太阳能LED杀虫灯的研制

【摘要】：太阳能LED杀虫灯作为物理型害虫防治方式,对控制农药残余有着极其重要的作用。本课题设计一种新型的太阳能LED杀虫灯,具有:适用于低日照、具有宽谱和专谱两种杀虫模式、采用复合式LED诱虫方法等特点。本文首次提出了复合式LED诱虫方法,并完成了前期的探究性诱虫试验:确定了复合式的LED诱虫光源效果略优于传统光源,进而采用白紫色1/3的比例组合诱虫效果最佳,采用10~7.14Hz占空比矩形波驱动光源可增强诱虫效果,并发现不同频率矩形波对不同种类昆虫诱虫效果不同。根据贵阳低日照的特点进行容量理论计算,结合PV Designer设计得到最佳容量配置:蓄电池容量100 A h,太阳能光伏板容量60W;然后根据实验结论结合LED发射光谱完成了复合式LED灯柱的LED分布方案;再对三种灭虫方式进行分析比较确定了采用碰撞式和电击式的灭虫方式,并对其进行了结构优化;进而完成杀虫灯的基于STC15单片机的充电电路、高压发生电路、放电控制电路等电路设计并实现光控、雨控、时控(季节控制和工作时间控制)等控制功能,最后采用Solid Works三维设计并完成样机,验证其正常工作并得到关键性产品参数。 【关键词】：病虫害物理防治 太阳能杀虫灯 复合式LED诱虫方法 诱虫光源
【学位授予单位】：贵州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S477
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 引言8
• 1.2 课题研究的背景及意义8-9
• 1.3 国内外太阳能光伏的发展状况及趋势9-10
• 1.4 国内半导体发光材料的发展现状及趋势10-11
• 1.5 国内外太阳能杀虫灯发展现状及趋势11-12
• 1.6 本章小结12-14
• 第二章 复合式LED诱虫光源研究14-30
• 2.1 引言14
• 2.2 夏季常见防治害虫14-18
• 2.3 试验原理分析及方案18-19
• 2.4 试验设备制备19-23
• 2.4.1 试验用光源的制作19-20
• 2.4.2 试验装置20
• 2.4.3 闪烁控制程序20-23
• 2.5 试验结果23-26
• 2.5.1 白紫色不同比例诱虫效果23
• 2.5.2 不同闪烁频率的诱虫效果23-25
• 2.5.3 不同占空比矩形波实验效果对比25-26
• 2.6 试验分析及组合方案26-29
• 2.7 本章小结29-30
• 第三章 光伏系统的最佳配置及容量优化30-50
• 3.1 引言30
• 3.2 太阳能电池板工作原理及特性30-33
• 3.2.1 太阳能电池的工作原理30-31
• 3.2.2 太阳能电池的光伏特性31-33
• 3.3 蓄电池充放电特性33-35
• 3.4 太阳能电池板及蓄电池容量理论计算35-39
• 3.4.1 容量设计指标35
• 3.4.2 蓄电池的容量理论计算35-36
• 2.4.3 太阳能电池板容量理论计算36-39
• 3.5 PV Designer光伏系统设计39-45
• 3.6 容量参数仿真及优化45-48
• 3.7 本章小结48-50
• 第四章 复合式LED灯柱设计50-56
• 4.1 引言50
• 4.2 LED灯珠驱动方式50-52
• 4.3 两色LED分布方案选择52-55
• 4.3.1 LED分布方案52-53
• 4.3.2 基于发射光谱诱虫机制分析53-55
• 4.4 本章小结55-56
• 第五章 灭虫方式的选择56-64
• 5.1 引言56
• 5.2 电击式灭虫原理及分析56-57
• 5.3 碰撞式灭虫原理及分析57-61
• 5.3.1 玻璃布置方案及分析58-59
• 5.3.2 接虫盘倾斜角度力学分析优化59-61
• 5.4 粘贴式杀虫方式61-62
• 5.5 三种灭虫方式的优缺点比较62-63
• 5.6 本章小结63-64
• 第六章 控制电路设计64-80
• 6.1 引言64
• 6.2 充电控制原理64-65
• 6.3 MPPT与PWM充电控制策略65-67
• 6.3.1 MPPT技术原理及其优缺点65-66
• 6.3.2 PWM充电技术原理及其优缺点66-67
• 6.4 充电控制策略选取67-68
• 6.5 充电电路硬件电路设计68-73
• 6.5.1 升压式（Boost）直流—直流电路原理69-70
• 6.5.2 充电控制硬件电路设计70-73
• 6.6 高压发生电路73-75
• 6.6.1 升压原理及方案73-74
• 6.6.2 高压发生硬件电路及优化74-75
• 6.7 放电控制电路设计75-78
• 6.7.1 放电电路控制框图75-76
• 6.7.2 放电电路硬件电路76-78
• 6.8 本章小结78-80
• 第七章 太阳能LED杀虫灯设计80-88
• 7.1 引言80
• 7.2 太阳能LED杀虫灯三维设计80-84
• 7.3 产品参数84-86
• 7.3.1 产品实物84-85
• 7.3.2 技术参数85-86
• 7.4 本章小结86-88
• 第八章 总结与展望88-90
• 8.1 总结88-89
• 8.1.1 工作总结88-89
• 8.1.2 创新点89
• 8.2 展望89-90
• 致谢90-92
• 参考文献92-96
• 附录 A96-97

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