植物光合作用
光合作用是绿色植物（或者某些细菌）通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧的过程。更细致一点的来讲光合作用主要分为两个阶段，光反应和暗反应(也称卡尔文循环)。
光反应依赖于阳光的能量来进行，发生在在叶绿体类囊体的薄膜上，将水分解成[H]和O2，同时促成形成活跃化学能的ATP。
暗反应则发生在叶绿体基质中，不依赖于阳光直接参与，而是依赖于前一阶段产生的ATP和[H]来完成。CO2与植物体内的C5结合，形成C3，CO2被固定。在有关酶的催化作用下，C3接受ATP水解释放的能量并且被还原，经过一系列的变化，形成葡萄糖和C5。
为了让植物更快的生长，第一个光反应阶段尤为重要，这是能量的来源，是第二暗反应阶段的前提条件。室内的阳光不足以让植物获得适宜的光照强度，此时补光灯就能作为太阳光的补充，并且可以在夜晚适当补充光照，延长植物光合作用的时间，植物长得会更快。
不同波长光对光合作用的影响
太阳光谱中380～780nm为可见光，400～700mm波段的光辐射被称为植物光合有效辐射(PAR, photosynthetically active radiation)，与可见光基本重合。光合有效辐射指植物吸收和利用不同波长的光合辐射，参与作物光合作用并转化为有机物储存起来的太阳辐射，。不同的光谱成分对植物有不同的影响。植物叶片对太阳辐射的吸收、反射和透射程度也与辐射的波长有直接关系。
紫外光谱（100–400 nm），分为三种UV-A (315-400 nm)、UV-B (280-315 nm) 和 UV-C (100-280 nm)。控制量的紫外线有消毒杀菌作用，可以减少植物病害。
蓝光（450-480nm） 能够被叶绿素和类胡萝卜素吸收,可以促进发芽，促进叶绿素的生成，对植株早期生长很重要，确保其根、茎和叶的生长，抑制徒长，缩短节间距，使植株更健壮。它促进气孔开放，允许更多的二氧化碳进入叶子，有利于暗反应阶段。
绿光（500nm-560nm） 色素的吸收率较弱，反射绿光较多，所以叶子呈现绿色。但是也并无作用，作为重要的环境信号促进下胚轴伸长。
红光（610-730nm） 促进光合作用的最有效光谱，被叶绿素吸收，进行的光反应阶段。同时促进叶绿素生成，调节植物的茎、叶生长。
色温和光谱的关系
色温是指光源的色彩品质，通常用开尔文(K )度数表示。光源的色温越高，光线所呈现的颜色就越冷(蓝);色温越低，光线所呈现的颜色就越暖(黄)。在色温上，光源可以分为三种类型:暖光、中性光和冷光。从光谱上来看，冷光更偏向蓝光，暖光有更多的红光。
灯珠选择
植物中的叶绿素吸收光谱的最强区域有两个：一个是在波长为660nm左右的红光部分，另一个在波长为450nm左右的蓝光部分。所以为了促进植物的光合作用，蓝光和红光是最主要也最有效的波长，红蓝混合的光会出现品红色，这个颜色对于在家庭中养植物补光来讲，对眼睛不太友好，另外其它的波长成分也是有其作用的，因此实际选用全光谱的灯珠加入少量红光灯珠。分别为灯珠大小选用3030的3000K（暖白）5000K（正白）660nm红光的灯珠。
电源的选择
选择240W可调光明纬电源，XLG-240-H-AB, 输出电压范围27~ 56V，效率可达93%，AB为可调光版本，可通过PWM信号或者可调电阻进行输出电压调节，可以按照植物的多少以及悬挂的高度灵活地控制光强。
灯珠排版的选择
串联式：
采用收尾相接的形式，一条线上的所有灯珠电流相同，相同色温的LED灯珠的亮度一样，，但是当有一个灯珠断路之后，一整条线上的灯珠都会收到影响。
并联式：
采用正接正，负接负的形式。LED灯珠的电压相同，即使同一批次的，电流也不完全相同。当一个灯珠断路之后不影响其他的灯珠使用。
串并联混合式：
如果将所有LED串联，将需要LED驱动器输出较高的电压。如果将所有LED并联，则需要LED驱动器输出较大的电流。我们选用的输出电压稳定的电源，需要多个灯珠串联来降低电压。但是不希望因为个别的灯珠损坏，导致整条灯珠全都不亮，采用串并联混合式可以增加容错率。
PPFD和LUX
PPFD：光合光子通量密度（Photosynthetic Photon Flux Density）,是每平方米每秒光源辐射出的微摩尔数量，单位umol/m2s, 常用光合有效光量子通量(PPF)和光合有效光量子通量密度(PPFD)作为衡量光照强度的单位。PPFD是表示在一平方米范围里的PPF1 PPFD 表示每秒1微摩尔的光子数量辐射在1平方米的表面。。它和距离光源的距离成反比。
流明（lm）是描述光通量的物理单位。勒克斯（lux，法定符号lx）由流明(lm)引出的单位，是照度单位。被光均匀照射的物体，在1平方米面积上所得的光通量是1流明时，它的照度是1勒克斯，单位为lm/m(LX)。
在400-700nm波长范围内，当光谱形态确定后，辐射源可以通过测量被辐射面的照度值(LX)换算出PPFD，这个换算常数就是XD因子。
换算公式:PPFD=照度值(LUX)/XD因子
LUX与PPFD成正比，可以用LUX大致表示PPFD的强度，作为参考。
对于植株健康生长，光强不能太弱，太弱达不到光补偿点，呼吸作用大于光合作用，长得太慢。植株也不能太强，强光会让植株出现光抑制，大多数的植物在正午阳光直射时，都会产生光抑制影响光合阶段光系统II。不同的植物对光强的需求有差异，10000lux对于大多数植物来讲是比较适宜的。
散热
使用铝基板加散热铝板的方式，铝基板和散热铝板之间涂抹散热硅脂，更好的贴合散热。
通过热成像仪可以实测看到，100W输出时，灯珠的温度在39度，电源的温度在43度；220W输出时，灯珠的温度在51度，电源的温度在48度。温度控制在合适的温度，散热条件良好，灯珠的使用寿命在50000小时，良好的散热对于延长灯珠的寿命非常有利。
