赵启蒙 周小丽 周明琦 刘木清

(复旦大学电光源研究所，先进照明技术教育部工程研究中心，上海200433)

1 引言

我国作为世界上的农业大国，以仅有世界7%的耕地养活了占世界22%的人口，农业在我国国民经济中有着重要的地位。但是目前我国大部分农业仍然使用着传统的粗放式种植方式，高成本，低效率，存在污染。高效节能无污染的新型农业种植技术成为了当前国民经济中亟待发展的一环［1］。近些年来，随着大功率LED技术的不断发展，使得红光、蓝光和远红外光等大功率单色光LED的技术越来越成熟。由于大功率单色光LED具有光源体积小、光效高、寿命长、波长范围窄与冷光源等特点，而且可以实现与光合作用吸收峰值波长完全吻合，较传统光源有着明显的优势。因此LED光源在农业领域的应用具有良好的发展前景［2］。本文利用模块化设计理念，配合带调光功能的驱动器，自行设计用于植物生长补光的LED模块，多个LED模块组成LED照明系统。并采用拟南芥作为生长植物，使用自行设计的LED植物生长补光照明系统和传统荧光灯照明系统进行对比补光，初步分析了LED植物生长补光照明系统对于植物的效用。

2 LED植物生长补光照明系统的模块化设计

自行设计的LED植物生长补光照明系统主要是由多个LED植物生长补光灯模块组成。为了方便使用者组装、更换和维护，在该灯具的设计中采用模块化设计，每一个模块都可实现独立照明以及独立调光，单独模块主要包括1W单色LED器件、PCB板、散热器、光学透镜、驱动电源、调光控制器以及定时器等几个部分，具体实样见图1。……