[发明专利]一种集成智能植物特征光谱匀光的LED光源及其封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种集成智能植物特征光谱匀光的LED光源及其封装方法，属于农业光电子工程领域。

背景技术

随着科技的进步，现代农业的发展、土地集约化经营和高效利用，人造光源发挥着越来越重要的作用，特别是LED光源，由于发光效率高，它不仅节能环保、寿命长而且光谱丰富，可以发出特定的光谱且易于控制等优点，加上发光效率的提高成本降低，在植物照明光源的选择中，受到了国内外研究人员的青睐，纷纷加大了LED照明在农业应用研发力度，实验表明LED光源相对传统光源能使植物得到更好的生长。然而， 各种植物对光的需求是不一样的。每一种植物进行光合作用都有其最合适的光谱、光照强度和光照周期，可以把它称为植物的特征光谱。

由于各种植物都有自己的特征光谱，按植物的特征光谱进行照明，就能够使光能的利用达到最大化，进而实现农业效益的最大化。目前用于植物照明的LED光源最大的问题是光谱的空间分布不均匀。本发明就是以植物特征光谱为依据，不仅实现LED光源能够发出植物所需特征光谱一致的光辐射，而且能够使其光谱在空间分布上是均匀的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种集成智能植物特征光谱匀光的LED光源及其封装方法，提高光源利用效率。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种集成智能植物特征光谱匀光的LED光源，由集成封装工艺的LED光源、多通道LED驱动芯片和MCU控制器组成，所述LED光源发出光谱在空间分布上均匀一致。

进一步的，所述多通道LED驱动芯片是由两个及其以上的可调光通道，以及可接收外置PWM控制信号对应端口的多通道LED恒流驱动芯片组成。

进一步的，所述MCU控制器用于接受植物特征光谱的数据信息，并将其作为光源发光的依据，控制LED光源的发出植物所需的光谱，由多个LED光源组成的照明系统所产生的光谱在其照射到的空间是一致的。

本发明还提供一种如上述所述的集成智能植物特征光谱匀光的LED光源的封装方法，所述LED光源采用集成封装工艺将蓝、白、红LED芯片按不同的辐射功率比封装成一发光单元，并且蓝、白、红LED芯片的辐射强度可单独调节。

进一步的，所述蓝、白、红LED的辐射功率比按特定栽培植物的特征光谱所对应的光合作用光子通量密度比确定。

本发明还提供另一种如上述所述的集成智能植物特征光谱匀光的LED光源的封装方法，其特征在于：选择一与基板配合的高透射率的陶瓷盖板，并且在陶瓷盖板上光刻出三个区间，在各区间之间以及外侧经过喷射形成隔光墙，然后任意选择其中两个区间分别喷涂白光荧光粉和红光荧光粉；在基板上对应三个区间的位置一一固定有一蓝光芯片，将陶瓷盖板和基板上下配合封装成一发光单元。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：LED光源不仅能够按所栽培植物的特征光谱发光的，而且发出的光谱在其所照射到的空间上分布是均匀的。

附图说明

图1为本发明实施例的集成智能植物特征光谱匀光LED光源示意图。

图2为本发明实施例的3种不同植物的植物特征光谱图。

图3为本发明实施例一的LED芯片集成封装示意图。

图4为本发明实施例二的LED芯片集成封装前的结构示意图。

图5为本发明实施例二的LED芯片集成封装后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

实施例一：

如图1-3所示，本发明实施例一提供的一种集成智能植物特征光谱匀光的LED光源，由集成封装工艺的LED光源、多通道LED驱动芯片和MCU控制器组成，所述LED光源发出光谱在空间分布上均匀一致。

在本实施例一中，所述多通道LED驱动芯片是由两个及其以上的可调光通道，以及可接收外置PWM控制信号对应端口的多通道LED恒流驱动芯片组成。

在本实施例一中，所述MCU控制器用于接受植物特征光谱的数据信息，并将其作为光源发光的依据，控制LED光源的发出所需的光谱，由多个LED光源组成的照明系统所产生的光谱在其照射到的空间是一致的。

在本实施例一中，本发明还提供一种如上述所述的集成智能植物特征光谱匀光的LED光源的封装方法，如图3所示，所述LED光源采用集成封装工艺将蓝、白、红LED芯片按不同的辐射功率比封装成一发光单元，并且蓝、白、红LED芯片的辐射强度可单独调节。