[go: nahoru, domu]

DE102019103805A1 - PLANT LIGHTING DEVICE AND METHOD OF OPERATING A LIGHT SOURCE - Google Patents

PLANT LIGHTING DEVICE AND METHOD OF OPERATING A LIGHT SOURCE Download PDF

Info

Publication number
DE102019103805A1
DE102019103805A1 DE102019103805.7A DE102019103805A DE102019103805A1 DE 102019103805 A1 DE102019103805 A1 DE 102019103805A1 DE 102019103805 A DE102019103805 A DE 102019103805A DE 102019103805 A1 DE102019103805 A1 DE 102019103805A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
emitting diode
lighting device
plant lighting
source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102019103805.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Alexander Wilm
Thomas Schlereth
Carolin Horst
Horst Varga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority to DE102019103805.7A priority Critical patent/DE102019103805A1/en
Publication of DE102019103805A1 publication Critical patent/DE102019103805A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00Botany in general
    • A01G7/04Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
    • A01G7/045Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • H05B45/395Linear regulators
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/40Details of LED load circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/30Driver circuits
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/14Measures for saving energy, e.g. in green houses

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Eine Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung (10) weist eine Lichtquelle (100, 105), die eine Leuchtdiode (111, 121) enthält, und eine Wechselspannungsquelle (150) auf. Die Wechselspannungsquelle ist geeignet, die Lichtquelle (100, 105) mit Wechselspannung zu versorgen. Dabei ist eine Taktung der Wechselspannungsquelle (150) aus der Taktung einer Netzspannung erzeugt.A plant lighting device (10) has a light source (100, 105) which contains a light-emitting diode (111, 121), and an alternating voltage source (150). The AC voltage source is suitable for supplying the light source (100, 105) with AC voltage. In this case, the alternating voltage source (150) is clocked from the clocking of a mains voltage.

Description

Pflanzenbau unter Verwendung künstlicher Lichtquellen wie beispielsweise Leuchtdioden (LEDs) wird weit verbreitet eingesetzt, um unabhängig von Wetterbedingungen und geografischen Gegebenheiten Pflanzenprodukte wie beispielsweise Gemüse, Obst und Schmuckgewächse wachsen zu lassen. Anstrengungen werden unternommen, um die Beleuchtung den Bedürfnissen der Pflanzen besser anzupassen, um dadurch möglichst ressourcenarm Pflanzenbau zu betreiben.Plant cultivation using artificial light sources such as light-emitting diodes (LEDs) is widely used in order to allow plant products such as vegetables, fruit and ornamental plants to grow regardless of weather and geographic conditions. Efforts are being made to better adapt the lighting to the needs of the plants in order to cultivate crops with as few resources as possible.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben einer Lichtquelle sowie eine Leuchtdioden-Lichtquelle zur Verfügung zu stellen.The present invention is based on the object of providing an improved plant lighting device, an improved method for operating a light source and a light-emitting diode light source.

Gemäß Ausführungsform wird die Aufgabe durch den Gegenstand und das Verfahren der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.According to an embodiment, the object is achieved by the subject matter and the method of the independent patent claims. Advantageous further developments are defined in the dependent claims.

ZusammenfassungSummary

Eine Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung weist eine Lichtquelle, die eine Leuchtdiode enthält, und eine Wechselspannungsquelle auf, die geeignet ist, die Lichtquelle mit Wechselspannung zu versorgen. Dabei ist eine Taktung der Wechselspannungsquelle aus der Taktung einer Netzspannung erzeugt.A plant lighting device has a light source which contains a light-emitting diode, and an alternating voltage source which is suitable for supplying the light source with alternating voltage. In this case, the alternating voltage source is clocked from the clocking of a mains voltage.

Beispielsweise enthält die Lichtquelle eine erste Leuchtdiode und eine zweite Leuchtdiode, wobei die erste Leuchtdiode geeignet ist, elektromagnetische Strahlung einer ersten Wellenlänge zu emittieren. Die zweite Leuchtdiode ist geeignet, elektromagnetische Strahlung einer zweiten Wellenlänge zu emittieren. Gemäß Ausführungsformen ist die erste Leuchtdiode parallel zur zweiten Leuchtdiode und mit gleicher Durchlassrichtung wie die zweite Leuchtdiode geschaltet.For example, the light source contains a first light-emitting diode and a second light-emitting diode, the first light-emitting diode being suitable for emitting electromagnetic radiation of a first wavelength. The second light-emitting diode is suitable for emitting electromagnetic radiation of a second wavelength. According to embodiments, the first light-emitting diode is connected in parallel to the second light-emitting diode and with the same forward direction as the second light-emitting diode.

Gemäß weiteren Ausführungsformen enthält die Lichtquelle eine erste Leuchtdiode und eine zweite Leuchtdiode. Dabei bestrahlt die erste Leuchtdiode einen anderen räumlichen Bereich als die zweite Leuchtdiode.According to further embodiments, the light source contains a first light-emitting diode and a second light-emitting diode. The first light-emitting diode irradiates a different spatial area than the second light-emitting diode.

Gemäß Ausführungsformen ist die erste Leuchtdiode parallel zur zweiten Leuchtdiode und mit entgegengesetzter Durchlassrichtung zur zweiten Leuchtdiode geschaltet. Beispielsweise kann die erste Leuchtdiode Teil einer ersten Leuchtdiodenanordnung und die zweite Leuchtdiode Teil einer zweiten Leuchtdiodenanordnung sein.According to embodiments, the first light-emitting diode is connected in parallel to the second light-emitting diode and with the opposite forward direction to the second light-emitting diode. For example, the first light-emitting diode can be part of a first light-emitting diode arrangement and the second light-emitting diode part of a second light-emitting diode arrangement.

Beispielsweise kann die erste Leuchtdiodenanordnung ausschließlich erste Leuchtdioden enthalten, und die zweite Leuchtdiodenanordnung kann ausschließlich zweite Leuchtdioden enthalten. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die erste Leuchtdiodenanordnung erste und zweite Leuchtdioden enthalten, und die zweite Leuchtdiodenanordnung enthält erste und zweite Leuchtdioden.For example, the first light-emitting diode arrangement can only contain first light-emitting diodes, and the second light-emitting diode arrangement can only contain second light-emitting diodes. According to further embodiments, the first light-emitting diode arrangement can contain first and second light-emitting diodes, and the second light-emitting diode arrangement contains first and second light-emitting diodes.

Beispielsweise kann die Anzahl erster Leuchtdioden und die Anzahl zweiter Leuchtdioden entsprechend einer zu erzielenden spektralen Verteilung von zu emittierenden Wellenlängen ausgewählt sein.For example, the number of first light-emitting diodes and the number of second light-emitting diodes can be selected in accordance with a spectral distribution to be achieved of wavelengths to be emitted.

Gemäß Ausführungsformen kann die Lichtquelle als eine Brückenschaltung aus einer Vielzahl erster und zweiter Leuchtdioden realisiert sein. Beispielsweise kann eine Pulsfrequenz der Lichtquelle gegenüber einer Netzfrequenz verdoppelt sein.According to embodiments, the light source can be implemented as a bridge circuit made up of a plurality of first and second light-emitting diodes. For example, a pulse frequency of the light source can be doubled compared to a network frequency.

Gemäß Ausführungsformen kann die Lichtquelle eine Vielzahl von Leuchtdioden aufweisen. Die Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung kann ferner ein erstes Schaltelement aufweisen. Das erste Schaltelement kann geeignet sein, mindestens eine weitere Leuchtdiode in Abhängigkeit einer Spannung mit Leuchtdioden der Lichtquelle in Reihe zu verbinden. Die Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung kann ein weiteres Schaltelement aufweisen, das geeignet ist, mindestens eine weitere Leuchtdiode in Abhängigkeit einer Spannung mit Leuchtdioden der Lichtquelle in Reihe zu verbinden.According to embodiments, the light source can have a plurality of light-emitting diodes. The plant lighting device can furthermore have a first switching element. The first switching element can be suitable for connecting at least one further light-emitting diode in series with light-emitting diodes of the light source as a function of a voltage. The plant lighting device can have a further switching element which is suitable for connecting at least one further light-emitting diode as a function of a voltage to light-emitting diodes of the light source in series.

Die Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung kann ferner eine Schaltvorrichtung aufweisen, durch das die Lichtquelle in vorbestimmten Perioden einschaltbar ist.The plant lighting device can furthermore have a switching device by means of which the light source can be switched on in predetermined periods.

Die Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung kann weiterhin einen Linearregler aufweisen, der geeignet ist, einen über die erste Leuchtdiode oder die zweite Leuchtdiode fließenden Strom zu begrenzen.The plant lighting device can furthermore have a linear regulator which is suitable for limiting a current flowing via the first light-emitting diode or the second light-emitting diode.

Beispielsweise kann bei der Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung die Lichtquelle eine erste Leuchtdiodenanordnung mit einer ersten Vielzahl von ersten Leuchtdioden und eine zweite Leuchtdiodenanordnung mit einer zweiten Vielzahl von zweiten Leuchtdioden enthalten. Dabei ist die erste Leuchtdiodenanordnung parallel zur zweiten Leuchtdiodenanordnung geschaltet. Die erste Vielzahl ist von der zweiten Vielzahl verschieden. Die Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung enthält weiterhin einen ersten Linearregler, der mit der ersten Leuchtdiodenanordnung in Reihe geschaltet ist, sowie einen zweiten Linearregler, der mit der zweiten Leuchtdiodenanordnung in Reihe geschaltet ist. For example, in the plant lighting device, the light source can contain a first light-emitting diode arrangement with a first plurality of first light-emitting diodes and a second light-emitting diode arrangement with a second plurality of second light-emitting diodes. The first light-emitting diode arrangement is connected in parallel to the second light-emitting diode arrangement. The first plurality is different from the second plurality. The plant lighting device furthermore contains a first linear regulator, which is connected in series with the first light-emitting diode arrangement, and a second linear regulator, which is connected in series with the second light-emitting diode arrangement.

Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Wechselspannungsquelle eine Drehstromquelle umfassen. Die Lichtquelle kann weiterhin eine dritte Leuchtdiode oder Leuchtdiodenanordnung aufweisen. Dabei ist die erste Leuchtdiode mit einem ersten Außenleiter der Drehstromquelle, die zweite Leuchtdiode ist mit einem zweiten Außenleiter der Drehstromquelle, und die dritte Leuchtdiode ist mit einem dritten Außenleiter der Drehstromquelle verbunden. According to further embodiments, the AC voltage source can comprise a three-phase current source. The light source can furthermore have a third light-emitting diode or light-emitting diode arrangement. The first light-emitting diode is connected to a first outer conductor of the three-phase power source, the second light-emitting diode is connected to a second outer conductor of the three-phase power source, and the third light-emitting diode is connected to a third outer conductor of the three-phase power source.

Ein Verfahren zum Betreiben einer Lichtquelle, die eine Leuchtdiode aufweist, umfasst das Versorgen der Lichtquelle mit einer Wechselspannung. Dabei ist eine Taktung der Wechselspannung aus der Taktung einer Netzspannung erzeugt.A method for operating a light source which has a light-emitting diode comprises supplying the light source with an alternating voltage. The alternating voltage is pulsed from the pulsing of a mains voltage.

Beispielsweise kann eine Pulsfrequenz der Lichtquelle einem Vielfachen einer Netzfrequenz entsprechen. Alternativ kann eine Pulsfrequenz der Lichtquelle einem Bruchteil einer Netzfrequenz entsprechen.For example, a pulse frequency of the light source can correspond to a multiple of a network frequency. Alternatively, a pulse frequency of the light source can correspond to a fraction of a network frequency.

FigurenlisteFigure list

Die begleitenden Zeichnungen dienen dem Verständnis von Ausführungsbeispielen der Erfindung. Die Zeichnungen veranschaulichen Ausführungsbeispiele und dienen zusammen mit der Beschreibung deren Erläuterung. Weitere Ausführungsbeispiele und zahlreiche der beabsichtigten Vorteile ergeben sich unmittelbar aus der nachfolgenden Detailbeschreibung. Die in den Zeichnungen gezeigten Elemente und Strukturen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander dargestellt. Gleiche Bezugszeichen verweisen auf gleiche oder einander entsprechende Elemente und Strukturen.

  • 1A zeigt ein Ersatzschaltbild einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung gemäß Ausführungsformen sowie ein Beispiel eines Intensitätsverlaufs der ausgestrahlten elektromagnetischen Strahlung.
  • 1B zeigt ein Ersatzschaltbild einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsformen.
  • 2A zeigt ein Ersatzschaltbild einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsformen sowie ein Beispiel eines Intensitätsverlaufs der ausgestrahlten elektromagnetischen Strahlung.
  • 2B zeigt ein Ersatzschaltbild einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsformen.
  • 3A zeigt ein Ersatzschaltbild einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsformen sowie ein Beispiel eines Intensitätsverlaufs der ausgestrahlten elektromagnetischen Strahlung.
  • 3B zeigt ein Ersatzschaltbild einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsformen sowie ein Beispiel eines Intensitätsverlaufs der ausgestrahlten elektromagnetischen Strahlung.
  • 3C zeigt ein Ersatzschaltbild einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsformen.
  • 4A bis 4D veranschaulichen weitere Merkmale von Pflanzenbeleuchtungsvorrichtungen gemäß weiteren Ausführungsformen.
  • 4E bis 4F zeigen weitere Beispiele eines zeitlichen Verlaufs von Spannung und Strom.
  • 5A zeigt ein Ersatzschaltbild einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsformen.
  • 5B und 5C veranschaulichen Beispiele von Spannungs-und Stromstärkeverläufen gemäß weiteren Ausführungsformen.
  • 6A und 6B veranschaulichen eine Beleuchtungsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsformen.
  • 7A veranschaulicht eine Leuchtdioden-Lichtquelle gemäß weiteren Ausführungsformen.
  • 7B zeigt ein Ersatzschaltbild einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsformen.
  • 8A zeigt ein Ersatzschaltbild einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsformen.
  • 8B zeigt Beispiele von Spannungs-und Stromsignalverläufen gemäß Ausführungsformen.
  • 9A zeigt ein Ersatzschaltbild einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsformen.
  • 9B zeigt Beispiele von Spannungs-und Stromsignalverläufen gemäß Ausführungsformen.
The accompanying drawings serve to understand embodiments of the invention. The drawings illustrate exemplary embodiments and, together with the description, serve to explain them. Further exemplary embodiments and numerous of the intended advantages result directly from the detailed description below. The elements and structures shown in the drawings are not necessarily shown true to scale with one another. Identical reference symbols refer to identical or corresponding elements and structures.
  • 1A shows an equivalent circuit diagram of a plant lighting device according to embodiments and an example of an intensity profile of the emitted electromagnetic radiation.
  • 1B shows an equivalent circuit diagram of a plant lighting device according to further embodiments.
  • 2A shows an equivalent circuit diagram of a plant lighting device according to further embodiments and an example of an intensity profile of the emitted electromagnetic radiation.
  • 2 B shows an equivalent circuit diagram of a plant lighting device according to further embodiments.
  • 3A shows an equivalent circuit diagram of a plant lighting device according to further embodiments and an example of an intensity profile of the emitted electromagnetic radiation.
  • 3B shows an equivalent circuit diagram of a plant lighting device according to further embodiments and an example of an intensity profile of the emitted electromagnetic radiation.
  • 3C shows an equivalent circuit diagram of a plant lighting device according to further embodiments.
  • 4A to 4D illustrate further features of plant lighting devices according to further embodiments.
  • 4E to 4F show further examples of a time curve of voltage and current.
  • 5A shows an equivalent circuit diagram of a plant lighting device according to further embodiments.
  • 5B and 5C illustrate examples of voltage and current intensity profiles according to further embodiments.
  • 6A and 6B illustrate a lighting device according to further embodiments.
  • 7A Figure 11 illustrates a light emitting diode light source in accordance with further embodiments.
  • 7B shows an equivalent circuit diagram of a plant lighting device according to further embodiments.
  • 8A shows an equivalent circuit diagram of a plant lighting device according to further embodiments.
  • 8B shows examples of voltage and current waveforms according to embodiments.
  • 9A shows an equivalent circuit diagram of a plant lighting device according to further embodiments.
  • 9B shows examples of voltage and current waveforms according to embodiments.

DetailbeschreibungDetailed description

In der folgenden Detailbeschreibung wird auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil der Offenbarung bilden und in denen zu Veranschaulichungszwecken spezifische Ausführungsbeispiele gezeigt sind. In diesem Zusammenhang wird eine Richtungsterminologie wie „Oberseite“, „Boden“, „Vorderseite“, „Rückseite“, „über“, „auf“, „vor“, „hinter“, „vorne“, „hinten“ usw. auf die Ausrichtung der gerade beschriebenen Figuren bezogen. Da die Komponenten der Ausführungsbeispiele in unterschiedlichen Orientierungen positioniert werden können, dient die Richtungsterminologie nur der Erläuterung und ist in keiner Weise einschränkend.In the following detailed description, reference is made to the accompanying drawings, which form a part of the disclosure and in which specific exemplary embodiments are shown for purposes of illustration. In this context, directional terminology such as "top", "bottom", "front", "back", "over", "on", "in front of", "behind", "in front", "behind" etc. is applied to the Orientation related to the figures just described. Since the components of the exemplary embodiments in can be positioned in different orientations, the directional terminology is used for purposes of illustration and is in no way limiting.

Die Beschreibung der Ausführungsbeispiele ist nicht einschränkend, da auch andere Ausführungsbeispiele existieren und strukturelle oder logische Änderungen gemacht werden können, ohne dass dabei vom durch die Patentansprüche definierten Bereich abgewichen wird. Insbesondere können Elemente von im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen mit Elementen von anderen der beschriebenen Ausführungsbeispiele kombiniert werden, sofern sich aus dem Kontext nichts anderes ergibt.The description of the exemplary embodiments is not restrictive, since other exemplary embodiments also exist and structural or logical changes can be made without deviating from the scope defined by the patent claims. In particular, elements of the exemplary embodiments described below can be combined with elements of other of the exemplary embodiments described, unless the context indicates otherwise.

Im Kontext dieser Beschreibung bedeutet der Begriff „elektrisch verbunden“ eine niederohmige elektrische Verbindung zwischen den verbundenen Elementen. Die elektrisch verbundenen Elemente müssen nicht notwendigerweise direkt miteinander verbunden sein. Weitere Elemente können zwischen elektrisch verbundenen Elementen angeordnet sein.In the context of this description, the term “electrically connected” means a low-resistance electrical connection between the connected elements. The electrically connected elements do not necessarily have to be directly connected to one another. Further elements can be arranged between electrically connected elements.

Der Begriff „elektrisch verbunden“ umfasst auch Tunnelkontakte zwischen den verbundenen Elementen.The term “electrically connected” also includes tunnel contacts between the connected elements.

Soweit hier die Begriffe „haben“, „enthalten“, „umfassen“, „aufweisen“ und dergleichen verwendet werden, handelt es sich um offene Begriffe, die auf das Vorhandensein der besagten Elemente oder Merkmale hinweisen, das Vorhandensein von weiteren Elementen oder Merkmalen aber nicht ausschließen. Die unbestimmten Artikel und die bestimmten Artikel umfassen sowohl den Plural als auch den Singular, sofern sich aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes ergibt.Insofar as the terms “have”, “contain”, “comprise”, “have” and the like are used, these are open-ended terms that indicate the presence of said elements or features, but the presence of further elements or features do not exclude. The indefinite articles and definite articles include both the plural and the singular, unless the context clearly indicates otherwise.

Nachfolgend werden verschiedene Konfigurationen von Pflanzenbeleuchtungsvorrichtungen beschrieben. Die Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung enthält eine Lichtquelle, die eine Leuchtdiode aufweist. Leuchtdioden können allgemein auf Halbleitermaterialien, insbesondere indirekten Halbleitermaterialien basieren. Beispiele für zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung besonders geeignete Halbleitermaterialien umfassen insbesondere Nitrid-Halbleiterverbindungen, durch die beispielsweise ultraviolettes, blaues oder langwelligeres Licht erzeugt werden kann, wie beispielsweise GaN, InGaN, AlN, AlGaN, AlGaInN, AlGaInBN, Phosphid-Halbleiterverbindungen, durch die beispielsweise grünes oder langwelligeres Licht erzeugt werden kann, wie beispielsweise GaAsP, AlGaInP, GaP, AlGaP, sowie weitere Halbleitermaterialien wie GaAs, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, SiC, ZnSe, ZnO, Ga2O3, Diamant, hexagonales BN und Kombinationen der genannten Materialien. Im Kontext der vorliegenden Beschreibung schließt der Begriff „Halbleiter“ auch organische Halbleitermaterialien ein.Various configurations of plant lighting devices are described below. The plant lighting device contains a light source which has a light emitting diode. Light-emitting diodes can generally be based on semiconductor materials, in particular indirect semiconductor materials. Examples of semiconductor materials particularly suitable for generating electromagnetic radiation include, in particular, nitride semiconductor compounds, which can be used to generate, for example, ultraviolet, blue or longer-wave light, such as GaN, InGaN, AlN, AlGaN, AlGaInN, AlGaInBN, phosphide semiconductor compounds, which, for example, green or longer-wave light can be generated, such as GaAsP, AlGaInP, GaP, AlGaP, and other semiconductor materials such as GaAs, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, SiC, ZnSe, ZnO, Ga 2 O 3 , diamond, hexagonal BN and combinations of the materials mentioned. In the context of the present description, the term “semiconductor” also includes organic semiconductor materials.

Der Begriff „Substrat“ umfasst generell isolierende, leitende oder Halbleitersubstrate.The term “substrate” generally includes insulating, conductive, or semiconductor substrates.

Der konkrete Aufbau sowie die Zusammensetzung der Leuchtdiode sind für die Funktionsweise der Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung unerheblich, solange die Leuchtdiode geeignet ist, elektromagnetische Strahlung zu emittieren, wenn sie in Durchlassrichtung betrieben wird. Weiterhin emittiert die Leuchtdiode keine elektromagnetische Strahlung, wenn sie in Sperrrichtung betrieben wird. Darüber hinaus wirkt die Leuchtdiode als sperrendes Element, wenn sie in Sperrrichtung betrieben wird. Die Leuchtdiode kann auf Halbleitermaterialien basieren. Es ist jedoch nicht erforderlich, dass sie ausschließlich auf Halbleitermaterialien basiert. Beispielsweise kann die Leuchtdiode auch auf organischen Halbleitermaterialien basieren.The specific structure and the composition of the light-emitting diode are irrelevant for the functioning of the plant lighting device, as long as the light-emitting diode is suitable for emitting electromagnetic radiation when it is operated in the forward direction. Furthermore, the light-emitting diode does not emit any electromagnetic radiation when it is operated in the reverse direction. In addition, the light-emitting diode acts as a blocking element when it is operated in the blocking direction. The light-emitting diode can be based on semiconductor materials. However, it is not required that it be based solely on semiconductor materials. For example, the light-emitting diode can also be based on organic semiconductor materials.

Im Folgenden werden sowohl einzelne Leuchtdioden als auch Anordnungen aus Leuchtdioden beschrieben. Eine Anordnung aus Leuchtdioden umfasst dabei eine geeignete Verschaltung der entsprechenden Leuchtdioden. Beispielsweise können die einzelnen Leuchtdioden in Reihe geschaltet werden. Weiterhin können mehrere Stränge von in Reihe geschalteten Leuchtdioden zueinander parallel geschaltet werden. Insgesamt wird der Begriff „Leuchtdiode“ in der Regel so verwendet, dass er auch eine beliebige Anordnung einer Vielzahl von Leuchtdioden umfassen kann, sofern nichts anderes angegeben ist.Both individual light-emitting diodes and arrangements of light-emitting diodes are described below. An arrangement of light-emitting diodes includes suitable interconnection of the corresponding light-emitting diodes. For example, the individual light emitting diodes can be connected in series. Furthermore, several strings of light-emitting diodes connected in series can be connected in parallel to one another. Overall, the term “light-emitting diode” is generally used in such a way that it can also include any arrangement of a multiplicity of light-emitting diodes, unless otherwise stated.

1A zeigt ein Ersatzschaltbild einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung 10 gemäß Ausführungsformen. Die Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung 10 umfasst eine Lichtquelle 100, die eine Leuchtdiode 111, 121 enthält, sowie eine Wechselspannungsquelle 150. Die Wechselspannungsquelle 150 ist geeignet, die Lichtquelle 100 mit Wechselspannung zu versorgen. Dabei ist eine Taktung der Wechselspannungsquelle 150 aus der Taktung einer Netzspannung erzeugt. Die Wechselspannungsquelle 150 kann beispielsweise ein Netzstecker oder konventioneller Netzanschluss sein. Die Wechselspannungsquelle 150 kann beispielsweise direkt an das übliche Stromnetz angeschlossen sein. Beispielsweise kann das Wechselspannungsnetz bei 50 oder 60 Hz und einer Wechselspannung von 230 oder 120 V betrieben werden, je nach Auslegung des Stromnetzes. Sonderformen der Amplitude und Frequenz können auch verwendet werden. 1A shows an equivalent circuit diagram of a plant lighting device 10 according to embodiments. The plant lighting device 10 includes a light source 100 who have favourited a light emitting diode 111 , 121 contains, as well as an AC voltage source 150 . The AC voltage source 150 is suitable the light source 100 to be supplied with alternating voltage. There is a clocking of the AC voltage source 150 generated from the pulsing of a mains voltage. The AC voltage source 150 can be, for example, a power plug or a conventional power connection. The AC voltage source 150 can for example be connected directly to the usual power grid. For example, the AC voltage network can be operated at 50 or 60 Hz and an AC voltage of 230 or 120 V, depending on the design of the power network. Special forms of amplitude and frequency can also be used.

Pflanzen führen üblicherweise nicht kontinuierlich Photosynthese durch. Eher verhält es sich so, dass sie, nachdem die Fotosynthese angestoßen wurde, beispielsweise durch Einfall von Photonen, eine gewisse Erholungszeit benötigen, bevor ein darauffolgender Photosynthesevorgang stattfinden kann. Entsprechend ist es möglich, gepulstes Licht zum Beleuchten von Pflanzen zu verwenden. Dabei können die Frequenz und auch der Belastungszyklus genau an den natürlichen Photosynthesezyklus der Pflanzen angepasst werden. Bei einer guten Anpassung von Frequenz und Belastungszyklus an den Photosynthesezyklus der Pflanzen kann eine signifikante Menge an Energie gespart werden. Pflanzen enthalten zwei Chlorophyllarten - Chlorophyll a und b. Die beiden Chlorophyllarten haben jeweils unterschiedliche Absorptionsspektren. Zusammen absorbieren Chlorophyll a und b hauptsächlich im blauen Spektralbereich (400-500 nm) sowie im roten Spektralbereich (600-700 nm).Plants usually do not photosynthesize continuously. It is more likely that, after photosynthesis has been initiated, for example by the incidence of Photons, need a certain recovery time before a subsequent photosynthesis process can take place. Accordingly, it is possible to use pulsed light to illuminate plants. The frequency and the load cycle can be precisely adapted to the natural photosynthesis cycle of the plants. If the frequency and load cycle are well adapted to the photosynthesis cycle of the plants, a significant amount of energy can be saved. Plants contain two types of chlorophyll - chlorophyll a and b. The two types of chlorophyll each have different absorption spectra. Together, chlorophyll a and b absorb mainly in the blue spectral range (400-500 nm) and in the red spectral range (600-700 nm).

Eine Lichtquelle 100 umfasst gemäß Ausführungsformen eine erste Leuchtdiode oder eine Anordnung aus ersten Leuchtdioden 111 und eine zweite Leuchtdiode oder eine Anordnung aus zweiten Leuchtdioden 112. Die erste Leuchtdiode 111 ist parallel zu einer zweiten Leuchtdiode 121 geschaltet. Die erste Leuchtdiode 111 ist gegenpolig zur zweiten Leuchtdiode geschaltet. Das heißt, die Anode der ersten Leuchtdiode 111 ist mit der Kathode der zweiten Leuchtdiode 121 verbunden und umgekehrt.A source of light 100 comprises according to embodiments a first light emitting diode or an arrangement of first light emitting diodes 111 and a second light emitting diode or an arrangement of second light emitting diodes 112 . The first light emitting diode 111 is parallel to a second light emitting diode 121 switched. The first light emitting diode 111 is connected with opposite polarity to the second light emitting diode. That is, the anode of the first light emitting diode 111 is with the cathode of the second light emitting diode 121 connected and vice versa.

Die erste Leuchtdiode 111 ist geeignet, elektromagnetische Strahlung einer ersten Wellenlänge, beispielsweise blaues Licht zu emittieren. Die zweite Leuchtdiode 112 ist geeignet, elektromagnetische Strahlung einer zweiten Wellenlänge, beispielsweise rotes Licht zu emittieren. Beispielsweise kann die erste Leuchtdiode 111 eine Peakwellenlänge von etwa 400 bis 500 nm emittieren. Weiterhin kann die zweite Leuchtdiode 121 eine Peakwellenlänge von etwa 500 bis 600 nm emittieren.The first light emitting diode 111 is suitable for emitting electromagnetic radiation of a first wavelength, for example blue light. The second light emitting diode 112 is suitable for emitting electromagnetic radiation of a second wavelength, for example red light. For example, the first light emitting diode 111 emit a peak wavelength of about 400 to 500 nm. Furthermore, the second light-emitting diode 121 emit a peak wavelength of about 500 to 600 nm.

Je nach verwendetem Netzsteckertyp kann beispielsweise die erste Leuchtdiodenanordnung 110 mit einem Außenleiter verbunden sein, und die zweite Leuchtdiodenanordnung 120 ist mit einem Neutralleiter verbunden oder umgekehrt. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann jedoch die Versorgung auch zwischen zwei Außenleiterkontakten stattfinden, dabei kann sich bei einer 230 V Netzspannung eine angelegte Spannung von 400 V ergeben.Depending on the type of mains plug used, the first LED arrangement can, for example 110 be connected to an outer conductor, and the second light-emitting diode arrangement 120 is connected to a neutral conductor or vice versa. According to further embodiments, however, the supply can also take place between two external conductor contacts, in which case an applied voltage of 400 V can result with a 230 V mains voltage.

Wird nun die in 1A dargestellte Beleuchtungsvorrichtung für Pflanzen mit der Wechselstromquelle 150 betrieben, die beispielsweise eine Wechselspannung bei 50 Hz liefert, so kann sich der im unteren Teil der 1A dargestellte Intensitätsverlauf ergeben. Im unteren Teil der 1A bezeichnet die x-Achse die Zeit, und die y-Achse gibt die Intensität oder abgestrahlte Leistung an. Dabei wird in der ersten Takthälfte in Abhängigkeit von einer Polarität des Spannungssignals die zweite Leuchtdiodenanordnung 120 in Durchlassrichtung betrieben, während die erste Leuchtdiodenanordnung 110 in Sperrrichtung betrieben wird. Entsprechend wird Licht der Intensität 122 von der zweiten Leuchtdiodenanordnung emittiert. Weiterhin wird von der ersten Leuchtdiodenanordnung 110 kein Licht emittiert. In der zweiten Takthälfte wird wird von der ersten Leuchtdiodenanordnung 110 Licht der Intensität 112 emittiert, während die zweite Leuchtdiodenanordnung 120 in Sperrrichtung betrieben wird und daher kein Licht emittiert.If the in 1A illustrated lighting device for plants with the alternating current source 150 operated, which supplies an alternating voltage at 50 Hz, for example, the lower part of the 1A shown intensity curve result. In the lower part of the 1A the x-axis denotes the time, and the y-axis denotes the intensity or radiated power. In this case, the second light-emitting diode arrangement is activated in the first clock half as a function of a polarity of the voltage signal 120 operated in the forward direction, while the first LED arrangement 110 is operated in reverse direction. Light of intensity becomes accordingly 122 emitted by the second light emitting diode arrangement. Furthermore, the first light-emitting diode arrangement 110 emits no light. In the second half of the cycle, the first LED array is used 110 Light of intensity 112 emitted, while the second LED arrangement 120 is operated in the reverse direction and therefore does not emit light.

Gemäß den Ausführungsformen, die in 1A gezeigt sind, wird aufgrund der speziellen Schaltung von erster Leuchtdiode 111 und zweiter Leuchtdiode 121 das Spannungssignal sowohl in den Bereichen, in denen die Spannung positiv ist, als auch in den Bereichen, in denen die Spannung negativ ist, zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung verwendet. Durch die Schwankungen der Intensität der emittierten Strahlung wird die Intensität an natürlichen Photosynthesezyklus der Pflanzen angepasst. Entsprechend lässt sich unter Ausnutzung der durch die Netzspannung und -frequenz vorgegebenen Spannungsverläufe die abgestrahlte Energie optimal an die Bedürfnisse der Pflanzen anpassen.According to the embodiments shown in 1A are shown is due to the special circuit of the first light emitting diode 111 and second light emitting diode 121 the voltage signal is used both in the areas in which the voltage is positive and in the areas in which the voltage is negative to generate electromagnetic radiation. Due to the fluctuations in the intensity of the emitted radiation, the intensity is adapted to the natural photosynthesis cycle of the plants. Correspondingly, the radiated energy can be optimally adapted to the needs of the plants using the voltage curves specified by the mains voltage and frequency.

Generell wird die Fotosynthese durch eine Erhöhung des roten LED-Anteils effizienter. Der blaue Anteil hingegen stresst die Pflanzen. Aus diesem Grunde kann man die Anzahl blauer LEDs im Vergleich zur Anzahl roter LEDs verringern. Beispielweise kann die Anzahl erster LEDs 111 der ersten Leuchtdiodenanordnung 110 geringer sein als die Anzahl zweiter LEDs 121 der zweiten Leuchtdiodenanordnung 120. Beispielsweise kann ein Zahlenverhältnis zwischen der Anzahl zweiter Leuchtdioden 121 zu der Anzahl erster Leuchtdioden 111 4:1 entsprechen. Entsprechend ist auch die maximale Intensität des von den zweiten LEDs 121 abgestrahlten Lichts wesentlich größer als die Intensität des von der ersten Leuchtdiodenanordnung 110 abgestrahlten Lichts.In general, photosynthesis becomes more efficient by increasing the proportion of red LEDs. The blue part, however, stresses the plants. For this reason, the number of blue LEDs can be reduced compared to the number of red LEDs. For example, the number of first LEDs 111 the first LED array 110 be less than the number of second LEDs 121 of the second LED arrangement 120 . For example, a numerical ratio between the number of second light-emitting diodes 121 to the number of first light emitting diodes 111 4: 1. The maximum intensity of the second LEDs is also corresponding 121 The light emitted is significantly greater than the intensity of the light emitted by the first light-emitting diode arrangement 110 emitted light.

Gemäß weiteren Ausführungsformen kann eine Vielzahl von Lichtquellen 100, die beispielsweise den in 1A veranschaulichten Aufbau haben, hintereinandergeschaltet werden. Dies ist in 1B veranschaulicht. Entsprechend kann die Intensität wesentlich erhöht werden. Allerdings bleibt aufgrund des gleichen Verhältnisses der Anzahl von ersten LEDs 111 zur Anzahl von zweiten LEDs 121 das Verhältnis der Intensitäten der jeweils abgestrahlten elektromagnetischen Strahlung ähnlich wie in 1A gezeigt ist.According to further embodiments, a plurality of light sources 100 , for example the in 1A have illustrated structure, can be connected in series. This is in 1B illustrated. The intensity can be increased accordingly. However, due to the same ratio, the number of first LEDs remains 111 the number of second LEDs 121 the ratio of the intensities of the electromagnetic radiation emitted in each case similar to that in 1A is shown.

2A zeigt ein Ersatzschaltbild einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung 10 gemäß weiteren Ausführungsformen. Anders als in 1A dargestellt umfasst hier die Lichtquelle 105 eine erste Leuchtdiode 111 bzw. Leuchtdiodenanordnung 110, die gleichpolig mit der zweiten Leuchtdiode 121 bzw. Leuchtdiodenanordnung 120 verschaltet ist. Das heißt, die Kathoden der ersten und zweiten Leuchtdioden sind miteinander verbunden. Weiterhin sind die Anoden der ersten und zweiten Leuchtdioden 111, 121 miteinander verbunden. Als Ergebnis wird Licht beider Wellenlängenbereiche, beispielsweise rotes und blaues Licht phasengleich emittiert, wie im unteren Teil der 2A dargestellt ist. Im unteren Teil der 2A bezeichnet die x-Achse die Zeit, und die y-Achse gibt die Intensität oder abgestrahlte Leistung an. Dabei ist die Intensität des roten Lichts aufgrund der größeren Anzahl zweiter Leuchtdioden 121 gegenüber der Intensität des blauen Lichts erhöht. Im Bereich negativer Spannung wird von der Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung kein Licht emittiert. 2A shows an equivalent circuit diagram of a plant lighting device 10 according to further embodiments. Unlike in 1A shown here includes the light source 105 a first light emitting diode 111 or light emitting diode arrangement 110 that are homopolar with the second light emitting diode 121 or light emitting diode arrangement 120 is connected. That is, the cathodes of the first and second light emitting diodes are connected to one another. Furthermore, the anodes of the first and second light emitting diodes 111 , 121 connected with each other. As a result, light of both wavelength ranges, for example red and blue light, is emitted in phase, as in the lower part of the 2A is shown. In the lower part of the 2A the x-axis denotes the time, and the y-axis denotes the intensity or radiated power. The intensity of the red light is due to the larger number of second light-emitting diodes 121 compared to the intensity of the blue light. In the area of negative voltage, no light is emitted by the plant lighting device.

2B zeigt ein Ersatzschaltbild einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsformen. Analog zu Ausführungsformen, die in 1B beschrieben sind, ist hier eine Vielzahl von Lichtquellen 105, wie in 2A dargestellt, hintereinandergeschaltet. In entsprechender Weise kann die Intensität des emittierten Lichts erhöht werden. Allerdings bleibt auch hier das Verhältnis beispielsweise des roten Lichts, d.h. der von den zweiten Leuchtdioden 121 emittierten elektromagnetischen Strahlung zu der Intensität des beispielsweise blauen Lichts, d.h. der von den ersten Leuchtdioden 111 emittierten elektromagnetischen Strahlung, gleich wie in 2A. 2 B shows an equivalent circuit diagram of a plant lighting device according to further embodiments. Analogous to the embodiments described in 1B are described here is a variety of light sources 105 , as in 2A shown, connected in series. The intensity of the emitted light can be increased in a corresponding manner. However, the ratio of the red light, for example, that of the second light-emitting diodes, remains here as well 121 emitted electromagnetic radiation to the intensity of the, for example, blue light, ie that of the first light-emitting diodes 111 emitted electromagnetic radiation, same as in 2A .

Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung weiterhin eine Frequenzverdopplungseinrichtung 130 aufweisen. Beispielsweise kann die Frequenzverdopplungseinrichtung 130 Dioden umfassen, die in der in 3A dargestellten Weise miteinander verschaltet sind. Auf diese Weise kann die Lichtquelle 105 bei doppelter Frequenz betrieben werden. Die Lichtquelle 105 kann dabei in ähnlicher Weise wie unter Bezugnahme auf die 2A beschrieben verschaltet sein. Wie im unteren Teil der 3A dargestellt ist, kann auf diese Weise die Pulsfrequenz des emittierten Lichts erhöht, beispielsweise verdoppelt werden. Die von den ersten und zweiten Leuchtdioden 111, 121 emittierte elektromagnetische Strahlung wird gleichphasig emittiert. Im unteren Teil der 3A bezeichnet die x-Achse die Zeit, und die y-Achse gibt die Intensität oder abgestrahlte Leistung an.According to further embodiments, the plant lighting device can furthermore have a frequency doubling device 130 exhibit. For example, the frequency doubling device 130 Include diodes used in the in 3A illustrated manner are interconnected. This way the light source can 105 operated at twice the frequency. The light source 105 can be done in a similar way as with reference to the 2A be interconnected as described. As in the lower part of the 3A is shown, the pulse frequency of the emitted light can be increased, for example doubled, in this way. The one from the first and second light emitting diodes 111 , 121 emitted electromagnetic radiation is emitted in phase. In the lower part of the 3A the x-axis denotes the time, and the y-axis denotes the intensity or radiated power.

Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Frequenzverdopplungseinrichtung 130 auch mit der Lichtquelle 100, die in 1A dargestellt ist, kombiniert werden.According to further embodiments, the frequency doubling device 130 also with the light source 100 , in the 1A is shown, can be combined.

Gemäß weiteren Ausführungsformen ist es möglich, statt mit einer Frequenzverdopplungseinrichtung 130 eine Frequenzverdopplung über eine geeignete Brückenschaltung zu erzielen. Dies ist in 3B veranschaulicht.According to further embodiments it is possible instead of a frequency doubling device 130 to achieve a frequency doubling via a suitable bridge circuit. This is in 3B illustrated.

Eine dritte Leuchtdiodenanordnung 125 umfasst beispielsweise eine Hintereinanderschaltung einer ersten Leuchtdiode 111 und mehreren, beispielsweise vier zweiten Leuchtdioden 121. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die dritte Leuchtdiodenanordnung 125 jedoch auch in anderer Weise ausgeführt sein. Bei der Brückenschaltung sind beispielsweise 4 oder mehr dritte Leuchtdiodenanordnungen 125 wie in 3 gezeigt miteinander verschaltet. Als Ergebnis ergibt sich beispielsweise der im unteren Teil der 3B gezeigte Intensitätsverlauf. Im unteren Teil der 3B bezeichnet die x-Achse die Zeit, und die y-Achse gibt die Intensität oder abgestrahlte Leistung an.A third array of LEDs 125 includes, for example, a series connection of a first light-emitting diode 111 and several, for example four, second light-emitting diodes 121 . According to further embodiments, the third light-emitting diode arrangement can 125 however, it can also be carried out in other ways. In the bridge circuit there are, for example, 4 or more third light-emitting diode arrangements 125 as in 3 shown interconnected. The result is, for example, the one in the lower part of the 3B intensity curve shown. In the lower part of the 3B the x-axis denotes the time, and the y-axis denotes the intensity or radiated power.

Beispielsweise sind die entsprechenden dritten Leuchtdiodenanordnungen 125 so miteinander verschaltet, dass bei jeder Polung der Spannung zugehörige dritte Leuchtdiodenanordnungen 125 in Durchlassrichtung betrieben werden. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die in 3B gezeigte Brückenschaltung weiter verändert werden. Beispielsweise kann, wie in 3C dargestellt ist, in jedem Brückenzweig eine Vielzahl von dritten Leuchtdiodenanordnungen 125 hintereinandergeschaltet sein. Beispielsweise können etwa 1 bis 10 dritte Leuchtdiodenanordnungen 125 hintereinandergeschaltet sein.For example, the corresponding third light-emitting diode arrangements 125 connected to one another in such a way that, with each polarity of the voltage, associated third light-emitting diode arrangements 125 operated in the forward direction. According to further embodiments, the in 3B The bridge circuit shown can be changed further. For example, as in 3C is shown, a plurality of third light-emitting diode arrangements in each bridge branch 125 be connected in series. For example, about 1 to 10 third light-emitting diode arrangements 125 be connected in series.

Wie in den Intensitätsmessungen gezeigt ist, lässt sich, ausgehend von einer 50 Hz Pulsung der Spannung eine 50 oder 100 Hz Pulsung der emittierten Lichtleistung erzielen.As shown in the intensity measurements, starting from a 50 Hz pulse of the voltage, a 50 or 100 Hz pulse of the emitted light power can be achieved.

Gemäß Ausführungsformen, die unter Bezugnahme auf die 4A bis 4F erläutert werden, kann die Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung weiterhin ein Schaltelement 135 umfassen, dessen Funktionsweise nachfolgend erklärt werden wird. 4A zeigt im oberen Teil ein Beispiel einer Hintereinanderschaltung jeweils identischer erster oder zweiter Leuchtdioden 111, 121. Der untere Teil der 4A zeigt einerseits das angelegte Spannungssignal 138 als auch das über die Leuchtdiode fließende Stromsignal 139 als Funktion der Zeit. Wie in 4A zu sehen ist, weist das Spannungssignal 138 allmählich ansteigende Flanken auf.According to embodiments described with reference to 4A to 4F be explained, the plant lighting device can also be a switching element 135 the functionality of which will be explained below. 4A shows in the upper part an example of a series connection of respectively identical first or second light emitting diodes 111 , 121 . The lower part of the 4A shows on the one hand the applied voltage signal 138 as well as the current signal flowing through the light emitting diode 139 as a function of time. As in 4A can be seen indicates the voltage signal 138 gradually rising flanks.

Demgegenüber verbleibt das Stromsignal 139 aufgrund der Schwellenspannung der Leuchtdiode zunächst auf Null und steigt dann mit nahezu senkrechten Flanken auf den Maximalwert an. Es wird nun versucht, das Stromsignal besser an das Spannungssignal anzupassen, so dass zumindest in einem Bereich mit geringeren Spannungen das Stromsignal ungefähr dem Verlauf des Spannungssignals folgt.In contrast, the current signal remains 139 due to the threshold voltage of the light emitting diode initially to zero and then increases with almost vertical edges to the maximum value. An attempt is now made to better adapt the current signal to the voltage signal, so that at least in a region with lower voltages the current signal approximately follows the profile of the voltage signal.

Wie oberen Teil der 4B dargestellt ist, kann beispielsweise die Beleuchtungsvorrichtung ein Schaltelement 135 aufweisen, das in Abhängigkeit von einer angelegten Spannung offen oder geschlossen ist. Das heißt, durch die Anwesenheit des Schaltelements 135 und die zugehörige Steuerung werden bei niedrigen Spannungswerten die ersten zwei LEDs 111 und 121 der in 4B gezeigten Anordnung durch das Schaltelement überbrückt, das heißt, der Schalter ist geschlossen. Bei einer größeren Spannung wird das Schaltelement 135 geöffnet, so dass der gesamte Strom auch über die ersten beiden LEDs der Leuchtdiodenanordnung fließt. Als Ergebnis kann bei niedrigeren Spannungswerten das Stromsignal 139 besser an das Spannungssignal 138 angepasst werden, wie im unteren Teil der 4B dargestellt ist.Like upper part of the 4B is shown, for example, the lighting device Switching element 135 have that is open or closed depending on an applied voltage. That is, through the presence of the switching element 135 and the associated control become the first two LEDs at low voltage values 111 and 121 the in 4B The arrangement shown is bridged by the switching element, that is, the switch is closed. If the voltage is higher, the switching element will 135 opened so that the entire current also flows through the first two LEDs of the light-emitting diode arrangement. As a result, the current signal can 139 better at the voltage signal 138 as shown in the lower part of the 4B is shown.

4C zeigt ein weiteres Beispiel mit zwei Schaltelementen 135 sowie einen entsprechenden Verlauf des Stromsignals. Wie in 4C veranschaulicht ist, können jeweils die ersten vier LEDs über zwei separate Schaltelemente 135 zugeschaltet werden. Entsprechend wird, sobald ein erster Schwellwert der Spannung überstiegen ist, zunächst das zweite Schaltelement 135 geöffnet, so dass der Strom auch über die dritte und vierte Leuchtdiode der Anordnung fließt. Bei noch weiter ansteigender Spannung wird das erste Schaltelement 135 geöffnet, so dass schließlich der Strom über alle Leuchtdioden der Leuchtdiodenanordnung fließt. 4C shows another example with two switching elements 135 and a corresponding curve of the current signal. As in 4C is illustrated, the first four LEDs can each via two separate switching elements 135 be switched on. Accordingly, as soon as a first threshold value of the voltage is exceeded, the second switching element is activated first 135 opened, so that the current also flows through the third and fourth light-emitting diode of the arrangement. If the voltage continues to rise, the first switching element becomes 135 opened, so that finally the current flows through all the light-emitting diodes of the light-emitting diode arrangement.

4D zeigt eine Anordnung von Leuchtdioden 111, 121 mit drei Schaltelementen, die analog zu den Schaltelementen arbeiten, wie unter Bezugnahme auf die 4B und 4C beschrieben worden ist. Wie im unteren Teil der 4D veranschaulicht, wird dadurch das Stromsignal 139 weiter abgestuft und noch mehr an den Verlauf des Spannungssignals 138 angepasst. Als Ergebnis der Anwesenheit der Schaltelemente 135 kann der Power Factor, d.h. das Verhältnis von Blind- zu Wirkleistung eingestellt werden. Weiterhin können Störfrequenzen im Netz effizienter entfernt werden. 4D shows an arrangement of light emitting diodes 111 , 121 with three switching elements that operate analogously to the switching elements, as with reference to FIG 4B and 4C has been described. As in the lower part of the 4D This illustrates the current signal 139 further graded and even more closely related to the course of the voltage signal 138 customized. As a result of the presence of the switching elements 135 the power factor, ie the ratio of reactive to active power, can be set. Furthermore, interference frequencies in the network can be removed more efficiently.

Die Konzepte, die unter Bezugnahme auf die 4A bis 4D beschrieben worden sind, lassen sich weiterhin mit anderen Konzepten, die vorstehend beschrieben worden sind, kombinieren. Beispielsweise kann bei Anwendung des Konzepts auf eine Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung, die unter Bezugnahme auf 2A beschrieben ist, der in 4E dargestellte Verlauf von Spannungssignal 138 und Stromsignal 139 erreicht werden. Wendet man das beschriebene Konzept auf eine Beleuchtungsvorrichtung mit Frequenzverdopplung wie beispielsweise unter Bezugnahme auf die 3A oder 3B beschrieben worden ist an, so kann sich der in 4F gezeigte Verlauf des Stromsignals 139 ergeben.The concepts discussed with reference to the 4A to 4D can still be combined with other concepts that have been described above. For example, when applying the concept to a plant lighting device, referring to FIG 2A which is described in 4E shown curve of voltage signal 138 and current signal 139 can be achieved. If the concept described is applied to a lighting device with frequency doubling, for example with reference to FIG 3A or 3B has been described, the in 4F Current signal curve shown 139 surrender.

5A zeigt ein Ersatzschaltbild einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung gemäß weiteren Ausführungsformen. Die Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung umfasst zusätzlich eine Schaltvorrichtung 136. Die Schaltvorrichtung 136 kann beispielsweise in jeder n-ten Periode des Spannungssignals geschlossen sein. Das heißt, die von der Wechselspannungsquelle 150 angelegte Spannung wird nur in jeder n-ten Periode der Lichtquelle zugeführt. Die Lichtquelle kann beispielsweise wie die Lichtquellen 100 oder 105, die in den 1A bis 2B beschrieben sind, ausgeführt sein. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die Lichtquelle auch eine Hintereinanderschaltung von einzelnen Leuchtdioden 111, 121 oder Leuchtdiodenanordnungen 110, 120 enthalten. Die Schaltvorrichtung kann mit weiteren Elementen, die vorstehend beschrieben worden sind, kombiniert werden. 5A shows an equivalent circuit diagram of a plant lighting device according to further embodiments. The plant lighting device additionally comprises a switching device 136 . The switching device 136 can for example be closed in every n-th period of the voltage signal. That is, from the AC voltage source 150 applied voltage is supplied to the light source only every n-th period. The light source can, for example, like the light sources 100 or 105 that are in the 1A to 2 B are described. According to further embodiments, the light source can also be a series connection of individual light-emitting diodes 111 , 121 or light emitting diode arrangements 110 , 120 contain. The switching device can be combined with other elements that have been described above.

5B zeigt ein Beispiel eines zeitlichen Verlaufs des eingeprägten Stroms 139 sowie der angelegten Spannung 138 bei einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung gemäß Ausführungsformen. Zusätzlich zu den in 5A veranschaulichten Elementen umfasst die Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung die in den 4B bis 4D beschriebenen Schaltelemente 135. Die Lichtquelle kann beispielsweise die in den 1A und 1B beschriebene Lichtquelle 100 sein. Wie in 5B veranschaulicht ist, kann die Frequenz der Beleuchtung halbiert werden. Bei einer Netzfrequenz von beispielsweise 50 Hz kann sich eine Frequenz der emittierten Lichtpulse von 25 Hz ergeben. Gemäß in 5C gezeigten Ausführungsformen kann beispielsweise das Schaltelement 136 jede 3. Periode geschlossen werden. Entsprechend ergibt sich auf ein Drittel reduzierte Frequenz der Beleuchtung. Bei einer Netzfrequenz von beispielsweise 50 Hz kann sich eine Frequenz der emittierten Lichtpulse von etwa 17 Hz. ergeben. Selbstverständlich können sämtliche hier beschriebenen Ausführungsformen und Beispiele auch bei Netzfrequenzen, die von 50 Hz verschieden sind, realisiert werden. 5B shows an example of a time profile of the impressed current 139 as well as the applied voltage 138 in a plant lighting device according to embodiments. In addition to the in 5A illustrated elements includes the plant lighting device shown in FIGS 4B to 4D described switching elements 135 . The light source can for example be in the 1A and 1B described light source 100 be. As in 5B illustrated, the frequency of the illumination can be halved. With a network frequency of 50 Hz, for example, the emitted light pulse frequency can be 25 Hz. According to in 5C Embodiments shown can, for example, the switching element 136 be closed every 3rd period. Accordingly, the lighting frequency is reduced by a third. With a mains frequency of 50 Hz, for example, the emitted light pulses can have a frequency of around 17 Hz. Of course, all of the embodiments and examples described here can also be implemented at mains frequencies other than 50 Hz.

Die 1A und 1B beschreiben Ausführungsformen, in denen die erste Leuchtdiode 111 und die zweite Leuchtdiode 121 jeweils geeignet sind, Licht unterschiedlicher Wellenlängen zu emittieren. Gemäß weiteren Ausführungsformen kann die erste Leuchtdiodenanordnung 110 auch geeignet sein einen anderen räumlichen Bereich als die zweite Leuchtdiodenanordnung 120 zu beleuchten. Dies ist unter Bezugnahme auf die 6A und 6B weiter veranschaulicht. 6A zeigt einen zeitlichen Verlauf des eingeprägten Stroms einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung 10, die beispielsweise unter Bezugnahme auf die 1A und 1B beschrieben worden ist. Beispielsweise sind die erste Leuchtdiodenanordnung 110 und die zweite Leuchtdiodenanordnung 120 gleichartig aufgebaut und emittieren ein gleiches Wellenlängenspektrum. Beispielsweise enthält die erste Leuchtdiodenanordnung 110 erste und zweite Leuchtdioden 111, 121. Die zweite Leuchtdiodenanordnung 120 enthält ebenfalls erste und zweite Leuchtdioden 111, 121. Die Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung kann weiter modifiziert sein und beispielsweise Schaltelemente 135, wie unter Bezugnahme auf die 4A bis 4D enthalten.The 1A and 1B describe embodiments in which the first light emitting diode 111 and the second light emitting diode 121 are each suitable to emit light of different wavelengths. According to further embodiments, the first light-emitting diode arrangement can 110 a different spatial area than the second light-emitting diode arrangement may also be suitable 120 to illuminate. This is with reference to the 6A and 6B further illustrated. 6A shows a time course of the impressed current of a plant lighting device 10 , for example with reference to the 1A and 1B has been described. For example, the first light-emitting diode arrangement 110 and the second light emitting diode array 120 similarly constructed and emit the same wavelength spectrum. For example, the first LED arrangement contains 110 first and second light emitting diodes 111 , 121 . The second LED arrangement 120 also contains first and second light emitting diodes 111 , 121 . The plant lighting device can be further modified and, for example, switching elements 135 how referring to the 4A to 4D contain.

Wie in 6B gezeigt ist, sind Pflanzen 30 jeweils auf zwei unterschiedlichen Seiten einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung 10 angeordnet. In einem ersten Taktzyklus kann beispielsweise die erste Leuchtdiodenanordnung 110 Licht emittieren. Dabei wird elektromagnetische Strahlung 20 emittiert, die beispielsweise die Pflanzen 30 auf der linken Seite der Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung 10 beleuchten. In einem zweiten Taktzyklus können beispielsweise zweite Leuchtdioden 120 angesteuert werden, durch die Pflanzen 30 auf einer rechten Seite der Beleuchtungsvorrichtung 10 beleuchtet werden. Auf diese Weise können Leuchtdiodenanordnungen, die jeweils voneinander räumlich getrennt sind, durch Nutzung des Wechselspannungssignals Licht emittieren.As in 6B shown are plants 30th each on two different sides of a plant lighting device 10 arranged. In a first clock cycle, for example, the first light-emitting diode arrangement 110 Emit light. This creates electromagnetic radiation 20th emitted, for example, by the plants 30th on the left side of the plant lighting device 10 illuminate. In a second clock cycle, for example, second light-emitting diodes 120 are controlled by the plants 30th on a right side of the lighting device 10 be illuminated. In this way, light-emitting diode arrangements which are spatially separated from one another can emit light by using the alternating voltage signal.

Wie beschrieben worden ist, kann gemäß Ausführungsform ohne aufwändige und kostspielige Treiberelektronik Licht emittiert werden, durch welches Pflanzen in effizienter Weise zur Fotosynthese veranlasst werden. Insbesondere kann Wechselspannung direkt an die LEDs angelegt werden, wodurch ein gepulster LED-Betrieb verursacht wird. Entsprechend kann ein Gleichrichter vermieden werden oder mit wesentlich geringeren Kosten realisiert werden.As has been described, according to the embodiment, light can be emitted without complex and expensive driver electronics, by means of which light can be induced to photosynthesize plants in an efficient manner. In particular, alternating voltage can be applied directly to the LEDs, which causes pulsed LED operation. Correspondingly, a rectifier can be avoided or implemented at significantly lower costs.

Ein Verfahren zum Betreiben einer Lichtquelle, die eine Leuchtdiode aufweist, umfasst das Versorgen der Lichtquelle mit einer Wechselspannung, wobei eine Taktung der Wechselspannung aus der Taktung einer Netzspannung erzeugt ist. Beispielsweise wird die Lichtquelle mit einer Wechselspannung versorgt, deren Takt ein Vielfaches der Netzfrequenz, beispielsweise 50 Hz beträgt. Weiterhin kann die Frequenz einem 1/n-fachen der Netzfrequenz entsprechen, wobei n eine natürliche Zahl ist.A method for operating a light source which has a light-emitting diode comprises supplying the light source with an alternating voltage, the alternating voltage being pulsed from the pulsing of a mains voltage. For example, the light source is supplied with an alternating voltage whose cycle is a multiple of the mains frequency, for example 50 Hz. Furthermore, the frequency can correspond to 1 / n times the network frequency, where n is a natural number.

7A veranschaulicht eine Lichtquelle 100 gemäß Ausführungsformen. Die Lichtquelle weist eine Parallelschaltung mindestens einer ersten Leuchtdiode 111 mit mindestens einer zweiten Leuchtdiode 121 auf. Dabei sind jeweils Anschlüsse entgegengesetzter Polarität miteinander verbunden. Das heißt, beispielsweise ist die Kathode der ersten Leuchtdiode mit der Anode der zweiten Leuchtdiode verbunden und umgekehrt. Die in 7A dargestellte Lichtquelle kann Teil der Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung bilden und insbesondere durch das vorstehend beschriebene Verfahren betrieben werden. 7A illustrates a light source 100 according to embodiments. The light source has a parallel connection of at least one first light-emitting diode 111 with at least one second light emitting diode 121 on. Connections of opposite polarity are connected to one another. That is, for example, the cathode of the first light-emitting diode is connected to the anode of the second light-emitting diode and vice versa. In the 7A The light source shown can form part of the plant lighting device and in particular be operated by the method described above.

Die Leuchtdioden 111, 121 können jeweils mit weiteren Bauelementen kombiniert werden.The light emitting diodes 111 , 121 can be combined with other components.

7B zeigt ein Ersatzschaltbild einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung 10, bei der die Spannungsversorgung über eine Drehstromquelle 250 erfolgt. Beispielsweise kann jede Phase mit einer zugehörigen LED-Anordnung 210, 220, 230, verbunden sein. Wie in 7B gezeigt ist, ist beispielsweise ein erster Außenleiter 251 mit einer ersten LED-Anordnung 210 verbunden. Ein zweiter Außenleiter 252 ist mit einer zweiten LED-Anordnung 220 verbunden, und ein dritter Außenleiter 253 ist mit einer dritten LED-Anordnung 230 verbunden. Beispielsweise kann jeweils ein Stromregler oder Strombegrenzer 240 zwischen der Drehstromquelle 250 und der zugehörigen LED-Anordnung angeordnet sein. Ein Neutralleiter 254 kann beispielsweise mit einem weiteren Anschluss der LED-Anordnungen verbunden sein. 7B shows an equivalent circuit diagram of a plant lighting device 10 where the power supply is via a three-phase current source 250 he follows. For example, each phase can have an associated LED array 210 , 220 , 230 , be connected. As in 7B is shown, for example, is a first outer conductor 251 with a first LED array 210 connected. A second outer conductor 252 is with a second LED array 220 connected, and a third outer conductor 253 is with a third LED array 230 connected. For example, a current regulator or current limiter can be used in each case 240 between the three-phase power source 250 and the associated LED array. A neutral conductor 254 can, for example, be connected to a further connection of the LED arrangements.

Jede der LED-Anordnungen kann geeignet sein, jeweils Licht unterschiedlicher Wellenlängen zu emittieren. Beispielsweise kann die erste LED-Anordnung 210 geeignet sein, Licht roter Wellenlänge zu emittieren. Die zweite LED-Anordnung 220 kann geeignet sein, Licht blauer Wellenlänge zu emittieren. Die dritte LED-Anordnung 230 kann geeignet sein, Licht weißer Wellenlänge, also beispielsweise tageslichtähnliches Licht, zu emittieren. Auf diese Weise kann alle 120° eine jeweils unterschiedliche LED-Anordnung zum Leuchten gebracht werden. Beispielsweise kann bei einer 50 Hz Wechselspannung die Taktdauer auf diese Weise auf 6,66 ms verkürzt werden. Die Ausgestaltung der einzelnen LED-Anordnungen ist hier als Beispiel angegeben. Die LED-Anordnungen können jeweils auch in unterschiedlicher Weise wie vorstehend beschrieben realisiert sein und beispielsweise auch nur jeweils eine einzelne Leuchtdiode aufweisen.Each of the LED arrangements can be suitable for each emitting light of different wavelengths. For example, the first LED arrangement 210 be capable of emitting red wavelength light. The second LED array 220 may be capable of emitting light of blue wavelength. The third LED arrangement 230 can be suitable for emitting light of white wavelength, for example light similar to daylight. In this way, a different LED arrangement can be made to light up every 120 °. For example, with a 50 Hz alternating voltage, the cycle duration can be shortened to 6.66 ms in this way. The design of the individual LED arrangements is given here as an example. The LED arrangements can each also be implemented in different ways as described above and, for example, only each have a single light-emitting diode.

8A zeigt ein Ersatzschaltbild einer Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung 10, bei der eine Wechselspannungsquelle 150 über eine Frequenzverdopplungseinrichtung 130 und ein Widerstandselement 131 mit einer ersten und einer zweiten Leuchtdiodenanordnung 110, 120 verbunden ist. Die erste und die zweite Leuchtdiodenanordnung 110, 120 sind zueinander parallel geschaltet. Die erste Leuchtdiodenanordnung 110 enthält eine Vielzahl erster Leuchtdioden 111. Die zweite Leuchtdiodenanordnung 120 enthält eine Vielzahl zweiter Leuchtdioden 121. Beispielsweise kann die Anzahl n2 zweiter Leuchtdioden wesentlich größer als die Anzahl n1 erster Leuchtdioden sein. Beispielsweise kann die Anzahl n2 zweiter Leuchtdioden 121 dem vierfachen der Anzahl n1 erster Leuchtdioden 111 entsprechen. Zusätzlich ist jeweils noch ein Linearregler 132 mit der zugehörigen Leuchtdiodenanordnung 110, 120 in Reihe geschaltet. 8A shows an equivalent circuit diagram of a plant lighting device 10 where an AC voltage source 150 via a frequency doubling device 130 and a resistance element 131 with a first and a second light emitting diode arrangement 110 , 120 connected is. The first and second light emitting diode arrays 110 , 120 are connected in parallel to each other. The first LED array 110 contains a plurality of first light emitting diodes 111 . The second LED array 120 contains a large number of second light-emitting diodes 121 . For example, the number n2 of second light-emitting diodes can be significantly greater than the number n1 of first light-emitting diodes. For example, the number n2 of second light-emitting diodes 121 four times the number n1 of first light emitting diodes 111 correspond. There is also a linear regulator in each case 132 with the associated LED arrangement 110 , 120 connected in series.

Über den Linearregler 132 lässt sich ein Strom, der jeweils über die erste Leuchtdiodenanordnung 110 oder 120 fließt, begrenzen.Via the linear regulator 132 can be a current, each via the first light-emitting diode arrangement 110 or 120 flows, limit.

In 8B verläuft das Spannungssignal 141 sinusförmig. Das Stromsignal 142 über die erste Leuchtdiodenanordnung 110 steigt abrupt fast senkrecht an und wird durch den Linearregler 132 begrenzt. Da die zweite Leuchtdiodenanordnung 120 wesentlich mehr Leuchtdioden als die erste Leuchtdiodenanordnung 110 enthält, steigt das Stromsignal 143 der zweiten Leuchtdiodenanordnung 120 mit zeitlicher Verzögerung an und wird durch den Linearregler auf der Höhe des Stromsignals 142 der ersten Leuchtdiodenanordnung 110 begrenzt.In 8B the voltage signal runs 141 sinusoidal. The current signal 142 via the first LED arrangement 110 rises abruptly almost vertically and is controlled by the linear regulator 132 limited. Because the second LED array 120 considerably more light emitting diodes than the first light emitting diode arrangement 110 contains, the current signal increases 143 of the second LED arrangement 120 with a time delay and is adjusted to the level of the current signal by the linear regulator 142 the first LED array 110 limited.

Wie in 8B weiter veranschaulicht ist, ist der Verlauf des Stromsignals 144 über die gesamte Anordnung an den Verlauf des Spannungssignals 141 angenähert. Als Ergebnis kann der Power Factor, d.h. das Verhältnis von Blind- zu Wirkleistung weiter verbessert werden.As in 8B further illustrated is the course of the current signal 144 over the entire arrangement to the course of the voltage signal 141 approximated. As a result, the power factor, ie the ratio of reactive to active power, can be further improved.

Die Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung 10 von 9A entspricht im Wesentlichen der in 8A gezeigten. Allerdings liefert hier der Linearregler 132, der mit der ersten Leuchtdiodenanordnung 110 in Reihe geschaltet ist, gepulste Stromsignale. Weiterhin ist eine Spule 133 in Reihe mit der ersten Leuchtdiodenanordnung 110 vorgesehen. Durch die Anwesenheit der Spule 133 ist es möglich, Leistung zu speichern, so dass zwischen zwei Stromimpulsen, die von dem Linearregler ausgegeben werden, Leistung an die erste Leuchtdiodenanordnung 110 abgegegeben werden kann.The plant lighting device 10 from 9A essentially corresponds to the in 8A shown. However, the linear regulator delivers here 132 , the one with the first LED array 110 connected in series, pulsed current signals. There is also a coil 133 in series with the first LED array 110 intended. By the presence of the coil 133 it is possible to store power so that power is sent to the first light-emitting diode arrangement between two current pulses which are output by the linear regulator 110 can be given.

9B veranschaulicht den Verlauf von Spannungs- und Stromsignal. Das Spannungssignal 141 verläuft wie in 8B sinusförmig. Das Stromsignal 143 der zweiten Leuchtdiodenanordnung 120 ist ähnlich wie in 8B ausgebildet. Das Stromsignal 142 der ersten Leuchtdiodenanordnung 110 ist aufgrund der Ausgestaltung des Linearreglers, der einen pulsförmigen Strom liefert, und weiter aufgrund der Anwesenheit der Spule 133 verbreitert. Mit dieser Anordnung lässt sich der Wirkungsgrad der Beleuchtungsvorrichtung erhöhen. 9B illustrates the course of the voltage and current signal. The voltage signal 141 proceeds as in 8B sinusoidal. The current signal 143 of the second LED arrangement 120 is similar to in 8B educated. The current signal 142 the first LED array 110 is due to the design of the linear regulator, which supplies a pulsed current, and further due to the presence of the coil 133 widened. With this arrangement, the efficiency of the lighting device can be increased.

Obwohl hierin spezifische Ausführungsformen veranschaulicht und beschrieben worden sind, werden Fachleute erkennen, dass die gezeigten und beschriebenen spezifischen Ausführungsformen durch eine Vielzahl von alternativen und/oder äquivalenten Ausgestaltungen ersetzt werden können, ohne vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Die Anmeldung soll jegliche Anpassungen oder Variationen der hierin diskutierten spezifischen Ausführungsformen abdecken. Daher wird die Erfindung nur durch die Ansprüche und deren Äquivalente beschränkt.While specific embodiments have been illustrated and described herein, those skilled in the art will recognize that the specific embodiments shown and described can be replaced by a variety of alternative and / or equivalent configurations without departing from the scope of the invention. The application is intended to cover any adaptations or variations of the specific embodiments discussed herein. Therefore, the invention is to be limited only by the claims and their equivalents.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
PflanzenbeleuchtungsvorrichtungPlant lighting device
2020th
emittierte elektromagnetische Strahlungemitted electromagnetic radiation
3030th
Pflanzeplant
100100
LichtquelleLight source
105105
LichtquelleLight source
110110
erste Leuchtdiodenanordnungfirst light emitting diode arrangement
111111
erste Leuchtdiodefirst light emitting diode
112112
zweiter Intensitätsverlaufsecond intensity curve
120120
zweite Leuchtdiodenanordnungsecond LED array
121121
zweite Leuchtdiodesecond light emitting diode
122122
erster Intensitätsverlauffirst intensity curve
125125
dritte Leuchtdiodenanordnungthird light emitting diode arrangement
130130
FrequenzverdopplungseinrichtungFrequency doubling device
131131
WiderstandselementResistance element
132132
LinearreglerLinear regulator
133133
SpuleKitchen sink
135135
SchaltelementSwitching element
136136
SchaltvorrichtungSwitching device
138138
SpannungssignalVoltage signal
139139
StromsignalCurrent signal
141141
SpannungssignalVoltage signal
142142
Stromsignal über die erste LeuchtdiodenanordnungCurrent signal via the first light-emitting diode arrangement
143143
Stromsignal über die zweite LeuchtdiodenanordnungCurrent signal via the second light-emitting diode arrangement
144144
Stromsignal über die gesamte LeuchtdiodenanordnungCurrent signal across the entire LED array
150150
WechselspannungsquelleAC voltage source
210210
erste LED-Anordnungfirst LED arrangement
220220
zweite LED-Anordnungsecond LED array
230230
dritte LED-Anordnungthird LED arrangement
240240
StromreglerCurrent regulator
250250
DrehstromquelleThree-phase source
251251
erster Außenleiterfirst outer conductor
252252
zweiter Außenleitersecond outer conductor
253253
dritter Außenleiterthird outer conductor
254254
NeutralleiterNeutral conductor

Claims (19)

Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung (10), mit einer Lichtquelle (100, 105), die eine Leuchtdiode (111, 121) enthält, und einer Wechselspannungsquelle (150, 250), die geeignet ist, die Lichtquelle (100, 105) mit Wechselspannung zu versorgen, wobei eine Taktung der Wechselspannungsquelle (150, 250) aus der Taktung einer Netzspannung erzeugt ist.Plant lighting device (10), with a light source (100, 105) which contains a light-emitting diode (111, 121), and an alternating voltage source (150, 250) which is suitable for supplying the light source (100, 105) with alternating voltage, the alternating voltage source (150 , 250) is generated from the pulsing of a mains voltage. Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der die Lichtquelle (100, 105) eine erste Leuchtdiode (111) und eine zweite Leuchtdiode (121) enthält, wobei die erste Leuchtdiode (111) geeignet ist, elektromagnetische Strahlung einer ersten Wellenlänge zu emittieren, und die zweite Leuchtdiode (121) geeignet ist, elektromagnetische Strahlung einer zweiten Wellenlänge zu emittieren.Plant lighting device (10) according to Claim 1 , in which the light source (100, 105) contains a first light-emitting diode (111) and a second light-emitting diode (121), the first light-emitting diode (111) being suitable for emitting electromagnetic radiation of a first wavelength, and the second light-emitting diode (121) is suitable to emit electromagnetic radiation of a second wavelength. Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 2, bei der die erste Leuchtdiode (111) parallel zur zweiten Leuchtdiode (121) und mit gleicher Durchlassrichtung wie die zweite Leuchtdiode (121) geschaltet ist.Plant lighting device (10) according to Claim 2 , in which the first light-emitting diode (111) is connected in parallel to the second light-emitting diode (121) and with the same forward direction as the second light-emitting diode (121). Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der die Lichtquelle (100, 105) eine erste Leuchtdiode (111) und eine zweite Leuchtdiode (121) enthält, wobei die erste Leuchtdiode (111) einen anderen räumlichen Bereich als die zweite Leuchtdiode (121) bestrahlt.Plant lighting device (10) according to Claim 1 , in which the light source (100, 105) contains a first light-emitting diode (111) and a second light-emitting diode (121), the first light-emitting diode (111) irradiating a different spatial area than the second light-emitting diode (121). Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 4, bei der die erste Leuchtdiode (111) parallel zur zweiten Leuchtdiode (121) und mit entgegengesetzter Durchlassrichtung zur zweiten Leuchtdiode (121) geschaltet ist.Plant lighting device (10) according to Claim 2 or 4th , in which the first light-emitting diode (111) is connected in parallel to the second light-emitting diode (121) and with the opposite forward direction to the second light-emitting diode (121). Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die erste Leuchtdiode (111) Teil einer ersten Leuchtdiodenanordnung (110) und die zweite Leuchtdiode (121) Teil einer zweiten Leuchtdiodenanordnung (120) ist.Plant lighting device (10) according to one of the preceding claims, in which the first light-emitting diode (111) is part of a first light-emitting diode arrangement (110) and the second light-emitting diode (121) is part of a second light-emitting diode arrangement (120). Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 6, bei der die erste Leuchtdiodenanordnung (110) ausschließlich erste Leuchtdioden (111) enthält und die zweite Leuchtdiodenanordnung (120) ausschließlich zweite Leuchtdioden (121) enthält.Plant lighting device (10) according to Claim 6 , in which the first light-emitting diode arrangement (110) exclusively contains first light-emitting diodes (111) and the second light-emitting diode arrangement (120) exclusively contains second light-emitting diodes (121). Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 6, bei der die erste Leuchtdiodenanordnung (110) erste und zweite Leuchtdioden (111, 121) enthält, und die zweite Leuchtdiodenanordnung (120) erste und zweite Leuchtdioden (111, 121) enthält.Plant lighting device (10) according to Claim 6 , in which the first light-emitting diode arrangement (110) contains first and second light-emitting diodes (111, 121), and the second light-emitting diode arrangement (120) contains first and second light-emitting diodes (111, 121). Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 6 oder 8, bei der die Anzahl erster Leuchtdioden (111) und die Anzahl zweiter Leuchtdioden (121) entsprechend einer zu erzielenden spektralen Verteilung von zu emittierenden Wellenlängen ausgewählt ist.Plant lighting device (10) according to Claim 6 or 8th , in which the number of first light-emitting diodes (111) and the number of second light-emitting diodes (121) is selected according to a spectral distribution to be achieved of wavelengths to be emitted. Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, bei der die Lichtquelle (100, 105) als eine Brückenschaltung, die eine Vielzahl erster und zweiter Leuchtdioden (111, 121) umfasst, realisiert ist und eine Pulsfrequenz der Lichtquelle (100, 105) gegenüber einer Netzfrequenz verdoppelt ist.Plant lighting device (10) according to one of the Claims 2 to 9 , in which the light source (100, 105) is implemented as a bridge circuit comprising a plurality of first and second light-emitting diodes (111, 121) and a pulse frequency of the light source (100, 105) is doubled compared to a mains frequency. Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Lichtquelle (100, 105) eine Vielzahl von Leuchtdioden aufweist, ferner mit einem ersten Schaltelement (135), das geeignet ist, mindestens eine weitere Leuchtdiode (111, 121) in Abhängigkeit einer Spannung mit Leuchtdioden (111, 121) der Lichtquelle (100, 105) in Reihe zu verbinden.Plant lighting device (10) according to one of the preceding claims, in which the light source (100, 105) has a plurality of light-emitting diodes, further with a first switching element (135) which is suitable for at least one further light-emitting diode (111, 121) as a function of one To connect voltage with light emitting diodes (111, 121) of the light source (100, 105) in series. Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 11, ferner umfassend ein weiteres Schaltelement (135), das geeignet ist, mindestens eine weitere Leuchtdiode (111, 121) in Abhängigkeit einer Spannung mit Leuchtdioden (111, 121) der Lichtquelle (100, 105) in Reihe zu verbinden.Plant lighting device (10) according to Claim 11 , further comprising a further switching element (135) which is suitable for connecting at least one further light-emitting diode (111, 121) in series with light-emitting diodes (111, 121) of the light source (100, 105) as a function of a voltage. Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Schaltvorrichtung (136), durch die die Lichtquelle (100, 105) in vorbestimmten Perioden einschaltbar ist.Plant lighting device (10) according to one of the preceding claims, with a switching device (136) by which the light source (100, 105) can be switched on in predetermined periods. Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, mit einem Linearregler (132), der geeignet ist, einen über die erste Leuchtdiode (111) oder die zweite Leuchtdiode (121) fließenden Strom zu begrenzen.Plant lighting device (10) according to Claim 2 or 3 , with a linear regulator (132) which is suitable for limiting a current flowing via the first light-emitting diode (111) or the second light-emitting diode (121). Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, bei der die Lichtquelle (100, 105) eine erste Leuchtdiodenanordnung (110) mit einer ersten Vielzahl von ersten Leuchtdioden (111) und eine zweite Leuchtdiodenanordnung (120) mit einer zweiten Vielzahl von zweiten Leuchtdioden (121) enthält, wobei die erste Leuchtdiodenanordnung (110) parallel zur zweiten Leuchtdiodenanordnung (120) geschaltet ist, wobei die Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung weiterhin einen ersten Linearregler (132), der mit der ersten Leuchtdiodenanordnung (110) in Reihe geschaltet ist, sowie einen zweiten Linearregler (132) aufweist, der mit der zweiten Leuchtdiodenanordnung (120) in Reihe geschaltet ist.Plant lighting device (10) according to Claim 1 , in which the light source (100, 105) contains a first light-emitting diode arrangement (110) with a first plurality of first light-emitting diodes (111) and a second light-emitting diode arrangement (120) with a second plurality of second light-emitting diodes (121), the first light-emitting diode arrangement ( 110) is connected in parallel to the second light-emitting diode arrangement (120), the plant lighting device furthermore having a first linear regulator (132) which is connected in series with the first light-emitting diode arrangement (110) and a second linear regulator (132) which is connected to the second light-emitting diode arrangement (120) is connected in series. Pflanzenbeleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 15, bei der die Wechselspannungsquelle eine Drehstromquelle (250) umfasst und die Lichtquelle (100, 105) eine dritte Leuchtdiode (230) aufweist, wobei die erste Leuchtdiode (210) mit einem ersten Außenleiter (251) der Drehstromquelle (250), die zweite Leuchtdiode (220) mit einem zweiten Außenleiter (252) der Drehstromquelle (250) und die dritte Leuchtdiode (230) mit einem dritten Außenleiter (253) der Drehstromquelle verbunden ist.Plant lighting device according to one of the Claims 2 to 15th , in which the AC voltage source comprises a three-phase current source (250) and the light source (100, 105) has a third light-emitting diode (230), the first light-emitting diode (210) having a first outer conductor (251) of the three-phase current source (250), the second light-emitting diode (220) is connected to a second outer conductor (252) of the three-phase power source (250) and the third light-emitting diode (230) is connected to a third outer conductor (253) of the three-phase power source. Verfahren zum Betreiben einer Lichtquelle (100, 105), die eine Leuchtdiode (111, 121) aufweist, umfassend: Versorgen der Lichtquelle (100, 105) mit einer Wechselspannung, wobei eine Taktung der Wechselspannung aus der Taktung einer Netzspannung erzeugt ist.A method for operating a light source (100, 105) having a light-emitting diode (111, 121), comprising: Supplying the light source (100, 105) with an alternating voltage, a pulsing of the alternating voltage being generated from the pulsing of a mains voltage. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem eine Pulsfrequenz der Lichtquelle(100, 105) einem Vielfachen einer Netzfrequenz entspricht.Procedure according to Claim 17 , at which a pulse frequency of the light source (100, 105) corresponds to a multiple of a network frequency. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem eine Pulsfrequenz der Lichtquelle (100, 105) einem Bruchteil einer Netzfrequenz entspricht.Procedure according to Claim 17 , at which a pulse frequency of the light source (100, 105) corresponds to a fraction of a network frequency.
DE102019103805.7A 2019-02-14 2019-02-14 PLANT LIGHTING DEVICE AND METHOD OF OPERATING A LIGHT SOURCE Withdrawn DE102019103805A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019103805.7A DE102019103805A1 (en) 2019-02-14 2019-02-14 PLANT LIGHTING DEVICE AND METHOD OF OPERATING A LIGHT SOURCE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019103805.7A DE102019103805A1 (en) 2019-02-14 2019-02-14 PLANT LIGHTING DEVICE AND METHOD OF OPERATING A LIGHT SOURCE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019103805A1 true DE102019103805A1 (en) 2020-08-20

Family

ID=71843643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019103805.7A Withdrawn DE102019103805A1 (en) 2019-02-14 2019-02-14 PLANT LIGHTING DEVICE AND METHOD OF OPERATING A LIGHT SOURCE

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019103805A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11431236B2 (en) 2020-08-18 2022-08-30 Meta Platforms Technologies, Llc Dynamically addressable high voltage optical transformer with integrated optically triggered switches
US11563137B2 (en) 2019-09-16 2023-01-24 Meta Platforms Technologies, Llc Optical transformer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001086860A (en) * 1999-09-22 2001-04-03 Matsushita Electronics Industry Corp Semiconductor light-emitting illuminating device for culturing plant
US20050152143A1 (en) * 2004-01-08 2005-07-14 Den-Hua Lee Lighting device utilizing mixed light emitting diodes
WO2009022016A1 (en) * 2007-08-15 2009-02-19 Lemnis Lighting Patent Holding B.V. Led lighting device for growing plants
US20120124903A1 (en) * 2009-08-07 2012-05-24 Showa Denko K.K. Multicolor light emitting diode lamp for plant growth, illumination apparatus, and plant growth method
US20140306031A1 (en) * 2011-09-22 2014-10-16 George Chidumam Onyeka Watering device incorporating a light source

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001086860A (en) * 1999-09-22 2001-04-03 Matsushita Electronics Industry Corp Semiconductor light-emitting illuminating device for culturing plant
US20050152143A1 (en) * 2004-01-08 2005-07-14 Den-Hua Lee Lighting device utilizing mixed light emitting diodes
WO2009022016A1 (en) * 2007-08-15 2009-02-19 Lemnis Lighting Patent Holding B.V. Led lighting device for growing plants
US20120124903A1 (en) * 2009-08-07 2012-05-24 Showa Denko K.K. Multicolor light emitting diode lamp for plant growth, illumination apparatus, and plant growth method
US20140306031A1 (en) * 2011-09-22 2014-10-16 George Chidumam Onyeka Watering device incorporating a light source

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11563137B2 (en) 2019-09-16 2023-01-24 Meta Platforms Technologies, Llc Optical transformer
US11757369B1 (en) * 2019-09-16 2023-09-12 Meta Platforms Technologies, Llc Apparatus, system, and method for optically transforming ac electrical inputs into stepped-down dc outputs
US11431236B2 (en) 2020-08-18 2022-08-30 Meta Platforms Technologies, Llc Dynamically addressable high voltage optical transformer with integrated optically triggered switches

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1300053B1 (en) Led light source
DE2361531C3 (en) Electroluminescent arrangement and method for its operation
DE102011056878B4 (en) Light emitting device
DE112018005382T5 (en) LIGHT GENERATOR CIRCUIT WITH A CONFIGURABLE PULSE LIGHT OUTPUT AND GARDENING LIGHTING DEVICE USING THIS
DE102004047766C5 (en) lighting device
DE102007046743A1 (en) Optoelectronic component and method for its production
DE102010013494A1 (en) Optoelectronic semiconductor chip
DE102016109665A1 (en) FILAMENT AND LIGHTING DEVICE
DE102016125430A1 (en) Surface-mountable semiconductor laser, arrangement with such a semiconductor laser and operating method therefor
DE102019103805A1 (en) PLANT LIGHTING DEVICE AND METHOD OF OPERATING A LIGHT SOURCE
DE102012108763A1 (en) OPTOELECTRONIC SEMICONDUCTOR CHIP AND LIGHT SOURCE WITH THE OPTOELECTRONIC SEMICONDUCTOR CHIP
WO2018153994A1 (en) Optoelectronic semiconductor chip
WO2012107324A1 (en) Light-emitting diode module
DE102016123776A1 (en) Light emission device and light
DE102016102596A1 (en) Method for operating a semiconductor light source and semiconductor light source
DE102006059612A1 (en) Semiconductor component and method for its production
DE102012222556A1 (en) A light emitting device and method of operating a light emitting device
DE19627475C2 (en) Circuit arrangement for signaling devices in road traffic systems
WO2016166154A1 (en) Radiation‑emitting semiconductor component
EP1970745A2 (en) Lighting module, in particular for operation microscope
DE112013005480T5 (en) A light-emitting diode drive device, driving method and light emitting diode lighting module with the same
WO2000065880A1 (en) Light source consisting of several successively connected leds
DE102012105630B4 (en) Lighting arrangement with lighting device and method for operating a lighting device
DE2240248A1 (en) SWITCHING DEVICE
DE102010046790A1 (en) Optoelectronic semiconductor component comprises two semiconductor chips, a conversion element, a prefabricated housing having a cavity, and a continuous emission spectrum, where the semiconductor chips comprise an active layer

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H05B0037020000

Ipc: H05B0045000000

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee