舞台可调光LED装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种舞台可调光LED装置，灯体外壳内设有直流电源、微控制器和多个输出通道，各个输出通道末端分别设置LED灯，直流电源输出端分别与各个输出通道连接，微控制器分别与各个输出通道连接，微控制器的输入端还分别设有基板温度信号单元和DMX信号单元；各个输出通道的结构相同。在现有灯珠技术下，本舞台可调光LED装置通过采用多种色彩的灯珠并通过相应的输出通道调节其色彩，从而补偿因温度变化及PWM占空比变化造成的色彩偏移，实现细腻柔和的精细调光，同时方便地实现色彩丰富鲜艳。本舞台可调光LED装置除了应用于舞台灯光领域，还可以广泛地应用于各类高档场合的灯光调节。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及舞台灯光装置领域，特别涉及一种舞台可调光LED装置。
技术介绍
在照明领域，LED灯的使用正在形成燎原之势，LED灯由于具有长寿命和多色彩的优点，正逐步取代普通照明灯。目前，LED灯的使用基本处于起步阶段，尤其是在照明领域， 在照明的许多场合，基本都是不调光的，只是把不同色彩的LED灯简单地排列组合，例如城市建筑物上色彩缤纷的LED灯的大量使用便把建筑物装扮得流光溢彩、璀璨夺目；在城市的道路上，大量采用白光LED灯后，日常维护量大幅降低，唯一的缺点就是价格太高，维护费用太高。同时，随着创新技术在各行各业的迅速普及，专业舞台灯光领域也迅速地进入技术创新时代。由于舞台调光的特殊性，它对灯光的要求很高，如灯只的调光范围越大越好，对 DMX512信号的响应越快越好，出光越柔和越好，色彩越多越好，色温范围越大越好。正是这些要求，使得LED灯在舞台上很难得到使用。按照传统的三基色理论，仅需红绿蓝三种色彩的LED灯珠，即可产生256 X 256 X 256种色彩(灯珠受DMX512协议数据控制，当每种色彩 LED灯珠占用1个DMX512通道时，三种色彩就占用3个通道)，实践证明红绿蓝三种色彩的 LED灯珠根本混色不出某些色彩段，同时调光感觉不够柔和。一般LED灯是由多个发不同色彩光的灯珠组成，而每种灯珠仅发出频带极窄的一种光，不同色彩的灯珠的频谱在频谱图上表现为一个个极窄的频带线，其最大效率发光区极窄(发光波长范围很小)，波长极易受外部影响而改变(表现为偏色)；正是由于灯珠发光的单纯性，加之大功率调光必须采用 PWM方法，会使色彩有所变化，以及所发出光的波长随温度的变化而偏移(即色彩有变化)， 使得三基色理论在这儿很难使用，有一些色彩的光用红绿蓝三基色的LED灯珠根本混合不出来；另一个因素是红绿蓝三基色灯珠之间的差别，在相同的电流下，三者的发光效率是不同的。目前，在舞台应用的LED灯基本上还是三基色灯珠混色产品。还有大量的低档产品，甚至LED灯在低端闪光问题都没解决，就已经大量的投产应用，在市场上造成很坏的影响。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种舞台可调光LED装置，该装置不仅能实现精细调光，而且能使舞台灯光色彩丰富鲜艳，较好地满足专业舞台的要求。本技术的技术方案为一种舞台可调光LED装置，灯体外壳内设有直流电源、 微控制器和多个输出通道，各个输出通道末端分别设置LED灯，直流电源输出端分别与各个输出通道连接，微控制器分别与各个输出通道连接，微控制器的输入端还分别设有基板温度信号单元和DMX信号单元；各个输出通道的结构相同，包括受控稳压器、防振荡功率滤波器、PWM控制信号分压器、电压跟随器、大功率管、电流检测模块和电流负反馈模块，按照电流信号的方向，直流电源、受控稳压器、防振荡功率滤波器和LED灯依次连接，按照控制信号的方向，微控制器、PWM控制信号分压器、电压跟随器、大功率管和LED灯依次连接，大功率管的输出端还设有依次连接的电流检测模块、电流负反馈模块，电流负反馈模块的输出端分别与微控制器和电压跟随器连接，微控制器的输出端还与受控稳压器连接，电压跟随器、大功率管、电流检测模块和电流负反馈模块组成电流负反馈环节。其中，微控制器的作用是接收DMX信号、反馈信号和基板温度信号，经处理后对各个输出通道产生不同的PWM控制信号，同时调节受控稳压器和PWM控制信号分压器；电流负反馈环节使得检测到的电流(其实就是负载LED灯只的电流)总是跟随PWM控制信号及受控电位器输出的给定PWM幅度而变化，LED灯只上的电流稳定了，受LED灯只变化情况的影响很小，则LED灯只的发光波长就稳定，即色彩稳定，它只随控制信号的变化而变化，也就是说，LED灯只的负载电流值是受微控制器控制的。所述受控稳压器包括相连接的可控稳压器IC和第一受控电位器，可控稳压器IC 与直流电源连接，第一受控电位器与微控制器连接；第一受控电位器是一个受微控制器控制阻值的电位器，其作用是在微控制器控制下，控制可控稳压器IC产生合适的输出电压。 受控稳压器内设有依次连接的肖特基二极管、储能电感和滤波电容，另外还有输出电压负反馈，使输出电压更稳定。所述防振荡功率滤波器包括串联的功率电阻和功率电容，防振荡功率滤波器分别与受控稳压器、LED灯和地线连接，防振荡功率滤波器与受控稳压器内的储能电感和滤波电容组成可控谐振阻尼LC输出滤波电路，防振荡功率滤波器与滤波电容并联设置。正是在传统的LC滤波器(受控稳压器内的储能电感和滤波电容组成)的基础上增加了防振荡功率滤波器，从而组成可控谐振阻尼LC输出滤波器，使受控稳压器等构成的电源系统在轻载或无载时不振荡，并且输出电压更稳定。所述PWM控制信号分压器由相连接的电阻和第二受控电位器组成，第二受控电位器是一个受微控制器控制阻值的电位器。PWM控制信号分压器的作用是把较大幅度的PWM 控制信号分压成较小幅度的PWM控制信号，以输出到电压跟随器中；第二受控电位器是一个受微控制器控制阻值的电位器，由它分压出合适幅度的PWM控制信号通过电流负反馈的稳定环节得到对应的负载(LED灯具)电流值，也就是说，LED灯只的电流值是受微控制器控制的。本舞台可调光LED装置的原理是第一，采用多种不同色彩的LED灯珠，由于不同色彩的LED灯珠的工作电压(正向压降)不同，而且其发光的波长会随温度上升向红端偏移，并且PWM脉宽变化，颜色也有偏移变化，因而每种色彩的LED灯珠都配有一个受微控制器控制的受控稳压器以适应不同色彩的LED灯珠的工作电压不同，使得在相同的控制信号下的不同灯珠发出相同强度的光，同时矫正偏移的波长，这是因为LED灯珠发光的波长也会随供电电源电压的变化有所的变化；第二，采用多种不同色彩的LED灯珠，在第一条有保证的基础上，混色就显的容易的多，在每种色彩的LED灯珠偏移得到有效补偿的情况下，不同色彩的LED灯珠种类越多，便可混色出越丰富多彩且鲜艳的色彩来；第三，采用16位以上的耐高温高抗干扰无外接晶振的高性能微控制器，加之相应的程序，采用高速化的PWM波调制，实现精细调光，使出光细腻柔和；第四，为了解决采用开关电源的稳定性问题，在每个 LED的输出通道中都加上受控稳压器，由于功率较大，都有一个储能电感和大滤波电容，并且在其后都加上防振荡功率滤波器，由它们形成可控谐振阻尼LC输出滤波单元，在轻载或无载时使整个系统不振荡，并且输出电压更稳定。其中，微控制器的工作原理为微控制器接收DMX信号、反馈信号和基板温度信号，经过处理后，对各个输出通道产生不同的PWM控制信号并且调节PWM控制信号分压器以控制负载电流，同时对受控稳压器进行调节以使直流电源输出合适的电压。多个通道LED 灯具各自接收相应的PWM脉宽调制信号，同时受控于相应的受控稳压器，从而多通道共同实现适合舞台的调光柔和度及丰富鲜艳的色彩。本技术相对于现有技术，具有以下有益效果在现有灯珠技术下，本舞台可调光LED装置通过采用多种色彩的灯珠并通过相应的输出通道调节其色彩，从而补偿因温度变化及PWM占空比变化造成的色彩偏移，实现细腻柔和的精细调光，同时方便地实现色彩丰富鲜艳。本舞台可调光LED装置除了应用于舞台灯光领域，还可以广泛地应用本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．舞台可调光ＬＥＤ装置，其特征在于，灯体外壳内设有直流电源、微控制器和多个输出通道，各个输出通道末端分别设置ＬＥＤ灯，直流电源输出端分别与各个输出通道连接，微控制器分别与各个输出通道连接，微控制器的输入端还分别设有基板温度信号单元和ＤＭＸ信号单元；各个输出通道的结构相同，包括受控稳压器、防振荡功率滤波器、ＰＷＭ控制信号分压器、电压跟随器、大功率管、电流检测模块和电流负反馈模块，按照电流信号的方向，直流电源、受控稳压器、防振荡功率滤波器和ＬＥＤ灯依次连接，按照控制信号的方向，微控制器、ＰＷＭ控制信号分压器、电压跟随器、大功率管和ＬＥＤ灯依次连接，大功率管的输出端还设有依次连接的电流检测模块、电流负反馈模块，电流负反馈模块的输出端分别与微控制器和电压跟随器连接，微控制器的输出端还与受控稳压器连接，电压跟随器、大功率管、电流检测模块和电流负反馈模块组成电流负反馈环节。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：庞成兴，
申请(专利权)人：广州方达舞台设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：81