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植物工厂 || 植物工厂人工照明中的LED技术进展
摘要： 在无胁迫环境因素（如干旱、洪涝、极端高温或低温、限制性光照）条件下种植粮食作物，通常能缩短生产周期并提高单周期产量，使得?；さ卦耘嗟牡ノ幻婊曜魑锷Ρ嚷短炫┮蹈叱鍪鍪考叮∕itchell，2004），而多层室内作物生产的产量更是高出两个数量级（Kozai等，2015）。这类受控环境农业（CEA）企业——全球统称为"室内农业"、"城市农场"、"垂直农场"或"植物工厂"（PFs）——具有巨大潜力：既能全年供应新鲜健康农产品而无需长距离运输，又可应对城市化进程及化石燃料无节制使用导致的气候变化。包括温室和仓储式食品生产在内的所有CEA平台，都将在21世纪人口快速增长过程中发挥日益重要的作用。事实上，预计未来30年全球农业生产力需比当前水平提升高达70%，才能满足预期的全球粮食需求增长（Agrilyst，2017）。尽管CEA的生产潜力明确，但室内高效种植作物所需的高额前期技术投入与高运营能耗，导致该行业面临短期盈利能力和碳足迹问题。因此，目前仓储设施及改装集装箱中的植物工厂主要选择对光照要求低、生长周期短的叶菜类和香草类作物。
关键词： 能效、植物工厂、人工照明、可控环境农业、LED
更新于2025-09-23 15:19:57
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设计具有高显色指数（R1 - R15）≥ 95的高效荧光粉转换白光发光二极管用于人工照明
摘要： 磷光体转换型白光发光二极管（pc-WLED）是人工照明应用中能效卓越的光源。人工照明的目标之一是使物体/图像呈现自然观感——如同在阳光下的效果。光源准确还原物体自然色彩的能力通过显色指数（CRI）这一参数衡量。传统pc-WLED的平均CRI约80，远未达到精准色彩还原的要求。若要将pc-WLED用于人工照明，其全部CRI指标点（R1-R15）均需高于95。然而显色指数与光效（LER）存在此消彼长的关系，同时提升两者极具挑战性。本文提出一种新型LED封装（PKG）设计方案：通过组合使用两颗蓝光LED、一颗紫外LED及绿/红磷光体，实现CRI指标点≥95且光效约100流明/瓦。我们通过优化硅胶封装材料、LED工作电流及绿/红磷光体配比，成功实现高CRI与高LER的兼顾。该重新设计的LED封装将应用于体育场照明及超高清电视制作领域——这些场景对人工光源的高显色指数指标具有明确需求。
关键词： 人工照明、磷光体转换白光发光二极管、显色指数、发光效率、LED封装设计
更新于2025-09-12 10:27:22