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摘要??研究一種基于LED的溫室環保殺蟲燈,進行不同顏色LED燈殺蟲效果的對比試驗,結果表明,白色LED燈殺蟲效果最好,綠色、藍色殺蟲效果較好,黃色次之,紅色最差。

關鍵詞??LED;殺蟲燈;溫室害蟲

1   LED燈特點

LED是英文LightEmittingDiode的縮寫,中文譯名為發光二極管。由于壽命長、發熱低,在信號指示燈、交通信號燈、廣告中得到了較廣泛的應用。其特點下: 光效高。白熾燈、鹵鎢燈光效為12~24lm/W,熒光燈光效為50~120lm/W[1]。LED光效達50~200lm/W,光譜窄、單色性好。!節能。LED具有電壓低、電流小、亮度高的特性,單個發光二極管功率為0.05~1.00W。一個10~12W的LED光源發出的光能與一個35~50W白熾燈發出的光能相當。在同等照度下,LED比白熾燈光源節能70%,比熒光燈節能50%。?壽命長。白熾燈靠燈絲發光,鎢絲受熱易燒斷,發熱蒸發沉淀,發光效率迅速衰減,玻璃外殼極易損壞,通常壽命為1000h,LED利用半導體芯片將電能轉化為光能發光,外加PC材料封裝后,可承受高強度機械沖擊和震動,LED單管壽命為10萬h。#維修費用低。由于LED光源壽命長、節能,5年后其一次投資加上運行費用是所有光源中最低的。?光色多。可以選擇白色或彩色光,如藍色、綠色黃色、紅色,LED燈有許多顏色的產品供用戶選擇,也可根據需要組合變色。%可控制性強。由于LED燈可以基本做到瞬間接通發光,通過計算機軟件和控制器,可以較容易地實現LED燈的顏色和圖形的各種變化[2]。&不會造成光污染。LED是冷光源,對作物生長不會產生影響。LED發光二極管具有節能、壽命長、光效高、體積小、穩定性強等特點,并且光源本身不含鉛、汞等有害物質,無紅外線和紫外線,不會對作物造成危害，是一種綠色光源，非常適合應用于溫室殺蟲設備中。

2   LED殺蟲燈工作原理

2.1 LED誘蟲燈板??采用自制LED燈板誘蟲,燈板顏色分別為黃色、綠色、藍色、紅色,采用220V交流轉12V直流的開關電源供電[3]。LED燈采用串并聯方式連接,燈板尺寸3.0cm?10.5cm,單面發光。

2.2??高壓電網??高壓電網的外部結構由燈架組件和底座2部分組成。燈架組件包括LED燈板、高壓電極、網架和安全護欄。LED燈板豎直安裝在中間,外圍采用良好的塑料材料制作柵網網架,高壓電極平行地繞制在網架上。網架的外圍用若干根豎立的塑料棒制成安全防護欄,防護欄與柵網架間保持一定距離,以防使用者不慎碰觸柵網而觸電[4]。燈架組件安裝在底座上,底座上方裝有電源開關,電源線從底座后側接入,整個電路及高壓產生元件都安裝在底座內部,其工作原理見圖1。由圖1可知,C1的作用主要是降壓,以延長燈管的使用壽命。二極管D1、D2與C2、C3構成倍壓整流器,R為限流電阻。按下電源開關K,220V市電通過電容C1加到燈管兩端,點亮燈管。同時市電通過限流電阻R加到倍壓電路。通過倍壓整流后C3兩端得到約600V電壓,此電壓接在柵網平行繞制電極A、B上,由于A、B靠得較近,在其間形成一個直流高壓電場,飛向燈管的蚊蟲一旦碰到,立即被電擊死亡。高壓電網直徑5cm,高12cm,有效殺蟲面積188.4cm2,電網內有槽可固定燈板,燈板可拆卸,便于試驗[5]。

3   不同單色光譜LED燈的殺蟲效果

選用5種顏色的LED發光二極管做成燈板,分別為黃色、白色、綠色、紅色、藍色,用光纖光譜儀測得其光譜帶范圍見圖2~6,放置于殺蟲電網中,其中黃色發光二極管的波長為585nm左右,白色為全光譜譜帶,綠色發光二極管的波長為530nm左右,紅色發光二極管的波長為650nm左右,藍色發光二極管的波長為465nm左右。5種顏色的LED燈均勻分布在溫室中,間隔3m左右,統計連續2d的殺蟲效果,重復3次。通過連續2d對不同顏色LED殺蟲燈殺蟲效果的對比,結果表明,白色殺蟲數量最多,其次是綠色、藍色殺蟲燈的殺蟲效果也較明顯,黃色殺蟲燈次之,紅色殺蟲燈最差。

4   討論

通過對不同顏色LED殺蟲燈殺蟲效果的比對試驗表明白色LED燈誘殺效果最好,藍色、綠色次之,再其次是黃色,效果最差的是紅色LED燈板,這與傳統研究結論黃色是誘殺斑潛蠅等溫室害蟲的最佳顏色有所不同。通過光纖光譜儀分析各色LED燈光譜,白色由460nm以及590nm左右譜帶組成,說明白色是由互補光藍色、黃色按一定配比混合而成,由其他互補光按照其他比例混合而成的白光是否可以達到更好的誘蟲效果有待于進一步研究;藍色的光譜分別為466、520nm,在正常的光譜范圍內,藍色、綠色表現出了良好的殺蟲效果,這與以往文獻報道也有所不同,其原因可能是LED燈在光效和飽和度方面與自身不會發光的色板不同,LED的藍、綠光譜更有利于吸引昆蟲;黃色LED光譜集中在593nm左右,已經達到了黃色譜帶的上限,偏橙色,這可能是黃色LED燈并沒有表現出良好的誘殺效果的原因之一;紅色光譜為634nm,在正常的譜帶范圍內,是昆蟲最不喜歡的顏色,與以往文獻報道的對于昆蟲趨色的研究結論一致。因此,昆蟲對于LED光譜的趨光性還有待于進一步研究。