植物照明用LED光源研究與設(shè)計(jì).pdf

1、在現(xiàn)代植物生產(chǎn)系統(tǒng)中，人工補(bǔ)光已經(jīng)成為高效生產(chǎn)的重要手段。采用適用、高效、綠色環(huán)保的LED光源能夠解決不適光環(huán)境對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的制約，促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育，達(dá)到增產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)、抗病、無公害的目的，因此，開發(fā)設(shè)計(jì)植物照明用LED光源是人工光植物栽培的重要課題。本文針對(duì)植物照明用LED光源進(jìn)行了系統(tǒng)的研究與分析。
　　首先，針對(duì)植物照明光源的類型進(jìn)行系統(tǒng)介紹，并對(duì)LED用于植物照明的現(xiàn)狀進(jìn)行歸納和總結(jié)，在此基礎(chǔ)上，針對(duì)植物照明相關(guān)光學(xué)參

2、量進(jìn)行闡述，在探索光合有效輻射三種度量標(biāo)準(zhǔn)之間轉(zhuǎn)換關(guān)系的同時(shí)提出一種R/B/G光子比例確定方法，這對(duì)植物照明實(shí)驗(yàn)的開展具有重大意義。
　　其次，基于目前各光色LED應(yīng)用于植物照明現(xiàn)狀及已有的植物照明用光源模組設(shè)計(jì)方案，選用0.1W標(biāo)準(zhǔn)朗伯型紅光、綠光、藍(lán)光和白光LED設(shè)計(jì)3種排布（即RB、RGB和RWB），2種間距(即1cm和2cm)的8×8方陣植物照明光源模組，采用儀器實(shí)測(cè)的配光曲線文件直接導(dǎo)入TracePro軟件，仿真分析各光

3、源模組的照度和輻照度分布情況，結(jié)果表明各光源模組的總照度均勻度、總輻照度均勻度及各色LED輻照度均勻度都比較好。
　　再次，參照上述仿真模型結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)開發(fā)6種LED光源模組，并對(duì)其進(jìn)行光質(zhì)分析，研究發(fā)現(xiàn)通過仿真推算的光量子通量密度值與實(shí)測(cè)值相差很小，在此基礎(chǔ)上計(jì)算得出紅藍(lán)綠光子比例有22∶27∶1、20∶29∶1、50∶31∶19和25∶17∶8四種。
　　最后，采用本文設(shè)計(jì)的LED植物照明光源模組進(jìn)行不同紅藍(lán)綠光子比例LE

4、D光源對(duì)白菜生長(zhǎng)影響的實(shí)驗(yàn)，選用熒光燈進(jìn)行對(duì)照，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明LED處理組的白菜長(zhǎng)勢(shì)良好，RWB光源下白菜長(zhǎng)勢(shì)最好，推測(cè)是因?yàn)槠涔庾V分布比較全，最利于形態(tài)建成;RGB2（指間距為2cm的RGB光源模組）處理組的葉綠素a、b和總?cè)~綠素含量均最高，隨著R/B的減小，葉綠素a和葉綠素b的含量呈下降的趨勢(shì)，說明R/B會(huì)影響葉綠素a和b的積累。而且同種R/B/G配比的光源模組間距為2cm的光源下的白菜的葉綠素a、b和葉綠素a和b的總量均大于間距為1