[实用新型]一种植物补光灯的控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于植物组织培养技术领域，特别涉及到一种植物补光灯的控制系统。

背景技术

植物通过光合作用，利用无机物生产有机物并且贮存能量，因此光照条件对于植物来说是非常重要的成长要素。通过研究表明，利用特定波长的人造光源对植物进行照射，可以促进植物的生长。基于上述理论，人们发明了多种植物补光灯，但是现在大多数植物组培灯都是长明式或者依靠人工控制的，上述两种方式都很难根据实际的光照条件来控制补光灯的工作，即无法控制植物实际的光照条件，容易出现光照过强或者光照不足的情况，如果光照过强，超过植物的光饱和点时，会使植物气孔关闭，影响蒸腾作用，影响根对水的吸收，植物缺水影响酶的活性，抑制光合进程，而且还会造成能源浪费；而光照不足，低于植物的光补偿点时，同样会影响植物的光合作用。另外，长明式的补光灯会造成能源的严重浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种可自动控制光照强度的植物补光灯的控制系统，以使植物的光照强度处于最佳范围，促进植物的生长，同时节省能源。

本实用新型的植物补光灯的控制系统包括直流稳压电源、驱动控制单元及补光灯，关键在于所述驱动控制单元包含由四个场效应管组成的全桥移相电路、一个控制模块及与控制模块相连的脉宽调制模块、光强传感器，所述脉宽调制模块的输出端与所述全桥移相电路的控制端相连，全桥移相电路的输出端通过耦合线圈与补光灯相连，所述直流稳压电源分别与控制模块、模数转换模块、脉宽调制模块的电源端相连。

控制模块利用光强传感器获知当前的光照情况，并控制脉宽调制模块向全桥移相电路输出PWM控制信号，从而控制全桥移相电路的输出电压，调节补光灯的亮度，使植物的光照符合要求。

进一步地，所述驱动控制单元还包括与控制模块相连的网关模块，给用户提供自动控制与人工控制两种控制方式，使控制更加灵活。具体来说，所述网关模块包括TCP/IP或DMX512或802.11b/g接口中至少一个接口。

进一步地，所述补光灯最好为LED(Light-Emitting-Diode，中文意思为发光二极管)，LED是一种能够将电能转化为可见光的半导体，它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理，而采用电场发光，具有光效高、无辐射与低功耗的特点。

本实用新型的植物补光灯的控制系统结构简单、成本低，可以根据实际光照情况来自动或人工控制补光灯的工作，使植物的光照强度处于最佳范围，促进植物的生长，同时节省能源。

附图说明

图1是本实用新型的植物补光灯的控制系统的原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图来详细说明本实用新型。

实施例1：

如图1所示，本实施例的植物补光灯的控制系统包括直流稳压电源、驱动控制单元及LED补光灯，所述驱动控制单元包含由四个场效应管Q1、Q2、Q3、Q4组成的全桥移相电路、一个控制模块及与控制模块相连的脉宽调制模块、光强传感器和网关模块，所述脉宽调制模块的输出端与所述全桥移相电路的控制端相连，全桥移相电路的输出端通过耦合线圈L1与LED补光灯(LED1、LED2、LED3)相连，LED补光灯还与滤波电容C1并联，所述直流稳压电源分别与控制模块、模数转换模块、脉宽调制模块的电源端相连。

上述控制模块、脉宽调制模块和网关模块集成在TI公司的TMS320F28035芯片中，可以由软件实现控制以及PWM信号的产生，从而大大简化硬件部分，并提高可靠性。

控制模块利用光强传感器获知当前的光照情况，并控制脉宽调制模块向全桥移相电路输出PWM控制信号(PWM1～PWM4)，控制全桥移相电路中各场效应管的导通时间，从而控制全桥移相电路的输出电压，调节补光灯的亮度，使植物的光照符合要求。

全桥移相电路的控制原理已为公知技术，此处不再赘述。