新能源植物灯的制作方法

本申请涉及灯具技术领域，尤其涉及一种新能源植物灯。

背景技术：

植物进行光合作用时只吸收太阳辐射光谱中5%左右的光谱辐射，其中以波长400~520nm的蓝光以及610~720nm的红色光对光合作用贡献最大。因此，蓝光和红光被称为光肥，这是继“化学肥料”之后的一类新型环保性“物理肥料”。所以，人工模拟植物光合作用的最佳光谱具有肥效和药效的功能，给发展高效生态农业赋予了新的意义。

目前，很多温室/大棚采用高压钠灯作为补光光源。一般的高压钠灯中红蓝光占比为7%和3%，其余不可利用的绿黄光占90%，而植物用高压钠灯的红、蓝光谱占40%和9%，剩余无用光占51%，但是这些比例依然达不到植物光合作用吸收的适当比例，造成光源浪费。因此，需要一种新能源植物灯，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

技术实现要素：

本申请提供一种新能源植物灯，有效提高植物灯的功率因数值，提高光源的利用率。

本申请采用的技术方案是：一种新能源植物灯，包括控制电路，所述控制电路包括功率因数校正pfc驱动电路，所述pfc驱动电路包括ic芯片、有源模块和电压输出端，所述有源模块设置在所述ic芯片和所述电压输出端之间，以增大新能源植物灯的pfc值。

优选地，所述有源模块包括图腾驱动电路，所述图腾驱动电路包括：2个三极管，6个电阻，1个二极管，5个电容，1个电解电容，其中，串联的电阻（r33）和电容（c12）的一端连接至所述ic芯片的引脚vcomp后其另一端接地，电容（c11）的一端连接所述ic芯片的引脚vcomp后其另一端接地，电容（c14）的一端连接至所述ic芯片的引脚vcomp后其另一端接地，电阻（r31）和电容（c8）并联后的一端连接至所述ic芯片的引脚icomp后其另一端接地，二极管（za21）的一端连接至所述ic芯片的引脚gate后其另一端接地，三极管（q2）的基极经由串联的电阻（r38）、电阻（r37）和电阻（r36）连接至三极管（q3）的基极，所述ic芯片的引脚gate连接至所述电阻（r38）和所述电阻（r37）之间，所述三极管（q2）的发射极和所述三极管（q3）的发射极之间设置有串联的电阻（r39）和电阻（r40），电解电容（ecap5）和电容（c23a）分别连接至所述三极管（q2）的集电极。

优选地，所述有源模块还包括pfc升压电路，所述pfc升压电路包括：1个电感，1个mos管，1个二极管，3个电阻，其中，并联的电阻（r40a）和二极管（d2a）的一端连接至所述电阻（r39）和所述电阻（r40）之间后其另一端连接至mos管（q5）的基极，所述mos管（q5）的发射极接地，所述mos管（q5）的集电极连接串联的电阻（core）和电感（t5）的一端，串联的电阻（core）和电感（t5）的另一端连接至电阻（r23）。

优选地，所述有源模块还包括输出电压检测电路，所述输出电压检测电路包括：1个二极管，7个电阻，其中，串联的电阻（r42）、电阻（r43）、电阻（r44）、电阻（r45）、电阻（r34）、二极管（d9）和电阻（*）的一端连接至所述电感（t5）的一端后其另一端接地，电阻（r35）的一端连接至所述电阻（r45）和所述电阻（r34）之间后其另一端接地，所述ic芯片的引脚vsense连接至所述电阻（r45）和所述电阻（r34）。

优选地，所述电压输出端包括电容（ecap8），所述电容（ecap8）连接至所述串联的电阻（r42）、电阻（r43）、电阻（r44）、电阻（r45）、电阻（r34）、二极管（d9）和电阻（*）的两端。

优选地，所述ic芯片（u1）为ice2pcs02g。

优选地，所述控制电路还包括整流桥堆（br1），所述pfc驱动电路还包括pfc值校正电路，所述pfc值校正电路包括：1个电容，5个电阻，其中电容（c7）的一端连接在所述整流桥堆（br1）的第2端口后其另一端接地，电阻（r23）、电阻（r24）、电阻（r25）、电阻（r26）、电阻（r32）依次串联后的第一端连接至所述电容（c7）的一端后其第二端接地，所述ic芯片（u1）的第4引脚（freq）连接至所述电阻（r26）和所述电阻（r32）之间。

优选地，所述控制电路还包括电磁兼容性emc模块，所述emc模块设置在输入电源和所述整流桥堆之间，所述emc模块包括：1个保险丝，2个压敏电阻，4个共差模电感，1个电感，8个电容，2个电阻，其中，保险丝（f1）连接所述输入电源，压敏电阻（vr1a）、压敏电阻（vr1）、电容（cxb）和电容（cxa）依次并联在所述输入电源上，共差模电感（l3ab）和共差模电感（l3b）的一端分别连接在所述电容（cxa）的两端之后，所述共差模电感（cy1a）和所述共差模电感（cy2a）的另一端分别连接电容（cy1a）和电容（cy2a）后接地，电阻（r1）和电阻（r2）串联连接后所述电阻（r1）的一端连接于所述共差模电感（l3ab），所述电阻（r2）的一端连接于所述共差模电感（l3b），并联的电容（cx1）、共差模电感（l1a）、电容（cx3）、共差模电感（l1）、电容（cx2）、电容（cxa）的两端连接在串联的电阻（r1）和电阻（r2）的两端，电容（cy1）的一端连接在所述电容（cxa）的一端后所述电容（cy1）的另一端接地，电容（cy2）的一端经由电感（th1）连接在所述电容（cxa）的另一端后所述电容（cy1）的另一端接地。

优选地，还包括电子继电器电路，所述电子继电器电路包括：1个继电器，1个三极管，1个二极管，1个电容，其中，继电器（34）的第1引脚和第2引脚分别连接至所述电感（th1）的两端，二极管（d8）的两端分别连接至所述继电器（34）的第3引脚和第4引脚之间，三极管（q2a）的集电极连接至所述继电器（34）的第3引脚，所述三极管（q2a）的发射极接地，所述三极管（q2a）的基极连接电容（c9a）后接地。

优选地，所述pfc驱动电路还包括输入电压和电流检测网络，所述输入电压和电流检测网络包括：1个电解电容，8个电阻，3个电容，其中，电解电容（21）与所述电容（c9a）并联连接，电阻（r88a）、电阻（r88）串联后的一端连接至所述三极管（q2a）的基极后其另一端连接至所述ic芯片（u1）的引脚vcc，并且所述继电器（34）的第4引脚连接至所述电阻（r88a）和所述电阻（r88）之间，串联的电阻（r27）和电容（c9）、电阻（r28）和电阻（r29）并联后的一端连接至所述ic芯片（u1）的引脚isense后接地，串联的电阻（r30）和电容（c10）的一端连接至所述ic芯片（u1）的引脚isense后其另一端连接至freq，并且所述电阻（r29）的一端连接至所述电阻（r30）和所述电容（c10）之间，电容（c13）设置在所述ic芯片（u1）的引脚vcc和所述电阻（r30）和所述电容（c10）之间。

采用上述技术方案，本申请至少具有如下技术效果：

本申请提供的新能源植物灯，包括控制电路，控制电路是实现新能源植物灯的启动和关闭，以及维持新能源植物灯的正常工作的电路。为了提高新能源植物灯的光源利用率，本申请提供的新能源植物灯在控制电路中对pfc驱动电路做出改进，pfc驱动电路包括ic芯片、有源模块和电压输出端，相对于传统的无源模块，本申请提供的新能源植物灯，在pfc驱动电路中采用有源模块，并且有源模块设置在ic芯片和电压输出端之间，这里的ic芯片是pfc驱动电路的控制单元，采用上述有源模块，增大新能源植物灯的pfc值到0.99，相对于传统的谐波失真thd高达30~40%，本申请提供的新能源植物灯的谐波失真降低到20%，提高光源的利用率，光源的效率可以达到96%以上。

附图说明

图1为本说明书实施例提供的用于室内植物栽培的新能源植物灯的架构图；

图2为本说明书实施例提供的用于室内植物栽培的新能源植物灯中控制电路的电路原理图。

1-新能源植物灯；10-控制电路；100-pfc驱动模块；110-emc模块；120-辅助电源供电模块；130-高压点火模块。

具体实施方式

为更进一步阐述本申请为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本申请进行详细说明如后。

本申请提供的用于室内植物栽培的新能源植物灯，通过在新能源植物灯控制电路中的pfc驱动电路做出改进，特别是采用有源模块，相对于传统使用无源模块有效提高新能源植物灯的功率因数值，提高光源的利用率。下面将详细地描述本申请的用于室内植物栽培的新能源植物灯及其各个部分。

如图1所示，本说明书实施例提供的用于室内植物栽培的新能源植物灯，包括控制电路10，控制电路10包括功率因数校正pfc驱动电路100，pfc驱动电路100包括ic芯片、有源模块和电压输出端，有源模块设置在ic芯片和电压输出端之间，以增大新能源植物灯的pfc值。

传统的新能源植物灯控制电路中的pfc驱动电路采用无源pfc，谐波失真thd高达30~40%。控制电路是实现新能源植物灯的启动和关闭，以及维持新能源植物灯的正常工作的电路。本说明书实施例提供的新能源植物灯中，控制电路中的pfc驱动电路采用有源模块，并且有源模块设置在ic芯片和电压输出端之间，这里的ic芯片是pfc驱动电路的控制单元，采用上述有源模块，增大新能源植物灯的pfc值到0.99，相对于传统的谐波失真thd高达30~40%，本申请提供的新能源植物灯的谐波失真降低到11%~12%，提高光源的利用率，新能源植物灯的剩余无用光占20%左右。

如图2所示，在一些实施例中，本说明书实施例提供的新能源植物灯中，有源模块包括图腾驱动电路，图腾驱动电路包括：2个三极管，6个电阻，1个二极管，5个电容，1个电解电容，其中，串联的电阻r33和电容c12的一端连接至ic芯片的引脚vcomp后其另一端接地，电容c11的一端连接ic芯片的引脚vcomp后其另一端接地，电容c14的一端连接至ic芯片的引脚vcomp后其另一端接地，电阻r31和电容c8并联后的一端连接至ic芯片的引脚icomp后其另一端接地，二极管za21的一端连接至ic芯片的引脚gate后其另一端接地，三极管q2的基极经由串联的电阻r38、电阻r37和电阻r36连接至三极管q3的基极，ic芯片的引脚gate连接至电阻r38和电阻r37之间，三极管q2的发射极和三极管q3的发射极之间设置有串联的电阻r39和电阻r40，电解电容ecap5和电容c23a分别连接至三极管q2的集电极。

图腾驱动电路可以提升电流的驱动能力，降低谐波失真，提高pfc值到0.99。

如图2所示，在一些实施例中，本说明书实施例提供的新能源植物灯中，有源模块还包括pfc升压电路，pfc升压电路包括：1个电感，1个mos管，1个二极管，3个电阻，其中，并联的电阻r40a和二极管d2a的一端连接至电阻r39和电阻r40之间后其另一端连接至mos管q5的基极，mos管q5的发射极接地，mos管q5的集电极连接串联的电阻core和电感t5的一端，串联的电阻core和电感t5的另一端连接至电阻r23。

ic芯片u1的引脚gate输出pwm控制信号驱动三极管q2、三极管q3的基极，三极管q2、三极管q3的所在的图腾驱动电路驱动mos管q5开始工作后，升压电感t5与二极管d2a等构成的pfc升压电路升压pfc驱动电路的输入电压后，通过输出电压检测电路输出电压。

pfc的输入电压经过图腾驱动电路后经pfc升压电路可以将pfc的输出电压增大为400v。

如图2所示，在一些实施例中，本说明书实施例提供的新能源植物灯，有源模块还包括输出电压检测电路，输出电压检测电路包括：1个二极管，7个电阻，其中，串联的电阻r42、电阻r43、电阻r44、电阻r45、电阻r34、二极管d9和电阻*的一端连接至电感t5的一端后其另一端接地，电阻r35的一端连接至电阻r45和电阻r34之间后其另一端接地，ic芯片的引脚vsense连接至电阻r45和电阻r34。

输出电压检测电路可以检测输出电压值，可以及时给ic芯片u1做出反馈。ic芯片u1的引脚vsense可以获取输出电压检测电路检测到的输出电压信号，据此ic芯片u1可以通过输出pwm控制信号控制输出电压保持不变。

如图2所示，在一些实施例中，本说明书实施例提供的新能源植物灯，电压输出端包括电容ecap8，电容ecap8连接至串联的电阻r42、电阻r43、电阻r44、电阻r45、电阻r34、二极管d9和电阻*的两端。

电容ecpa2输出电压，输出400v的直流电压。

如图2所示，在一些实施例中，本说明书实施例提供的新能源植物灯，ic芯片u1为ice2pcs02g。

ice2pcs02g可以作为pfc控制器，是一款新型8引脚宽域输入的控制器集成电路，适用于有源功率因数校正。

如图2所示，在一些实施例中，本说明书实施例提供的新能源植物灯，控制电路还包括整流桥堆br1，pfc驱动电路还包括pfc值校正电路，pfc值校正电路包括：1个电容，5个电阻，其中电容c7的一端连接在整流桥堆br1的第2端口后其另一端接地，电阻r23、电阻r24、电阻r25、电阻r26、电阻r32依次串联后的第一端连接至电容c7的一端后其第二端接地，ic芯片u1的第4引脚freq连接至电阻r26和电阻r32之间。

整流桥堆br1可以将交流电变成直流电，经过电容c7滤波后，经pfc值校正电路后可以提升pfc值和thd值，电容c13起到滤波的作用，减少干扰。

如图2所示，在一些实施例中，本说明书实施例提供的新能源植物灯，控制电路还包括电磁兼容性emc模块，emc模块设置在输入电源和整流桥堆之间，emc模块包括：1个保险丝，2个压敏电阻，4个共差模电感，1个电感，8个电容，2个电阻，其中，保险丝f1连接输入电源，压敏电阻vr1a、压敏电阻vr1、电容cxb和电容cxa依次并联在输入电源上，共差模电感l3ab和共差模电感l3b的一端分别连接在电容cxa的两端之后，共差模电感cy1a和共差模电感cy2a的另一端分别连接电容cy1a和电容cy2a后接地，电阻r1和电阻r2串联连接后电阻r1的一端连接于共差模电感l3ab，电阻r2的一端连接于共差模电感l3b，并联的电容cx1、共差模电感l1a、电容cx3、共差模电感l1、电容cx2、电容cxa的两端连接在串联的电阻r1和电阻r2的两端，电容cy1的一端连接在电容cxa的一端后电容cy1的另一端接地，电容cy2的一端经由电感th1连接在电容cxa的另一端后电容cy1的另一端接地。

传统的新能源植物灯的控制电路中，emc模块的谐波失真范围在2db~5db，实际的谐波失真会超标，而本说明书实施例提供的新能源植物灯的控制电路中，emc模块的谐波失真范围可以达到6db~7db。

emc模块的工作过程为：输入电源的供电电压为180-260v的交流电，输入电源的交流电压从l端、n端经保险丝f1后，经过压敏电阻vr1和vr1a，压敏电阻是防止浪涌电流，然后经过电容cxb、电容cxa与共差模电感l3b、共差模电感l3ab，再经电容cy1a与电容cy2a接地，然后经电阻r1、电阻r2与电容cx2与两个共模电感l1a、l1，以此经过两节共模电感滤波减少共模干扰，达到时间继电器34，经过时间继电器34延时后经滤波电容cx2、电容cxa到整流桥堆br1，整流桥堆br1把交流电变成直流电给pfc驱动模块供电。

如图2所示，在一些实施例中，本说明书实施例提供的新能源植物灯，还包括电子继电器电路，电子继电器电路包括：1个继电器，1个三极管，1个二极管，1个电容，其中，继电器34的第1引脚和第2引脚分别连接至电感th1的两端，二极管d8的两端分别连接至继电器34的第3引脚和第4引脚之间，三极管q2a的集电极连接至继电器34的第3引脚，三极管q2a的发射极接地，三极管q2a的基极连接电容c9a后接地。

电子继电器控制输入电源的打开和关闭，因此电子继电器可以实现控制电路的工作和关闭。

如图2所示，在一些实施例中，本说明书实施例提供的新能源植物灯，pfc驱动电路还包括输入电压和电流检测网络，输入电压和电流检测网络包括：1个电解电容，8个电阻，3个电容，其中，电解电容21与电容c9a并联连接，电阻r88a、电阻r88串联后的一端连接至三极管q2a的基极后其另一端连接至ic芯片u1的引脚vcc，并且继电器34的第4引脚连接至电阻r88a和电阻r88之间，串联的电阻r27和电容c9、电阻r28和电阻r29并联后的一端连接至ic芯片u1的引脚isense后接地，串联的电阻r30和电容c10的一端连接至ic芯片u1的引脚isense后其另一端连接至freq，并且电阻r29的一端连接至电阻r30和电容c10之间，电容c13设置在ic芯片u1的引脚vcc和电阻r30和电容c10之间。

电阻r88与电阻r88a是为ic芯片u1提供启动电压，电容c13是滤波电容，输入电压和电流检测网络可以检测pfc驱动电路的输入电压和电流的波型。

通过具体实施方式的说明，应当可对本申请为达成预定目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图示仅是提供参考与说明之用，并非用来对本申请加以限制。