本发明专利技术公开了一种LED四色植物补光装置，包括：红光LED阵列、蓝光LED阵列、远红光LED阵列、绿光LED阵列、基板5和控制电路；其中所述红光LED阵列、蓝光LED阵列、远红光LED阵列和绿光LED阵列依次顺序排列固定在基板5上；所述控制电路用于控制红光LED、蓝光LED、远红光LED、绿光LED进行补光。本发明专利技术选择了特定规格的四色光LED，既考虑到尽可能集中多种对植物光合作用有特定效果的多个波长的色光，还兼顾经济实用，同时考虑到对人眼的舒适，从而选择常见的红、蓝、远红、绿四色光LED，在选择色光的同时，按照选择的各色LED的功率，通过控制电路得到合理的R/B、R/FR、R/G比值，符合植物光合作用和人眼舒适的要求，更符合需要人参与的植物定向培育需求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及LED在农业的非日光育苗应用领域，尤其涉及一种为植物补光装置。
技术介绍
不同波长的光线对于植物光合作用的影响是不同的，植物光合作用需要的光线在可见光光谱(380 760nm)范围内所吸收的光能约占其生理辐射光能的60% -65%，其中主要以波长610 720nm(波峰为660nm)的红、橙光(约占生理辐射的55%左右)以及波长400 510nm(波峰为450nm)的蓝、紫光(约占生理辐射的8%左右)为吸收峰值区域。520 610nm(绿色)的光线，被植物色素吸收的比率很低。远红光(710nm 740nm)LED对植物形态建成、调节植物高度生长具有很大的影响。因此，开发出红蓝波峰两个波段为主体，辅助远红的补光模块将会提高光源的光能利用效率。太阳光的白色是复合颜色，光的三基色是红、蓝、绿。加绿光是为了使补光设施彩色环境中偏白色，使操作人员长时间工作舒适，不致晕眩。不同的植物因长期的环境适应性，对光照的需求具有特异性，即不同植物在不同生长时期所需的光质、光量及光周期存在较大差异。根据对光照强度需要的不同，可把植物分为阳生植物与阴生植物。而阳生与阴生植物的叶绿体相比基粒数目相差较大，所以它们在不同光谱吸收带宽窄不同，导致对某种波长光量子流密度需求不同。即使对同一种植物，它的萌芽期与营养生长期所需的光照强度也不同。当前LED应用在植物生长大多是适合于某种植物的光需求特性的LED单灯，其光色被固定化，不能符合另外一种植物的光照需求。因此，根据不同植物叶绿素a/b的构成比例，将LED以进行系统设计，以不同的电路控制LED实现多种复合光色，并以组态化对光源系统进行控制，以符合不同植物以及不同生长阶段对光的不同需求。610-720nm的红光和710_740nm的远红外光两者光通量之比即R/FR比对植株高度调节具有重要影响。610-720nm的红光能降低植物体内赤霉素的含量，从而减小节间长度和植株高度；而710-740nm远红外光的作用恰恰相反，能提高植物体内赤霉素的含量,从而增加节间长度和植株高度。R/FR比已成为控制植株高度的一个重要评价参数。CN100587326公开了一中红蓝光比例均匀的发光二极管组合方法及其模块，但是没有远红光LED参与搭配，不能解决红光与远红光LED光通量之比(R/FR)的均匀分布问题；CN201475731公布了一种LED植物照明灯，以绿色LED和蓝色LED 二种单色光为烛光，以红、黄、绿、蓝、紫光为辅助光合作用光源，且也没有远红外光LED的参与，主光和辅光重叠，在植物育苗的具体应用阶段不明晰。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题:本专利技术要解决的技术问题是设计出一种兼顾R/B(红/蓝)与R/FR(红/远红)的比值与绿光照射量的四色光LED组合补光灯，既能满足植物补光的需求，同时尽可能的使人眼舒适。( 二 )技术方案:为了解决上述技术问题，达到上述目的，本专利技术提供了一种的四色光LED组合补光装置，包括:红光LED阵列、蓝光LED阵列、远红光LED阵列、绿光LED阵列、基板5和控制电路； 其中所述红光LED阵列、蓝光LED阵列、远红光LED阵列和绿光LED阵列依次顺序排列固定在基板5上；所述控制电路用于控制红光LED、蓝光LED、远红光LED、绿光LED进行补光。其中，所述控制电路包括控制模块、检测模块和补光模块；所述检测模块用于检测所述植物补光灯所处环境的光照度，并将光照度检测结果传输给控制模块，所述控制模块根据所述光照度检测结果确定是否需要补光，如果需要则通知所述补光模块，由补光模块执行相应色光的补光。本专利技术还公开了一种利用上述LED四色植物补光装置进行补光的方法，其包括:步骤1、控制模块通知检测模块进行环境温度的检测；步骤2、控制模块判断所述检测模块检测到的环境温度是否在阈值范围内，如果是，则控制模块通知检测模块分别检测四色光的光照度；步骤3、控制模块如果判断出所述四色光的光照度均在各自阈值范围内，则计算四色光的补光量，并通知补光模块根据所述补光量进行补光；步骤4、如果控制模块判断所述检测模块检测到的环境温度不在阈值范围内或者至少一种光的光照度不在阈值范围内，则通知补光模块关断所有LED灯。(三)有益效果本专利技术的有效效果是选择了特定规格的四色光LED，既考虑到尽可能集中多种对植物光合作用有特定效果的多个波长的色光，还兼顾经济实用，同时考虑到对人眼的舒适，从而选择常见的红、蓝、远红、绿四色光LED，在选择色光的同时，按照选择的各色LED的功率，通过控制电路得到合理的R/B、R/FR、R/G比值，符合植物光合作用和人眼舒适的要求，更符合需要人参与的植物定向培育需求。附图说明图1是本专利技术的植物补光装置中四色光LED排列形式的结构示意图；图2是本专利技术的植物补光装置中控制装置的电路图示意；图3是本专利技术中所述控制装置的控制流程图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。本专利技术公开了一种植物补光灯，具体为一种LED四色植物补光灯。所述LED四色植物补光灯包括:红光LED阵列1、蓝光LED阵列2、远红光LED阵列3、绿光LED阵列4、一矩形的基板5、连接导线和控制电路；其中所述红光LED阵列1、蓝光LED阵列2、远红光LED阵列3和绿光LED阵列4依次顺序排列并固定在基板5上。基板5上红光LEDl、蓝光LED2、远红光LED3和绿光LED4的排列情况如下:若蓝光LED和远红光LED的数量为η个，则绿光LED的数量为2η，则红光LED的数量为8η个。绿光LED分布在基板中央，绿光LED旁分布单行的蓝光LED和远红光LED，红光LED分布在基板外侧。图1示出一种优选排列方式，即基板5上的LED阵列的排列为行与列间隔，每行排列相同颜色的LED，红光LEDl阵列排列在上边缘和下边缘，上边缘连续四行排列红光LED，下边缘连续四行排列红光LED，从上边缘起第五行排列蓝光LED，第六行和第七行排列远红光LED,第八行排列绿光LED, 整齐排列。红光LED在基板上的分布密度为1200-2000个/m2，蓝光LED在基板上分布密度为150-250个/m2，远红外光LED在基板上分布密度为150-250个/m2，绿光LED在基板上分布密度为300-500个/m2。各LED之间均匀间隔，中心距为1_1.2cm。本专利技术从多数植物对光照强度要求的实际情况出发，及综合考虑R/B、R/FR合适比例和适当绿光照射强度，确定选择的四色LED规格为:红色LED:波长 620-670nm，线宽 20nm，单颗功率 0.2-1W ；蓝色LED:波长 420-470nm，线宽 20nm，单颗功率 0.2-1W ；远红色LED:波长720-735nm，线宽20nm，单颗功率0.2-1W ；绿色LED:波长 520-540nm，线宽 30nm，单颗功率 0.2-1W。图2给出了所述控制电路的电路原理图。所述控制电路包括控制模块、电源模块、检测模块、补光模块、预警模块和用户交互模块。其中，检测模块、补光模块、预警模块和用户交互模块分别通过数据线与控制模块连接。控制模块负责控制和协调检测模块、电源模块、预警模块、补光模块和用户交互模块实现补光亮度的预设本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种LED四色植物补光装置，包括：红光LED阵列、蓝光LED阵列、远红光LED阵列、绿光LED阵列、基板5和控制电路；其中所述红光LED阵列、蓝光LED阵列、远红光LED阵列和绿光LED阵列依次顺序排列固定在基板5上；所述控制电路用于控制红光LED、蓝光LED、远红光LED、绿光LED进行补光。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：宋昌斌，王军喜，杨华，段靖远，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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