开关管(311)和第二开关管(312)，所述第一灯珠电路(52)和所述第一开关管(311)串联而成的第一灯珠单元(6)和所述第二灯珠电路(53)和所述第二开关管(312)串联而成的第二灯珠单元(7)并联。4.根据权利要求1所述的基于电压调制的光谱调节系统，其特征在于，所述灯珠电路(5)至少包括第一灯珠电路(52)和第二灯珠电路(53)，所述第一灯珠电路(52)和所述第二灯珠电路(53)串联，所述第一灯珠电路(52)由一个光谱的多个灯珠(51)连接而成，所述第二灯珠电路(53)由另一个光谱的多个灯珠(51)连接而成，所述开关管(31)至少包括第一开关管(311)和第二开关管(312)，所述第一灯珠电路(52)和所述第一开关管(311)并联，所述第二灯珠电路(53)和所述第二开关管(312)并联。5.根据权利要求1所述的基于电压调制的光谱调节系统，其特征在于，所述灯珠电路(5)至少包括第一灯珠电路(52)和第二灯珠电路(53)，所述第一灯珠电路(52)由不同光谱的灯珠(51)按照第一设定规律连接而成，所述第二灯珠电路(53)由不同光谱的灯珠(51)按照第二设定规律连接而成，所述开关管(31)至少包括第一开关管(311)和第二开关管(312)，由所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓峰，李勇，麻卫平，
申请(专利权)人：四维生态科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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