一種led舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及舞臺(tái)燈技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)及控制方法。一種LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)，其中，包括溫度采集模塊、溫度傳感控制模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、MCU控制模塊、供電電源模塊、LED驅(qū)動(dòng)模塊、保護(hù)模塊、補(bǔ)償模塊、風(fēng)扇控制模塊和冷卻風(fēng)扇，所述溫度傳感控制模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、供電電源模塊、LED驅(qū)動(dòng)模塊、保護(hù)模塊、補(bǔ)償模塊和風(fēng)扇控制模塊均與所述MCU控制模塊電連接，所述溫度采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述溫度傳感控制模塊電連接，所述保護(hù)模塊與所述LED驅(qū)動(dòng)模塊電連接，所述冷卻風(fēng)扇與所述風(fēng)扇控制模塊電連接。本發(fā)明通過控制系統(tǒng)、控制方法和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相互配合，使得LED燈具具有良好的控溫效果。
【專利說明】
一種LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及舞臺(tái)燈技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng) 及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] LED光源的舞臺(tái)燈具有節(jié)能、壽命長、環(huán)保、響應(yīng)速度快和容易調(diào)整等特點(diǎn)，其理論 耗能是白熾燈的10%，熒光燈的50%，壽命是熒光燈的10倍。同時(shí)，LED白光光源無紫外光、紅 外光等輻射，采用樹脂硅膠封裝，具有結(jié)構(gòu)堅(jiān)固可回收利用等優(yōu)點(diǎn)。此外，因?yàn)楣馍唷紊?性好、發(fā)熱小等特點(diǎn)，LED光源深受舞臺(tái)照明行業(yè)青睞，目前已被廣泛應(yīng)用于大型舞臺(tái)、歌劇 院、體育場館等演出現(xiàn)場。
[0003] 舞臺(tái)照明多采用大功率LED光源，當(dāng)環(huán)境溫度高于安全工作點(diǎn)溫度時(shí)，LED內(nèi)部的 正向電流就會(huì)超出安全區(qū)，使LED壽命大為降低甚至損壞;且其峰值波長、輻射通量、色溫等 光譜特性也會(huì)受到溫度極大影響，降低發(fā)光質(zhì)量;LED多以透明環(huán)氧樹脂封裝，若結(jié)溫超過 固相轉(zhuǎn)變溫度(通常為125°C)，封裝材料會(huì)向橡膠狀轉(zhuǎn)變并熱膨脹系數(shù)驟升，從而導(dǎo)致LED 開路和失效，影響LED舞臺(tái)燈的正常使用及縮短LED的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的至少一種缺陷，提供一種LED舞臺(tái)燈溫度自適 應(yīng)控制系統(tǒng)及控制方法。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，通過控制系統(tǒng)和控制方法的相互配 合，使得LED燈具具有良好的控溫效果。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制 系統(tǒng)，其中，包括溫度采集模塊、溫度傳感控制模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、MCU控制模塊、供電電源 模塊、LED驅(qū)動(dòng)模塊、保護(hù)模塊、補(bǔ)償模塊、風(fēng)扇控制模塊和冷卻風(fēng)扇，所述溫度傳感控制模 塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、供電電源模塊、LED驅(qū)動(dòng)模塊、保護(hù)模塊、補(bǔ)償模塊和風(fēng)扇控制模塊均與所 述MCU控制模塊電連接，所述溫度采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述溫度傳感控制模塊電連接， 所述保護(hù)模塊與所述LED驅(qū)動(dòng)模塊電連接，所述冷卻風(fēng)扇與所述風(fēng)扇控制模塊電連接，所述 溫度采集模塊設(shè)在舞臺(tái)燈光源處。LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)完成初始化后，溫度采集 模塊開始采集舞臺(tái)燈光源處的溫度值，然后通過溫度傳感控制模塊將采集到的溫度值數(shù)據(jù) 傳給A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，隨后MCU控制模塊開始讀取A/D轉(zhuǎn)換模塊上轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)， 根據(jù)讀取的溫度值進(jìn)行判定，選擇相對(duì)應(yīng)的處理方式，包括冷卻風(fēng)扇是否運(yùn)行，冷卻風(fēng)扇運(yùn) 行時(shí)轉(zhuǎn)速的快慢，LED光源功率是否保持恒定，以及是否啟動(dòng)保護(hù)模塊等。需要指出的是，一 旦啟動(dòng)保護(hù)模塊，整個(gè)系統(tǒng)將停止運(yùn)行，必須要等待溫度冷卻后才可手動(dòng)啟動(dòng)系統(tǒng)。
[0006] 進(jìn)一步的，所述MCU控制模塊的主控制芯片采用32位MCU STM32F051，其運(yùn)行頻率 為72M，運(yùn)行速度提高使溫度曲線更加平滑，波動(dòng)小。
[0007] 進(jìn)一步的，所述風(fēng)扇控制模塊包括依次電連接的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路、電源電路、風(fēng)扇轉(zhuǎn) 速檢測(cè)電路以及風(fēng)扇故障檢測(cè)電路，所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路、電源電路、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路以及 風(fēng)扇故障檢測(cè)電路均由所述MCU控制模塊的主控制芯片控制。
[0008] 進(jìn)一步的，所述溫度采集模塊包括若干個(gè)并聯(lián)的熱敏電阻，所述若干個(gè)并聯(lián)的熱 敏電阻沿舞臺(tái)燈LED光源安裝面的徑向排布在LED光源之間。MCU控制模塊通過溫度傳感控 制模塊控制所述若干個(gè)熱敏電阻輪換選通，檢測(cè)LED光源安裝面不同位置的溫度，并將熱敏 電阻采集的溫度模擬數(shù)據(jù)送入A/D轉(zhuǎn)換模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊將溫度值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入 MCU控制模塊，完成一次采集過程，LED光源安裝面的中心位置即LED光源越集中的地方溫度 越高，越靠近圓周邊緣則溫度越低。
[0009] 本發(fā)明還提供一種基于上述LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)的控制方法，其中，包 括以下步驟： 51. 所述供電電源模塊給LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)供電； 52. 在所述MCU控制模塊中設(shè)置3個(gè)溫度閾值，分別為最小溫度值Ta、中間溫度值Tb和 最大溫度值Tc，以及1個(gè)溫度極限值Tm; 53. 在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，所述MCU控制模塊通過所述溫度傳感控制模塊控制所述溫度 采集模塊每間隔一段固定時(shí)間采集一次舞臺(tái)燈光源處的溫度值Tr的數(shù)據(jù)； 54. 所述溫度采集模塊（1)將采集到的舞臺(tái)燈光源處的溫度值Tr的數(shù)據(jù)傳給所述MCU 控制模塊(4); 55. 所述MCU控制模塊接收到溫度值Tr的數(shù)據(jù)后，將溫度值Tr與設(shè)定的溫度閾值進(jìn)行 比較，根據(jù)比較結(jié)果采取以下不同控制策略： 若Tr< Ta，光源處的溫度小于最小值，不需冷卻，LED光源功率保持額定值，保護(hù)模塊不 工作； 若Ta< Tr<Tb，光源處的溫度在最小值與中間值之間，LED溫度優(yōu)良，MCU控制模塊向 風(fēng)扇控制模塊發(fā)送控制信號(hào)，由風(fēng)扇控制模塊控制冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速為慢速，LED光源功率保 持額定值，保護(hù)模塊不工作； 若Tb < Tr <Tc，光源處的溫度在中間值與最大值間，LED溫度良好，Μ⑶控制模塊向風(fēng) 扇控制模塊發(fā)送控制信號(hào)，由風(fēng)扇控制模塊控制冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速為高速，LED光源功率為額 定值，保護(hù)模塊不工作； 若Tc<Tr<Tm，光源處的溫度超過安全工作溫度，LED溫度較差，MCU控制模塊向風(fēng)扇控 制模塊發(fā)送控制信號(hào)，由風(fēng)扇控制模塊控制冷卻風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速為高速，MCU控制模塊根據(jù)溫升 調(diào)低LED光源的輸出功率，LED驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)入溫度補(bǔ)償區(qū)，通過補(bǔ)償模塊，使輸出峰值電流與 平均值電流隨之減小，降低LED光源功率;此時(shí)，保護(hù)模塊不工作； 若Tm<Tr，MCU控制模塊啟動(dòng)保護(hù)模塊，關(guān)斷LED驅(qū)動(dòng)模塊的輸出，達(dá)到保護(hù)目的。
[0010] 進(jìn)一步的，所述步驟S5中，當(dāng)Tc <Tr <Tm時(shí)，Μ⑶控制模塊降低LED光源功率后，需 要與新的溫度數(shù)據(jù)重新對(duì)比，直到光源處的溫度在安全范圍內(nèi)才會(huì)調(diào)整系統(tǒng)工作狀態(tài)，恢 復(fù)LED光源到額定功率運(yùn)行。
[0011] 進(jìn)一步的，所述步驟S3中，所述溫度采集模塊在每間隔一段固定時(shí)間后采集舞臺(tái) 燈光源處的溫度值Tr的數(shù)據(jù)時(shí)，均連續(xù)采集三次，取三次的平均值為溫度值Tr的數(shù)據(jù)，這是 為了保持系統(tǒng)運(yùn)作效率和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；由于不同環(huán)境不同功率的LED，對(duì)溫度檢測(cè)的實(shí)時(shí) 要求不同，所以所述間隔一段固定時(shí)間的數(shù)值可以調(diào)整。
[0012] 進(jìn)一步的，所述步驟S4中，溫度采集模塊將采集到的舞臺(tái)燈光源處的溫度值Tr的 數(shù)據(jù)先傳輸給所述溫度傳感控制模塊，然后溫度傳感控制模塊將該溫度值Tr的數(shù)據(jù)傳給所 述A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，最后A/D轉(zhuǎn)換模塊將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳給所述MCU控制模塊。 MCU控制模塊讀取A/D轉(zhuǎn)換模塊將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)后，根據(jù)LED功率和溫度曲線關(guān)系圖，決定 LED光源的電流驅(qū)動(dòng)端的驅(qū)動(dòng)電流，從而控制LED光源的功率;如果溫度偏高，就將LED光源 降低功率，同時(shí)打開冷卻風(fēng)扇，溫度就會(huì)降低，根據(jù)韋伯費(fèi)希納定律，此時(shí)降低LED光源功率 即降低亮度，并不會(huì)造成太大影響。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果： 本發(fā)明的LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)及控制方法，針對(duì)不同工況，對(duì)LED燈具中的 各個(gè)階段的溫度進(jìn)行綜合控制，使舞臺(tái)燈LED的模塊溫度控制更有效率，同時(shí)也降低了舞臺(tái) 燈運(yùn)行噪聲，并且延長了 LED的模塊的壽命，通過在多個(gè)產(chǎn)品中的使用，效果良好、成本增加 不多，具有良好的實(shí)用價(jià)值。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本發(fā)明LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)原理框圖。
[0015] 圖2是本發(fā)明中風(fēng)扇控制模塊的原理框圖。
[0016] 圖3是本發(fā)明LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)的控制方法流程圖。
[0017] 圖4是LED功率和溫度曲線關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 附圖僅用于示例性說明，不能理解為對(duì)本專利的限制;為了更好說明本實(shí)施例，附 圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸;對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說， 附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。附圖中描述位置關(guān)系僅用于示例性 說明，不能理解為對(duì)本專利的限制。
[0019] 如圖1所示，一種LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)，其中，包括溫度采集模塊1、溫度 傳感控制模塊2、A/D轉(zhuǎn)換模塊3、MCU控制模塊4、供電電源模塊5、LED驅(qū)動(dòng)模塊6、保護(hù)模塊7、 補(bǔ)償模塊8、風(fēng)扇控制模塊9和冷卻風(fēng)扇10,所述溫度傳感控制模塊2、A/D轉(zhuǎn)換模塊3、供電電 源模塊5、LED驅(qū)動(dòng)模塊6、保護(hù)模塊7、補(bǔ)償模塊8和風(fēng)扇控制模塊9均與所述MCU控制模塊4電 連接，所述溫度采集模塊1、A/D轉(zhuǎn)換模塊3與所述溫度傳感控制模塊2電連接，所述保護(hù)模塊 7與所述LED驅(qū)動(dòng)模塊6電連接，所述冷卻風(fēng)扇10與所述風(fēng)扇控制模塊9電連接，所述溫度采 集模塊1設(shè)在舞臺(tái)燈光源處。LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)完成初始化后，溫度采集模塊1 開始采集舞臺(tái)燈光源處的溫度值，然后通過溫度傳感控制模塊2將采集到的溫度值數(shù)據(jù)傳 給A/D轉(zhuǎn)換模塊3進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，隨后MCU控制模塊4開始讀取A/D轉(zhuǎn)換模塊3上轉(zhuǎn)換后的數(shù) 據(jù)，根據(jù)讀取的溫度值進(jìn)行判定，選擇相對(duì)應(yīng)的處理方式，包括冷卻風(fēng)扇10是否運(yùn)行，冷卻 風(fēng)扇10運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)速的快慢，LED光源功率是否保持恒定，以及是否啟動(dòng)保護(hù)模塊7等。需要指 出的是，一旦啟動(dòng)保護(hù)模塊7,整個(gè)系統(tǒng)將停止運(yùn)行，必須要等待溫度冷卻后才可手動(dòng)啟動(dòng) 系統(tǒng)。
[0020] 本實(shí)施例中，所述MCU控制模塊4的主控制芯片采用32位MCU STM32R)51，其運(yùn)行頻 率為72M，運(yùn)行速度提高使溫度曲線更加平滑，波動(dòng)小。
[0021] 如圖2所示，所述風(fēng)扇控制模塊9包括依次電連接的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路91、電源電路92、 風(fēng)扇轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路93以及風(fēng)扇故障檢測(cè)電路94,所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路91、電源電路92、風(fēng)扇轉(zhuǎn) 速檢測(cè)電路93以及風(fēng)扇故障檢測(cè)電路94均由所述MCU控制模塊4的主控制芯片控制。
[0022] 本實(shí)施例中，所述溫度采集模塊1包括3個(gè)并聯(lián)的熱敏電阻，所述3個(gè)并聯(lián)的熱敏電 阻沿舞臺(tái)燈LED光源安裝面的徑向排布在LED光源之間。MCU控制模塊4通過溫度傳感控制模 塊2控制所述3個(gè)熱敏電阻輪換選通，檢測(cè)LED光源安裝面不同位置的溫度，并將熱敏電阻采 集的溫度模擬數(shù)據(jù)送入A/D轉(zhuǎn)換模塊3，A/D轉(zhuǎn)換模塊3將溫度值轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)輸入MCU控 制模塊4，完成一次采集過程，LED光源安裝面的中心位置即LED光源越集中的地方溫度越 高，越靠近圓周邊緣則溫度越低。
[0023] 本實(shí)施例中上述LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)的控制方法，如圖3所示，包括以 下步驟： 51. 所述供電電源模塊5給LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)供電； 52. 在所述MCU控制模塊4中設(shè)置3個(gè)溫度閾值，分別為最小溫度值Ta、中間溫度值Tb和 最大溫度值Tc，以及1個(gè)溫度極限值Tm; 53. 在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，所述MCU控制模塊4通過所述溫度傳感控制模塊2控制所述溫 度采集模塊1每間隔一段固定時(shí)間采集一次舞臺(tái)燈光源處的溫度值Tr的數(shù)據(jù)； 54. 所述溫度采集模塊1將采集到的舞臺(tái)燈光源處的溫度值Tr的數(shù)據(jù)傳給所述MCU控 制豐吳塊4; 55. 所述MCU控制模塊4接收到溫度值Tr的數(shù)據(jù)后，將溫度值Tr與設(shè)定的溫度閾值進(jìn)行 比較，根據(jù)比較結(jié)果采取以下不同控制策略： 若Tr<Ta，光源處的溫度小于最小值，不需冷卻，LED光源功率保持額定值，保護(hù)模塊7 不工作； 若Ta< Tr<Tb，光源處的溫度在最小值與中間值之間，LED溫度優(yōu)良，Μ⑶控制模塊4 向風(fēng)扇控制模塊9發(fā)送控制信號(hào)，由風(fēng)扇控制模塊9控制冷卻風(fēng)扇10的轉(zhuǎn)速為慢速，LED光源 功率保持額定值，保護(hù)模塊7不工作； 若Tb< Tr<Tc，光源處的溫度在中間值與最大值間，LED溫度良好，MCU控制模塊4向風(fēng) 扇控制模塊9發(fā)送控制信號(hào)，由風(fēng)扇控制模塊9控制冷卻風(fēng)扇10的轉(zhuǎn)速為高速，LED光源功率 為額定值，保護(hù)模塊7不工作； 若Tc<Tr<Tm，光源處的溫度超過安全工作溫度，LED溫度較差，Μ⑶控制模塊4向風(fēng)扇 控制模塊9發(fā)送控制信號(hào)，由風(fēng)扇控制模塊9控制冷卻風(fēng)扇10的轉(zhuǎn)速為高速，MCU控制模塊4 根據(jù)溫升調(diào)低LED光源的輸出功率，LED驅(qū)動(dòng)模塊6進(jìn)入溫度補(bǔ)償區(qū)，通過補(bǔ)償模塊8，使輸出 峰值電流與平均值電流隨之減小，降低LED光源功率。此時(shí)，保護(hù)模塊7不工作； 若Tm<Tr，MCU控制模塊4啟動(dòng)保護(hù)模塊7，關(guān)斷LED驅(qū)動(dòng)模塊6的輸出，達(dá)到保護(hù)目的。 [0024] 所述步驟S5中，當(dāng)Tc<Tr<Tm時(shí)，Μ⑶控制模塊4降低LED光源功率后，需要與新的 溫度數(shù)據(jù)重新對(duì)比，直到光源處的溫度在安全范圍內(nèi)才會(huì)調(diào)整系統(tǒng)工作狀態(tài)，恢復(fù)LED光源 到額定功率運(yùn)行。
[0025]所述步驟S3中，所述溫度采集模塊1在每間隔一段固定時(shí)間后采集舞臺(tái)燈光源處 的溫度值Tr的數(shù)據(jù)時(shí)，均連續(xù)采集三次，取三次的平均值為溫度值Tr的數(shù)據(jù)，這是為了保持 系統(tǒng)運(yùn)作效率和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；由于不同環(huán)境不同功率的LED，對(duì)溫度檢測(cè)的實(shí)時(shí)要求不 同，所以所述間隔一段固定時(shí)間的數(shù)值可以調(diào)整。
[0026] 所述步驟S4中，溫度采集模塊1將采集到的舞臺(tái)燈光源處的溫度值Tr的數(shù)據(jù)先傳 輸給所述溫度傳感控制模塊2,然后溫度傳感控制模塊2將該溫度值Tr的數(shù)據(jù)傳給所述A/D 轉(zhuǎn)換模塊3進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，最后A/D轉(zhuǎn)換模塊3將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳給所述MCU控制模塊4ICU 控制模塊4讀取A/D轉(zhuǎn)換模塊3將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)后，根據(jù)圖4所示的LED功率和溫度曲線關(guān)系 圖，決定LED光源的電流驅(qū)動(dòng)端的驅(qū)動(dòng)電流，從而控制LED光源的功率;如果溫度偏高，就將 LED光源降低功率，同時(shí)打開冷卻風(fēng)扇10,溫度就會(huì)降低，根據(jù)韋伯費(fèi)希納定律，此時(shí)降低 LED光源功率即降低亮度，并不會(huì)造成太大影響。
[0027] 本實(shí)施例的LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)及控制方法已在舞臺(tái)燈具上應(yīng)用，并 進(jìn)行了溫度測(cè)試實(shí)驗(yàn)。
[0028] 在8:00-14:00的測(cè)試時(shí)間內(nèi)，在環(huán)境溫度45°C下，使LED光源滿功率運(yùn)行，將溫度 測(cè)試探頭放置在靠近燈珠的安裝面板上的對(duì)稱兩點(diǎn)，對(duì)燈具進(jìn)行高溫老化實(shí)驗(yàn)，以20min為 一時(shí)間節(jié)點(diǎn)取值。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在8:00-8:20時(shí)，LED光源溫度在46°C及以下，風(fēng)扇不轉(zhuǎn)動(dòng)； 在8:40-10: 20時(shí)，LED光源溫度在46°C_54°C之間，風(fēng)扇低速轉(zhuǎn)動(dòng)，以上LED光源都是滿功率 運(yùn)行；在10:40-1400時(shí)，風(fēng)扇高速轉(zhuǎn)動(dòng)，LED光源降功率運(yùn)行，直到溫度降到54°C以下，完成 系統(tǒng)溫度自動(dòng)控制。其中一段測(cè)試數(shù)據(jù)如表1所示。
[0029]表1舞臺(tái)燈LED溫度測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為了清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本 發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以 做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā) 明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括溫度采集模塊（1)、溫度傳感 控制模塊(2)^/1)轉(zhuǎn)換模塊(3)、1〇]控制模塊(4)、供電電源模塊(5)、1^0驅(qū)動(dòng)模塊(6)、保護(hù) 模塊(7)、補(bǔ)償模塊(8)、風(fēng)扇控制模塊(9)和冷卻風(fēng)扇（10)，所述溫度傳感控制模塊(2)、A/D 轉(zhuǎn)換模塊(3)、供電電源模塊(5)、LED驅(qū)動(dòng)模塊(6)、保護(hù)模塊(7)、補(bǔ)償模塊(8)和風(fēng)扇控制 模塊(9 )均與所述MCU控制模塊(4 )電連接，所述溫度采集模塊（1)、A/D轉(zhuǎn)換模塊(3 )與所述 溫度傳感控制模塊(2)電連接，所述保護(hù)模塊(7)與所述LED驅(qū)動(dòng)模塊(6)電連接，所述冷卻 風(fēng)扇（10)與所述風(fēng)扇控制模塊(9)電連接，所述溫度采集模塊(1)設(shè)在舞臺(tái)燈光源處。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述MCU 控制模塊(4)的主控制芯片采用32位MCU STM32R)51，其運(yùn)行頻率為72M。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)扇 控制模塊(9)包括依次電連接的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路(91)、電源電路(92)、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路(93) 以及風(fēng)扇故障檢測(cè)電路(94)，所述風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路（91)、電源電路(92)、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速檢測(cè)電路 (93)以及風(fēng)扇故障檢測(cè)電路(94)均由所述MCU控制模塊(4)的主控制芯片控制。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度 采集模塊(1)包括若干個(gè)并聯(lián)的熱敏電阻，所述若干個(gè)并聯(lián)的熱敏電阻沿舞臺(tái)燈LED光源安 裝面的徑向排布在LED光源之間。5. -種基于根據(jù)權(quán)利要求1到4任一所述的LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)的控制方 法，其特征在于，包括以下步驟：51. 所述供電電源模塊(5)給LED舞臺(tái)燈溫度自適應(yīng)控制系統(tǒng)供電；52. 在所述Μ⑶控制模塊(4)中設(shè)置3個(gè)溫度閾值，分別為最小溫度值Ta、中間溫度值Tb 和最大溫度值Tc，以及1個(gè)溫度極限值Tm;53. 在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，所述MCU控制模塊(4)通過所述溫度傳感控制模塊(2)控制所 述溫度采集模塊(1)每間隔一段固定時(shí)間采集一次舞臺(tái)燈光源處的溫度值Tr的數(shù)據(jù)；54. 所述溫度采集模塊（1)將采集到的舞臺(tái)燈光源處的溫度值Tr的數(shù)據(jù)傳給所述MCU 控制模塊(4);55. 所述MCU控制模塊(4)接收到溫度值Tr的數(shù)據(jù)后，將溫度值Tr與設(shè)定的溫度閾值進(jìn) 行比較，根據(jù)比較結(jié)果采取以下不同控制策略： 若Tr<Ta，光源處的溫度小于最小值，不需冷卻，LED光源功率保持額定值，保護(hù)模塊 (7)不工作； 若Ta< Tr<Tb，光源處的溫度在最小值與中間值之間，LED溫度優(yōu)良，Μ⑶控制模塊 (4)向風(fēng)扇控制模塊(9)發(fā)送控制信號(hào)，由風(fēng)扇控制模塊(9)控制冷卻風(fēng)扇（10)的轉(zhuǎn)速為慢 速，LED光源功率保持額定值，保護(hù)模塊(7)不工作； 若Tb< Tr<Tc，光源處的溫度在中間值與最大值間，LED溫度良好，Μ⑶控制模塊(4)向 風(fēng)扇控制模塊(9)發(fā)送控制信號(hào)，由風(fēng)扇控制模塊(9)控制冷卻風(fēng)扇（10)的轉(zhuǎn)速為高速，LED 光源功率為額定值，保護(hù)模塊(7)不工作； 若Tc<Tr<Tm，光源處的溫度超過安全工作溫度，LED溫度較差，Μ⑶控制模塊(4)向風(fēng) 扇控制模塊(9)發(fā)送控制信號(hào)，由風(fēng)扇控制模塊(9)控制冷卻風(fēng)扇（10)的轉(zhuǎn)速為高速，MCU控 制模塊(4)根據(jù)溫升調(diào)低LED光源的輸出功率，LED驅(qū)動(dòng)模塊(6)進(jìn)入溫度補(bǔ)償區(qū)，通過補(bǔ)償 模塊(8)，使輸出峰值電流與平均值電流隨之減小，降低LED光源功率;此時(shí)，保護(hù)模塊(7)不 工作； 若Tm<Tr，Μ⑶控制模塊(4)啟動(dòng)保護(hù)模塊(7)，關(guān)斷LED驅(qū)動(dòng)模塊(6)的輸出，達(dá)到保護(hù) 目的。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述步驟S5中，當(dāng)Tc<Tr <Tm時(shí)，Μ⑶ 控制模塊(4)降低LED光源功率后，需要與新的溫度數(shù)據(jù)重新對(duì)比，直到光源處的溫度在安 全范圍內(nèi)才會(huì)調(diào)整系統(tǒng)工作狀態(tài)，恢復(fù)LED光源到額定功率運(yùn)行。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述步驟S3中，所述溫度采集模塊（1) 在每間隔一段固定時(shí)間后采集舞臺(tái)燈光源處的溫度值Tr的數(shù)值時(shí)，均連續(xù)采集三次，取三 次的平均值為溫度值Tr的數(shù)據(jù)。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述步驟S4中，溫度采集模塊(1)將采 集到的舞臺(tái)燈光源處的溫度值Tr的數(shù)據(jù)先傳輸給所述溫度傳感控制模塊(2)，然后溫度傳 感控制模塊(2)將該溫度值Tr的數(shù)據(jù)傳給所述A/D轉(zhuǎn)換模塊(3)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，最后A/D轉(zhuǎn)換 模塊(3)將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳給所述MCU控制模塊(4)。
【文檔編號(hào)】H05B33/08GK106028531SQ201610502459
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】蔣偉楷
【申請(qǐng)人】廣州市浩洋電子有限公司