CN105704862A - 一种激光舞台户外投射灯的恒流与温度补偿控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种激光舞台户外投射灯的恒流与温度补偿控制装置，由主控单片机芯片、三极管或场效应管、激光LED灯、发热片、发热片驱动三极管组成，芯片第一引脚接入线路外部的发热片驱动三极管，在发热片驱动三极管外端设置发热片；第六引脚接入由NTC温度探头分压电阻、NTC温度探头组成的支路；第十二引脚所连接的线路接入三极管或场效应管，三极管或场效应管一个连接端接入由滤波电容与激光LED灯并联组成的支路。本发明有益效果为：可保护激光灯不被电源冲击损坏而导致不亮或光强衰竭，可节省用专用限流芯片的生产成本；可使绿色激光模组能在室外极寒天气下也能正常使用，更有利于此产品应用到圣诞节节日气氛灯范围。

Description

一种激光舞台户外投射灯的恒流与温度补偿控制装置
技术领域
本发明涉及户外照明技术，尤其涉及一种激光舞台户外投射灯的恒流与温度补偿控制装置。
背景技术
激光射灯一般分为舞台激光灯和户外激光灯。激光灯光具有颜色鲜艳、亮度高、指向性好、射程远、易控制等优点，看上去更具神奇梦幻的感觉；可应用在大楼、公园、广场、剧场、舞台等，利用激光光束的不发散性，能吸引远至几公里外人们的目光，因此，激光发出点也成了人们关注的焦点。
目前的很多舞台激光灯有室内与室外之分，也可以是一种可随音乐节奏自动打出各种激光束、激光图案、激光文字的激光产品，是舞台、舞厅、酒吧、KTV、剧院、电视台、演唱会、家庭中常用的增加气氛的一种新产品，按颜色分为单色激光灯、双色激光灯、三色激光灯、全彩激光灯、彩色激光灯、七彩激光灯、动画激光灯等。
目前市面上所有激光灯仅采用简单电阻串联限流电路结构，这存在着较多的缺陷：
其一，此种线路对激光灯的保护较为单一，激光灯的电压电流容易受电源供应器的电压波动而造成较大影响，同时，也会导致激光灯在用户使用过程中的激光光强容易衰竭减弱而损坏；
其二，根据实际应用经验，大部分专业的激光灯控制芯片价格昂贵，不适合应用在家庭使用的激光舞台灯上；
其三，对于绿色激光灯，温度的高低也影响其使用寿命，温度偏高或偏低都会对激光LED造成损坏或衰竭老化。
本案需要重点指出的是，结合实践，采用限流脉冲控制线路以及激光头温度检测和加热电路，这样结构的装置能够提高激光灯的使用寿命，以及该产品能在圣诞节期间室外极寒天气条件下使用。
因此，针对以上方面，需要对现有技术进行有效创新。
发明内容
针对以上缺陷，本发明提供一种激光舞台户外投射灯的恒流与温度补偿控制装置，通过使用单片机进行激光灯工作电流检测并控制激光灯的工作脉冲达到限流保护目的，从而解决现有技术的诸多不足。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种激光舞台户外投射灯的恒流与温度补偿控制装置，由主控单片机芯片、三极管或场效应管、激光LED灯、发热片、发热片驱动三极管组成，所述主控单片机芯片第一引脚接入线路外部的发热片驱动三极管，从而形成模块一，该模块一线路上串联接入三极管的基极限流电阻，在发热片驱动三极管外端设置发热片；
所述主控单片机芯片第六引脚接入由NTC温度探头分压电阻、NTC温度探头组成的支路，从而形成模块二；
所述主控单片机芯片第十二引脚所连接的线路接入三极管或场效应管并且在该第十二引脚端与三极管或场效应管之间串联接入一个开关管的基极限流电阻，所述三极管或场效应管其中一个连接端接入由滤波电容与激光LED灯并联组成的支路，从而形成模块三；
所述主控单片机芯片第十一引脚分别连接采样滤波电容、滤波电阻，该滤波电阻所在线路再接入一个采样电阻，从而形成模块四，该模块四与三极管或场效应管的其中一个连接端相接。
相应地，对于装置的激光LED限流部分，在激光灯电路上串联一个取样电阻，然后用单片机进行电压取样并计算出激光灯的工作电流，进而针对激光灯的取样值差异来计算采用用脉宽调制供电的方式进行限流，并且单片机按激光灯的点亮曲线进行缓冲平滑调制点亮。
对于装置的激光LED的温度补偿电路，通过增加激光LED的温度检测与温度控制电路，通电后，激光灯控制电路测检激光模组的温度，如果检测到温度低于设定最低安全温度时，电路启动发热片对激光模组进行加热，当温度上升到设定的正常工作温度时，将停止对激光模组进行加热。
本发明所述的激光舞台户外投射灯的恒流与温度补偿控制装置的有益效果为：
(1)该装置由多个主要模块构成，可保护激光灯不被电源冲击损坏而导致不亮或光强衰竭，另一方面采用单片机进行限流保护可节省用专用限流芯片的生产成本，同时也有利于用软件解决现有的限流芯片无法做到激光灯启动的非线性点亮曲线问题；
(2)通过增设加热与温度检测电路，可使绿色激光模组能在室外极寒天气下也能正常使用，更有利于此产品应用到圣诞节节日气氛灯范围。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例所述激光舞台户外投射灯的恒流与温度补偿控制装置的组成原理示意图；
图2是本发明实施例所述激光舞台户外投射灯的恒流与温度补偿控制装置的灯具应用示意图。
图中：
1、主控单片机芯片；2、开关管的基极限流电阻；3、三极管或场效应管；4、滤波电容；5、激光LED灯；6、采样滤波电容；7、滤波电阻；8、采样电阻；9、发热片；10、发热片驱动三极管；11、三极管的基极限流电阻；12、NTC温度探头分压电阻；13、NTC温度探头。
具体实施方式
如图1所示，本发明实施例所述的激光舞台户外投射灯的恒流与温度补偿控制装置，由主控单片机芯片1、三极管或场效应管3、激光LED灯5、发热片9、发热片驱动三极管10组成，所述主控单片机芯片1第一引脚接入线路外部的发热片驱动三极管10，从而形成模块一，该模块一线路上串联接入三极管的基极限流电阻11，在发热片驱动三极管10外端设置发热片9；
相应地，所述主控单片机芯片1第六引脚接入由NTC温度探头分压电阻12、NTC温度探头13组成的支路，从而形成模块二；
相应地，所述主控单片机芯片1第十二引脚所连接的线路接入三极管或场效应管3并且在该第十二引脚端与三极管或场效应管3之间串联接入一个开关管的基极限流电阻2，所述三极管或场效应管3其中一个连接端接入由滤波电容4与激光LED灯5并联组成的支路，从而形成模块三；
相应地，所述主控单片机芯片1第十一引脚分别连接采样滤波电容6、滤波电阻7，该滤波电阻7所在线路再接入一个采样电阻8，从而形成模块四，该模块四与三极管或场效应管3的其中一个连接端相接。
以上本发明实施例所述的激光舞台户外投射灯的恒流与温度补偿控制装置，对于恒流控制，主控单片机芯片检测激光LED的采样滤波电容两端的电压，来换算出流过激光LED的工作电流，主控单片机芯片输出适当宽度的PWM信号对普通三极管或场效应管进行控制，利用PWM脉宽调制来对激光LED进行恒流控制；
对于温度控制，当在室外冬天寒冷天气下，产品上电后，主控单片机芯片检测连接到激光LED模组散热片内的NTC温度探头温度，如低于激光LED的正常工作温度，则驱动发热片驱动三极管而使发热片对激光模组进行加热，当加热温度达到激光LED的正常温度点后，加热电路将停止工作，激光模组将进入正常工作状态。
以上本发明实施例所述的激光舞台户外投射灯的恒流与温度补偿控制装置，对于激光LED限流部分：在激光灯电路上串联一个取样电阻，然后用单片机进行电压取样并计算出激光灯的工作电流，进而针对激光灯的取样值差异来计算采用用脉宽调制供电的方式进行限流，并且单片机可以按激光灯的点亮曲线进行缓冲平滑调制点亮，有效地保护激光灯不被冲击而损坏。
对于激光LED的温度补偿电路：电路增加激光LED的温度检测与温度控制电路，通电后，激光灯控制电路测检激光模组的温度，如果检测到温度低于设定最低安全温度时，电路启动发热片对激光模组进行加热，当温度上升到设定的正常工作温度时，将停止对激光模组进行加热；而针对激光模组本身的发热情况，如自身温度达到非正常温度高于40℃高温时，电路将停止激光LED的工作来保护其不受到高温而造成的损坏。
如图2所示，本发明实施例所述的激光舞台户外投射灯的恒流与温度补偿控制装置，可应用于激光舞台户外投射灯结构的温度、发热部分，该等结构包括灯体、前盖、后盖，该灯体前、后两端依次分别安装前盖、后盖，前盖表面由外向内依次安装玻璃罩、透光视窗，灯体内腔底部固定设置中板，该中板表面设置对应的固定槽并且左、右两侧的固定槽内分别设置牙箱、散热器II，此牙箱与散热器II之间的槽内固定安装散热器I；其中的牙箱外侧设置两个固定片并且这两个固定片上分别装有满天星光栅片、图形光栅片，其中的散热器I外侧安装红光激光头，其中的散热器II边缘处设置温度传感器，该散热器II上表面设置加热片。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员能够理解和应用本案技术，熟悉本领域技术的人员显然可轻易对这些实例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本案不限于以上实施例，例如，在不产生其它超出本案有益效果的基础上对该装置各个模块中的元件进行等效替换、对芯片的等效替换、对线路连接的等效替换，凡是本领域的技术人员根据本案的揭示，对于本案做出的改进和修改都应该在本案的保护范围内。

Claims (3)

1.一种激光舞台户外投射灯的恒流与温度补偿控制装置，其特征在于，由主控单片机芯片(1)、三极管或场效应管(3)、激光LED灯(5)、发热片(9)、发热片驱动三极管(10)组成，所述主控单片机芯片(1)第一引脚接入线路外部的发热片驱动三极管(10)，从而形成模块一，该模块一线路上串联接入三极管的基极限流电阻(11)，在发热片驱动三极管(10)外端设置发热片(9)；
所述主控单片机芯片(1)第六引脚接入由NTC温度探头分压电阻(12)、NTC温度探头(13)组成的支路，从而形成模块二；
所述主控单片机芯片(1)第十二引脚所连接的线路接入三极管或场效应管(3)并且在该第十二引脚端与三极管或场效应管(3)之间串联接入一个开关管的基极限流电阻(2)，所述三极管或场效应管(3)其中一个连接端接入由滤波电容(4)与激光LED灯(5)并联组成的支路，从而形成模块三；
所述主控单片机芯片(1)第十一引脚分别连接采样滤波电容(6)、滤波电阻(7)，该滤波电阻(7)所在线路再接入一个采样电阻(8)，从而形成模块四，该模块四与三极管或场效应管(3)的其中一个连接端相接。
2.根据权利要求1所述的激光舞台户外投射灯的恒流与温度补偿控制装置，其特征在于，对于装置的激光LED限流部分，在激光灯电路上串联一个取样电阻，然后用单片机进行电压取样并计算出激光灯的工作电流，进而针对激光灯的取样值差异来计算采用用脉宽调制供电的方式进行限流，并且单片机按激光灯的点亮曲线进行缓冲平滑调制点亮。
3.根据权利要求1所述的激光舞台户外投射灯的恒流与温度补偿控制装置，其特征在于，对于装置的激光LED的温度补偿电路，通过增加激光LED的温度检测与温度控制电路，通电后，激光灯控制电路测检激光模组的温度，如果检测到温度低于设定最低安全温度时，电路启动发热片对激光模组进行加热，当温度上升到设定的正常工作温度时，将停止对激光模组进行加热。
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