LED植物生长灯应用

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文章出处：网责任编辑：作者：人气：-发表时间：2019-03-21 07:59:00

文/美国明纬

简介

根据最新的市场研究报告[1]，预计到2020年LED植物生长灯的市场销售额将达到19亿美元以上。预计在未来几年内，LED植物生长灯将在垂直农业、温室种植和室内养殖等应用中迅速增长。随着对LED植物生长灯的认知渐趋成熟，目前它已经开始在垂直农业、温室种植等应用中被大规模使用。另外，越来越多人开始进行室内养殖，以及政府有利于LED照明的相关法规，再加上对节能和长时间照明技术的要求，推动了LED植物生长灯市场的发展。这些新兴机会不仅在未来几年推动市场的发展，而且还将驱使照明和室内养殖进一步的细分开放。

植物生长灯产生的光源属于人造光源，通常是电光通过放射出适合于植物光合作用的电磁光谱来刺激植物生长。植物生长灯通常作为自然光的补充光照亦可完全替代自然光。

以LED作为发光体的植物生长灯在植物生长灯市场上可能相对较新，但由于节能、可调光和寿命长等优点，LED植物生长灯变得越来越受欢迎。

光谱

通常来说，一台LED植物生长灯会由不同颜色的LED排列组合而成，以获取适合于不同植物生长的特定光谱。所以LED生长灯的光源可以是某种特定的颜色，为特定的植物提供最佳的适合其生长的光源。因为不同颜色的光，其波长也是不同的，而植物的光合作用只对整个光谱中某些特定波长有反应。例如，红光的波长约为630-660nm，对于茎的生长以及叶的扩展是至关重要的。蓝光的波长只有400-520nm，它会影响植物中的绿藻含量以及叶片厚度。LED本质上就是一个二极体，不同颜色的LED，其顺向电流和电压的特性曲线是不同的。不同颜色的LED特性曲线如下所示：

如图1所示，当正向电流是20mA时，一个普通红色LED此时的顺向电压为1.8V，而蓝色LED为3.6V。

图 1

为了不同的植物的生长而组合出不同的光谱，所以不同的LED植物生长灯，其顺向电压值也是大不相同的。比如说蓝色LED比较多，那顺向电压值就会高，如果红色LED比较多，那顺向电压就会相对低。因此对于LED驱动器来说，具有较宽的恆定电流的工作区域，就可以与更多种类不同的LED植物生长灯搭配使用。

能效

如上所述，单个LED可以发出特定的颜色。图2显示了红色LED（红色曲线）和典型HPS灯（彩虹曲线）放射出的光谱曲线。

图 2

植物能够用来进行光合作用的波长范围是400奈米至700奈米，这个范围被称为有效光合辐射区域（PAR）。相对于传统灯泡，LED产生的电磁光谱非常窄，如图2所示的红色曲线。这正是为什麽LED比HID“更有效率”。与其他类型的传统人造照明相比，如今的双端HPS灯效率已经很高了，每一瓦可以提供超过100流明的光输出。然而，LED的光输出可以达到每瓦300流明。换句话说，LED发光效能比HPS高约3倍。因此，为了使LED植物生长灯保持高效率，LED驱动器也必须具有高效的电压转换能力。

稳定性

对于所有类型的灯泡来说，发出的光量（以流明或PAR光子辐照度来衡量）都会随着使用时间的增加而减少。例如，HID灯泡的光量输出在使用一年后会降低10-15％，而对于HPS来说，随着光量输出的降低，光谱会向绿色和黄色偏移，这是最不利植物生长的光谱区域。因此，大多数专业种植者每年至少会更换一次HID植物生长灯。

然而LED植物生长灯可以在工作50,000小时之后，光亮输出下降不到10％，并且通常仍然处于额定发光值之上，而光谱范围的变化也很小或没有变化。因此，要生产一个好的LED植物生长灯，内部搭配的驱动器也必须是优质高可靠度的LED驱动器才行。

调光

由于LED是可调光的，所以我们可以更好、更方便地控制LED植物生长灯的亮度。调光的重要性在于，在植物的生命週期中，每个植物在不同的生长阶段需要的光量都是不同的。太多的光，其能量转变成热，会减少植物的光合作用效率。可调光功能是LED植物生长灯独特的优势，它能够创造出适合于不同植物在不同生长阶段的最佳光照环境。有时候，拥有可调光的LED驱动器植物生长灯会在市场中更受欢迎。

总结

一般来说，LED植物生长灯具有优异的特定光谱，高能效、极高的稳定性和可调光的能力，这些能力的实现均依赖于内置的LED驱动器。明纬的ELG，HLG和HVG LED驱动器系列，提供长达5?7年的保修期、宽恆定电流区、3合1调光功能、高达70℃的工作温度和高防潮耐受IP67 / IP65等级，强烈推荐使用于LED植物生长灯。此外，它们的效率高达95％，帮助LED植物生长灯具保持在一个非常高效能的水准。另外，对于北美市场，HVG系列适用于需要高输入电压277 / 347 / 480Vac的LED植物生长灯具。