LED 植物燈趨勢

LED 光源與傳統燈具在發光原理上存在本質差別。白熾燈通過對燈絲加熱，當燈絲溫度達到一定程度的時候像燒紅的烙鐵一樣發出光來，因此白熾燈將大部分電能轉化成了熱能，只有少數的電能轉化成了光能。高壓鈉燈、金鹵燈、熒光燈等均為氣體放電燈，通過外界電場加速放電管中的電子，激發氣體（包括某些氣態金屬）放電而導致原子發光，其光譜特性主要由氣體成分本身的特性決定。但 LED 為固態光源，其核心是由半導體制成的 PN 結。P 型半導體（含濃度較高的空穴）和 N 型半導體（含濃度較高的自由電子）通常由不同的半導體化合物制成，在它們的交界處形成的空間電荷區被稱為 PN 結。通過 PN 結的電子與空穴的遷移與復合而發光。制造 PN 結的化合物不同，其發光特性也不同。

那么 LED 植物燈到底有什么樣的先天優勢呢？

首先，LED 植物燈光效高、節能。LED 燈具被應用于農業后，因燈具使用密度相對通用照明來說是極高的，特別是光需高的植物，每平方米種植面積的用電功率高達 500-1000 W。這對植物燈的電光轉換效率提出了嚴苛的要求。目前 LED 植物燈的電光轉換效率是白熾燈的 20 倍以上、熒光燈的 3 倍、高壓鈉燈的近 2 倍。因此，應用 LED 植物燈可大幅度降低用電量，從而實現節能。

第二，LED 光譜波段覆蓋范圍廣，容易獲得單色光及全光譜。目前，LED 可覆蓋 200-950 nm 的波長范圍，存在數十種單色光 LED 。并且可以通過單色 LED 芯片激發熒光粉擴寬單色光的半波寬，或者單色光復合光譜，或者獲得全光譜的白光。這對研究不同植物對光的吸收提供了非常有利的實驗條件，并實現了不同植物的光譜定制，為植物提供最佳光配方。

第三，LED 植物燈光強、光譜均可調。LED 屬電流驅動型光源，其亮度隨電流的增大而增加。因此，對驅動 LED 電源輸出電流進行調整，即得到相對應的亮度。對不同光色的 LED 進行電流大小的分別控制，便可實現光譜可調的功能。目前市場上的可調光譜植物燈主要用于科研，而可調光強的植物燈已大范圍應用于生產。其次LED植物燈功率整體偏大，大功率植物燈電源整體效率較高。

第四，LED 發熱少，可近距離接觸植物而不產生植物葉片和操作人員灼燒等問題。室內多層種植技術的快速發展也主要得益于 LED 植物燈的這一特點。轉自（SANANBIO）                                                    

第五，LED 壽命長，光衰小，可靠性高。LED 的理論壽命高達 10 萬小時以上。LED 植物燈的設計若能將 LED 的工作溫度控制在合適的溫度之下，LED 植物燈的壽命便可超過 5 萬小時。目前，高端 LED 植物燈質保期 5 年，且工作 36000 小時后的光衰仍然小于 10% 。而熒光燈工作 10000 到 15000 小時后，通常光衰高達 30% 。

第六，LED 可控性強，智能控制潛力大。傳統燈具如高壓鈉燈，從通電到燈具達到穩定工作狀態需要 5 分鐘以上，而斷電后需要冷卻 10 分鐘左右才能再次啟動。而 LED 的響應速度極高，每秒鐘 30000 次的快速開關條件下仍能正常工作。

第七，使用安全性高，運輸可靠性高。傳統燈具多為玻璃外殼，運輸及使用過程中難免因玻璃破碎而壞損。而 LED 為固體光源，對震動、跌落、沖擊等的耐受程度高，安全可靠。

第八，燈具形式多樣化。傳統光源一般為燈泡類型，制造成植物燈時，往往會增加一個反射器，使其光線向下照射到目標植物上。而 LED 植物燈不但可以制造成向下發光的頂光燈，還可制造成 360 度發光貼近植物的株間補光燈。不似傳統光源燈泡的 360 度發光，LED 封裝后一般為 180 度單面發光，可以更容易獲得小角度發光的燈具，成為將光線集中照射到植物上的投光燈，還可以被制造成近距離照射時光照仍特別均勻的面板式植物燈。

由于它的獨特優勢，LED 植物燈近幾年在農業方面的應用飛速發展。目前，相對傳統燈具，LED 植物燈的成本仍然較高，但隨著時代的科技進步，植物燈的成本一定會快速地降低，未來 LED 植物燈將為農業生產開創更廣闊的天地。