一種用于光生物學實驗的可調光配方的寬光譜led光源的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明專利提出一種用于光生物學實驗的可調光配方的寬光譜LED光源，可應用于各種與光生物學相關的實驗研宄中，主要包括與光照相聯系的植物生理生化、動物生理生化、菌類培植、光學理療及相對應的分子機制等研宄，可以為可控環境下植物栽培、動物飼養、菌類生產和光治療方法及健康光源等所需的光配方研宄提供光源設備。
【背景技術】
[0002]與光照有關的植物、動物和微生物生理生化、光醫學研宄及相對應的分子機制等研宄，可控環境下的植物栽培、動物飼養、菌類生產和光治療方法及健康光源的開發，需要能夠任意調控光配方(光譜組成和光照強度)的全光譜光源。
[0003]隨著LED產業技術的發展，LED作為新一代綠色環保光源逐步得到普及應用。LED具有許多其他光源無法相比的獨特優勢，其中包括LED能夠發出各種波段的光譜，且每一種波段波譜較窄，包含所有可見光波段及部分紫外和紅外波段。這一特性使得開發可以任意調配光源光譜組成的全光譜光源成為可能。
[0004]但是，目前應用的LED光源大多為單色或兩到三種顏色的組合光源，常見的有紅、藍、綠、紫外和紅外單色光源，以及不同比例的紅藍組合、紅白、藍白及紅藍綠組合LED光源等。這些光源雖然也能夠實現一定的波譜調配，但是同一個光源不能夠同時實現波譜段和各段輻射強度的調配。不能夠滿足光生物科學研宄和技術開發的需要。而且，為了研宄光譜組成需要配置很多個不同的光源，且使用率極低，造成浪費。
[0005]本專利提出的一種用于光生物學實驗的可調光配方的寬光譜LED光源，能夠滿足各項與光環境相關的研宄對特殊光源的需求，研宄人員可以根據自己實驗方案任意調配光譜組成和各個譜段的光照強度大小，具有廣闊的應用價值。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是給出一種在一定范圍內可任意調控光譜，精巧輕便、使用簡單的用于科學研宄的寬光譜LED光源。
[0007]為了實現以上研宄目的，設計發明了此種光譜可調控的科研實驗用寬光譜LED光源。包括光源板模塊(I)和啟動控制模塊(2)。其特征在于可應用于各種光生物相關的實驗研宄，還可以應用于需要不斷變動光環境光譜組成的特殊環境照明。
[0008]所述光源板模塊⑴有外殼(3)、散熱板⑷、散熱扇(5)、印刷電路板(6)、燈珠單元⑵、穿線孔⑶和懸掛孔(9)組成。外殼⑴背面以中心為圓心開有環形進氣口(10)，四個側面均開有條形出氣口(11)，用于冷空氣的流入和熱空氣的流出。散熱板(4)上的散熱翅(12)以板對角線為界分成四個部分，每個部分的散熱翅(12)均勻的向對邊延伸，且近心端略高于遠心端，整體呈四面發散排列，利于熱空氣的排出。散熱扇(5)固定在外殼(3)背板內側中心位置，運行過程中，從進氣口(10)吸入冷空氣，推動其在散熱翅(12)的間隙中穿過并從出氣口(11)排出。印刷電路板(6)采用多層PCB，使同一個波段的燈珠并聯且可以單獨控制，整個燈板一顆燈珠損壞不影響其他燈珠工作。為保障光源在長期使用過程中印刷電路板(6)與散熱板(3)的充分接觸，首先用具有良好導熱性的粘著劑將印刷電路板
(6)與散熱板(3)緊密黏貼在一起，再用均勻分布的固定釘(13)非穿透性固定，使光源工作過程中產生的熱量得到充分的擴散，達到良好的散熱效果。燈珠單元(7)包含280-320nmLED 燈珠(14)、610-710nm LED 燈珠(15)、380_420nm LED 燈珠(16)、420_480nm LED 燈珠
(17)、480-560nm LED 燈珠(18)、560_610nm LED 燈珠(19)和 710_740nm LED 燈珠(20)七個不同發光波段的LED燈珠，呈六邊形排布，所發射的光譜包含了可見光區域的全譜和部分紫外及遠紅，單元間具有相同波段的燈珠分布在單元的相同方位，且同一種波段的燈珠同行并聯或同列并聯，之后再行與行并聯或列與列并聯，最后通過外殼(3)側面的穿線孔
[8]與啟動控制模塊(2)相連，實現每一個波段的獨立調控。整個燈珠單元采用耐高溫抗腐蝕且抗老化的透明膠(21)作局部圓形防水封裝，燈珠單元在電路板上的排布行間距與列間距相同均為20mm < d < 40mm，以便使各波段的光輻射分布均勻，行數和列數根據供電及具體使用情況確定。四個懸掛孔(9)焊接在外殼背面的四個角便于使用時燈具的固定。
[0009]所述的啟動控制模塊(2)由控制箱體(22)、調控旋鈕(23)和總電源開關(24)組成。控制箱體(22)內集成了可PWM調控的LED啟動電源和PWM調控器，對應光源板模塊
(I)上燈珠的情況分成并聯關系的7組，每一組控制一個光輻射波段，所有連接電線匯聚成電線束(25)通過穿線孔(8)與光源板模塊相連，實現對光源光譜組成在一定范圍內任意配比的調控。調控旋鈕(23)共設了 7個，分別對應一個光輻射波段，通過旋轉旋鈕可以實現控制波段光輻射量在該波段輻射總量0%?100%范圍內的調控。總電源開關(24)可以控制整個電路外接AC220?270V電能供與斷。
[0010]本發明的優點在于:
[0011]1、本發明的光譜組成可以在一定范圍內任意的調配，一燈可以多用，滿足各項與光生物學相關的研宄對特殊光源的需求；
[0012]2、本發明中光譜輻射波段可以最多分為七個波段，所發射的光譜可覆蓋可見光區域的全譜和部分紫外及遠紅，每個波段可分別實現0% -100%的調控；
[0013]3、本發明中采用的是耐高溫抗老化的透明膠做局部環形防水封裝，這種封裝方式在實現防水的同時不造成衰減光輻射，節省材料且更利于燈板的散熱。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明整體結構圖；
[0015]圖2為本發明光源板單元組成拆解圖；
[0016]圖3為本發明燈珠單元燈珠的排布及防水封裝示意圖；
[0017]圖4為本發明電路連接原理圖；
[0018]圖中:
[0019]1-光源板模塊2-啟動控制模塊 3-外殼4-散熱板
[0020]5-散熱扇6-印刷電路板7-燈珠單元8-穿線孔
[0021]9-懸掛孔10-環形進氣口11-條形出氣口 12-散熱翅
[0022]13-固定釘14-280-320nm15-610_710nm 16-380_420nm
[0023]LED燈珠LED燈珠LED燈珠
[0024]17-420_480nm18-480_560nm19-560_610nm20-710_740