CN113133163B - 一种用于大功率影视灯的智能电子镇流器及其驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于大功率影视灯的智能电子镇流器及其驱动方法，智能电子镇流器包括多个镇流模组、一个第一触发器以及控制器，镇流模组的输入端接入外部交流电，多个镇流模组的输出端均接入第一触发器，第一触发器的输出端用于与外部影视灯电连接，触发器与多个镇流模组分别通过电控制器件连接，在控制器的控制下，多个镇流模组对应的电控制器件具有同步的导通状态或断开状态，且控制器用于调节各个镇流模组的输出功率，以使多个镇流模组的总输出功率与外部影视灯匹配。本发明提供的用于大功率影视灯的智能电子镇流器及其驱动方法实现了对大功率影视灯的适配，减少设备租赁公司镇流设备的积压，很好的缓解了成本压力。

Description

一种用于大功率影视灯的智能电子镇流器及其驱动方法

技术领域

本发明涉及电子镇流器技术领域，尤其涉及一种用于大功率影视灯的智能电子镇流器及其驱动方法。

背景技术

随着照明技术的不断发展，影视拍摄对于照明与成本的要求亦不断的提升，这也将成为影视灯具市场发展的必然趋势。

现今市场上以传统的影视灯具为主，必须是一个镇流器对应匹配一个灯具，在极大程度上造成影视灯光设备租赁公司的设备数量上的积压，及成本压力。现随着影视灯市场的发展，1.8KW和4KW已成为当下主流的拍摄灯具，但其他功率段(特别是大功率如6/9KW、12/18KW、24KW)的拍摄灯具也是必不可缺的。

这对于现场拍摄的需求和实际操作有其极大的局限性，具体有以下几点：

1)从灯光设备租赁公司而言：当影视拍摄前，剧组的灯光老师提出拍摄所需求的灯具规格后，灯光设备租赁公司就需要按灯光老师的要求进行匹配供应，而大型的影视拍摄将需要大小功率不一致的影视灯具，因此，就要求灯光设备租赁公司配备各功率段所有的影视灯具(如300W、575W、800W、1200/1800W、2500/4000W、6/9KW、12/18KW、24KW)，设备配备率高的租赁公司可以拿下剧组的灯具项目。由此，对于灯光设备租赁公司的固定资产成本提出了极大的要求，1台12/18KW影视灯具及配套的市场售价达20万人民币左右。

2)从影视灯具的体积重量而言：传统的影视灯具，功率越大，它的体积与重量也是极大而笨重的，不利于搬运与现场操作。

3)从控制方式而言：控制方式极为简单，仅可满足开关调光的简单要求，且调光的精度无法实现高精度调整，更无法适应现代智能化发展的控制要求。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种用于大功率影视灯的智能电子镇流器及其驱动方法，具体技术方案如下：

一方面，提供了一种用于大功率影视灯的智能电子镇流器，包括多个镇流模组、一个第一触发器以及控制器，所述镇流模组的输入端接入外部交流电，所述多个镇流模组的输出端均接入所述第一触发器，所述第一触发器的输出端用于与外部影视灯电连接，所述第一触发器与所述多个镇流模组分别通过电控制器件连接，在所述控制器的控制下，所述多个镇流模组对应的电控制器件具有同步的导通状态或同步的断开状态，且所述控制器用于调节各个镇流模组的输出功率，以使所述多个镇流模组的总输出功率与所述外部影视灯匹配。

进一步地，还包括一个或多个第二触发器，所述第二触发器与所述镇流模组一一对应且所述镇流模组的输出端接入对应的第二触发器的输入端，所述第二触发器的输出端均用于与所述外部影视灯一一对应电连接。

进一步地，单个镇流模组的输出功率限值为M千瓦，所述镇流模组的数量为n个，所述用于大功率影视灯的智能电子镇流器能够为额定功率小于或等于n×M千瓦的影视灯提供输出功率。

进一步地，每个镇流模组的输出功率相同。

进一步地，所述控制器设有与所述多个镇流模组的总输出功率相对应的切换键。

进一步地，每个镇流模组具有多种输出功率，所述控制器能够同时切换各个镇流模组的输出功率。

进一步地，单个镇流模组的输出功率限值为M千瓦，所述第二触发器的数量为m个，所述用于大功率影视灯的智能电子镇流器能够同时最多为m个额定功率小于或等于M千瓦的影视灯提供输出功率。

进一步地，所述控制器能够同时线性调节所述多个镇流模组的输出功率。

进一步地，所述电控制器件包括继电器、接触器、开关、光耦、IGBT、MOS开关管中的一种。

另一方面，提供了一种用于大功率影视灯的智能电子镇流器的驱动方法，包括以下步骤：

S1、将一个影视灯接入所述智能电子镇流器的第一触发器的输出口；

S2、导通所述智能电子镇流器的镇流模组与所述第一触发器，使所述影视灯点亮；

S3、等待所述影视灯达到稳压状态，确定所述影视灯的额定输出功率；

S4、通过同步通信调节所述多个镇流模组的输出功率，使每个镇流模组的输出功率相同，且全部镇流模组的输出功率总和匹配所述影视灯的额定输出功率。

本发明具有下列优点：

a.实现了对不同功率影视灯的适配，减少设备租赁公司的多型号或高单价镇流设备的积压，很好的缓解了固定资产的成本压力；

b.实现了多个低功率的镇流模组对大功率的影视灯具的配套使用；

c.可同时对多个影视灯具进行配套使用；

d.轻巧便于携带搬运，内部安装简便，易于安装作业，节省人工成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的用于大功率影视灯的智能电子镇流器结构示意图；

图2是本发明实施例提供的用于大功率影视灯的智能电子镇流器应用示意图；

图3是本发明实施例提供的用于大功率影视灯的智能电子镇流器实例匹配示意图；

图4为本发明实施例提供的用于大功率影视灯的智能电子镇流器实例调配示意图；

图5是本发明实施例提供的用于大功率影视灯的智能电子镇流器拓展型结构示意图；

图6是本发明实施例提供的用于大功率影视灯的智能电子镇流器拓展型应用示意图；

图7是本发明实施例提供的用于大功率影视灯的智能电子镇流器拓展型实例匹配示意图；

图8是本发明实施例提供的用于大功率影视灯的智能电子镇流器拓展型实例调配示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本发明的一个实施例中，提供了一种用于大功率影视灯的智能电子镇流器，参见图1和图2，包括多个镇流模组、一个第一触发器以及控制器，所述镇流模组的输入端接入外部交流电，所述多个镇流模组的输出端均接入所述第一触发器，所述第一触发器的输出端用于与外部影视灯电连接，所述第一触发器与所述多个镇流模组分别通过电控制器件连接，在所述控制器的控制下，所述多个镇流模组对应的电控制器件具有同步的导通状态或同步的断开状态，且所述控制器能够调节各个镇流模组的输出功率，以使所述多个镇流模组的总输出功率与所述外部影视灯匹配。

其中，单个镇流模组的输出功率限值为M千瓦，所述镇流模组的数量为n个，n为正整数，所述智能电子镇流器能够为额定功率小于或等于n×M千瓦的影视灯提供输出功率，每个镇流模组的输出功率相同，参见图3，当单个镇流模组的输出功率限值为6千瓦，且镇流模组的数量为4个时，在触发器的输出端接入24千瓦的灯具时，每个镇流模组以限值输出功率输出，以进行适配。

在一个实施例中，每个镇流模组具有多种相同的输出功率，比如每个镇流模组都有2千瓦和4千瓦两种额定输出功率，所述控制器能够同时切换各个镇流模组的输出功率，所述控制器设有与所述多个镇流模组的总输出功率相对应的切换键，比如同时使得每个镇流模组先以4千瓦输出，快速点亮灯平稳后，然后进行切换，使得每个镇流模组以2千瓦输出，使得与影视灯的功率进一步匹配。

在一个实施例中，所述控制器能够同时线性调节各个镇流模组的输出功率，所述控制器设有与所述多个镇流模组的总输出功率相对应的线性调节键，可根据所需影视灯所需的参数要求，精确的进行功率匹配。参见图4，比如5个2千瓦的镇流模组通过并联方式可最大匹配接10千瓦的灯具，当接入9千瓦的灯具时，通过线性调节键调节，可以使得多个镇流模组的总输出功率为9千瓦，实现稳定的适配。

在一个实施例中，对所述用于大功率影视灯的智能电子镇流器进行进一步地拓展变形。所述用于大功率影视灯的智能电子镇流器还包括一个或多个第二触发器，参见图5和图6，所述第二触发器与所述镇流模组一一对应且所述镇流模组的输出端接入对应的第二触发器的输入端，所述第二触发器的输出端均用于与所述外部影视灯一一对应电连接。

其中，单个镇流模组的输出功率限值为M千瓦，所述第二触发器的数量为m个，所述用于大功率影视灯的智能电子镇流器能够同时最多为m个额定功率小于或等于M千瓦的影视灯提供输出功率，其中m为正整数，每个镇流模组的输出功率相同。

具体地，通过设置镇流模组的数量和输出功率，组合后的所述智能电子镇流器总功率可以分别有：2千瓦、4千瓦、6千瓦、9千瓦、12千瓦、18千瓦、24千瓦等。2个或2个以上的镇流模组并联组合后，通过同步通信线接相应的控制器，再由控制器内置的MCU转换输出以匹配相应灯具的总功率。参见图5，2个镇流模组可分别通过相应的第二触发器与对应的2个2千瓦的影视灯一一适配，亦可通过控制器内置的MCU同步通信调节镇流模组，利用相应的第一触发器适配1个4千瓦的影视灯；参见图6，3个镇流模组可分别通过相应的第二触发器与对应的3个2千瓦的影视灯一一适配，亦可通过控制器内置的MCU同步通信调节镇流模组，利用相应的第一触发器适配1个6千瓦灯具点灯工作，同理，4个镇流模组，可分别匹配4个2千瓦灯具，也可通过并联方式可匹配接1个9千瓦灯具；6个镇流模组，可分别匹配6个2千瓦灯具，也可通过并联方式最大匹配接1个12千瓦灯具；9个镇流模组，可分别匹配9个2千瓦灯具，也可通过并联方式最大匹配接18千瓦灯具；12个镇流模组，可分别匹配12个2千瓦灯具，也可通过并联方式可最大匹配接24千瓦灯具。

参见图7，当所述智能电子镇流器能够最大匹配接入24千瓦灯具时，说明它可以配接1台18千瓦灯具，或配接2台12千瓦灯具，或配接2台9千瓦灯具，或配接4台6千瓦灯具，或配接6台4千瓦灯具；参见图8，当所述智能电子镇流器能够最大匹配接入18千瓦灯具时，说明它可以配接1台12千瓦灯具，或配接2台9千瓦灯具，或配接3台6千瓦灯具，或配接4台4千瓦灯具。

在一个实施例中，所述电控制器件包括但不限于继电器、接触器、开关、光耦、IGBT、MOS开关管中的一种。比如使用继电器时，将触点开关分别设置在镇流模组和触发器之间，所述触点开关对应的线圈与所述控制器连接，所述控制器通过控制线圈的通电状态，以实现远程对多个触点开关的同时开闭。利用多个镇流模组的集体作用在该灯具上，形成多对一的设计形式，以实现该灯具的正常工作。多台小功率的镇流模组通过并联且同步通信的方式可满足匹配一种大功率段的灯具，彻底解决影视灯光设备租赁公司对于大功率灯具设备的采购压力，及设备积压的现象。

在一个实施例中，所述电子镇流器内部设计方式为多个模块化设计，一个或多个PFC、HID模组接插组装完成，即可组合为不同功率的电子镇流器。所述镇流模组包括依次电连接的整流器、DC/DC变换器和DC/AC变换器，所述整流器的输入端接入外部交流电，所述DC/AC变换器的输出端接入所述触发器。所述控制器设有微控制单元MCU，所述微控制单元MCU可以调节所述镇流模组的输出功率。

具体地，镇流模组前端输入220V交流，其控制端通信线接控制器，控制器同步每个模组的功率，控制器控制继电器来实现多模组的并联，同步通信，自动识别后端接插的灯具型号/类别，将镇流器的总输出功率同步分配给后端的一个或多个灯具，使其正常工作。控制器输入12V直流电压，一路经过U3(三端稳压器)输出3.3V供电其内置的微控制单元MCU，另一路给控制面板上的液晶显示屏供电。MCU具有电压输出端口、输入端口，模块化设计，其贴装于控制器的PCB上，将镇流模组的总输出功率进行同步分配输出应用于不同功率段的灯具，使得灯具正常工作，其中MCU的P5为通信接口，其通过MCU的11脚、12脚，发送信号和接收信号来进行对接；MCU的1脚为故障指示，如通信连接失败，Y灯亮起；MCU的9脚为正常工作指示，通信已连接成功，G灯亮起；MCU的P4为485通信接口，对应到MCU的3、4、5脚，当MCU发送数据的时候，MCU的3脚为高电平，数据通过TXD发送出去，当MCU接收数据的时候，MCU的3脚为低电平，数据通过RXD接收回来；MCU的10脚对应开关控制；MCU的6脚对应功能性切换按键。

在本发明的一个实施例中，所述控制器设有控制面板和通信模块，所述控制面板设有状态指示灯和显示屏，状态指示灯包括启动状态指示灯、工作状态指示灯、停止状态指示灯和故障状态指示灯。所述电子镇流器上电后，灯具即可进入运行模式，控制面板上的状态灯对应显示以下状态：启动状态、工作状态、停止状态、故障状态。所述通信模块用于与所述外部影视灯的内置散热风扇以及内置温度传感器通信连接。

所述控制器能够对所述镇流模组进行调光和调频操作，并且在控制面板上进行可切换这两种操作，调光的范围为50％～100％，连续线性可调，数据可视化显示在显示屏上；调频可分为线性调频和固定点调频，线性调频范围为50～1200HZ，连续线性可调；固定点调频采用断续模式，例如设置指定频率点为100-300-1000HZ。本实施例满足了智能控制拍摄灯光的要求：启动/运行/停止/故障的指示，调光/调频精度提升，按需自主切换选择操作。

在本发明的一个实施例中，所述影视灯设有散热风扇和温度传感器，所述散热风扇和所述温度传感器均与所述控制器通信连接。控制器自动控制影视灯内的散热风扇的调速，设置三个模式：

(1)自动调速档：通过温度传感器测量灯具的温度，温度传感器利用感温电阻进行测量，灯具上的散热板温度若达至35℃时，散热风扇起转至低速运行，若达至50℃时，散热风扇中速运行，若达至70℃时，散热风扇全速运行；

(2)高速档：采用12V的散热风扇，并提供12V供电；

(3)静音档：使散热风扇噪音低于18分贝，但当灯具温度到达75℃时转为自动调速。

在以上模式中，当影视灯温度上升到85℃时关断输出，控制器上的显示屏显示超温。本实施例实现了控制器自动控制影视灯内部风扇的调速，借以智能控制内部温度。

在本发明的一个实施例中，提供了一种用于大功率影视灯的智能电子镇流器的驱动方法，包括以下步骤：

S1、将一个影视灯接入所述智能电子镇流器的第一触发器的输出口；

S2、导通所述智能电子镇流器的镇流模组与所述第一触发器，使所述影视灯点亮；

S3、等待所述影视灯达到稳压状态，确定所述影视灯的额定输出功率；

S4、通过同步通信调节所述多个镇流模组的输出功率，使每个镇流模组的输出功率相同，且全部镇流模组的输出功率总和匹配所述影视灯的额定输出功率。

在本发明的一个实施例中，驱动所述智能电子镇流器时，将一个影视灯接入与多个镇流模组相连接的触发器输出口；同步控制所述多个镇流模组与所述触发器之间的电控制器件，使得所述多个镇流模组均与所述触发器对应导通；利用所述多个镇流模组通过所述触发器以一个预设的总输出功率对所述影视灯进行同步输出；待所述影视灯电压稳定后，通过同步通信切换所述多个镇流模组的输出功率，以另一个总输出功率对所述影视灯进行同步输出，以进一步匹配所述影视灯的工作功率。

需要说明的是，所述预设的总输出功率一般是所述多个镇流模组最大的总输出功率，这样可以使得接入的大功率的影视灯以最快速度点亮并趋于稳定，然后再进一步调节，一般是调低总的输出功率至所述影视灯的额定功率，以防止所述影视灯烧坏。

在一个实施例中，驱动所述用于大功率影视灯的智能电子镇流器时，控制器控制多个镇流模组以一个预设的总输出功率对同一个触发器进行同步输出；所述触发器激活灯具中灯管内的高压气体；待所述灯管电压稳定后，所述控制器对多个镇流模组进行功率调节，以匹配到所述灯具的工作功率，根据所述灯具的工作功率，所述控制器对多个镇流模组进行同步调频和/或调光操作，以使得所述灯具能够安全工作，根据所述灯具的内部温度，所述控制器控制散热风扇对所述灯具进行散热。

具体地，所述控制器能够通过线性调频或固定点调频方式对所述镇流模组的工作频率进行调整。所述控制器能够对所述镇流模组进行连续性调光。所述控制器能够通过开启未工作的镇流模组以增加所述镇流模组的总输出功率，通过关闭部分镇流模组以减少所述镇流模组的总输出功率。还可以控制设计不同灯具接口识别不同灯泡类型，智能控制点灯。

本发明提供的用于大功率影视灯的智能电子镇流器相较于传统影视牛，相同功率的牛，传统影视牛只可匹配相同功率的灯具，而本发明的电子镇流器可通过控制器的MCU自动识别不同功率的灯具，利用同步通信的方式通过MCU控制电子镇流器的总功率输出，以匹配某一大功率的灯具，保证其正常点灯工作的功能，实现了通过多模组对应一台影视灯的智能控制，而且实现了不同功率灯具，或多灯具的同步点灯功能，实现一对多的智能控制，减少设备租赁公司的多型号或高单价灯光设备的积压，很好的缓解了固定资产的成本压力。智能化的控制器配以电子式的镇流模组组装成影视灯的牛，内部接插式安装，安装方式简便，大量的降低了人工成本，同功率的影视牛(镇流器)体积较传统影视牛小1/3，轻便利于搬运，有效地解决了生产厂家和使用者生产安装成本费用过高的各种弊端。其中，控制器中的微控制单元MCU控制技术，有效地提高影视灯的调光调频的调节控制精度，智能化的进行温度控制，故障显示等功能，有效地延长灯具的使用寿命，节能环保，从而更好地实现经济效益、社会效益的优化。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于大功率影视灯的智能电子镇流器的驱动方法，其特征在于，智能电子镇流器包括多个镇流模组、一个第一触发器以及控制器，所述镇流模组的输入端接入外部交流电，所述多个镇流模组的输出端均接入所述第一触发器，所述第一触发器的输出端用于与外部影视灯电连接，所述第一触发器与所述多个镇流模组分别通过电控制器件连接，在所述控制器的控制下，所述多个镇流模组对应的电控制器件具有同步的导通状态或同步的断开状态，且所述控制器用于调节各个镇流模组的输出功率，以使所述多个镇流模组的总输出功率与所述外部影视灯匹配；

所述智能电子镇流器的驱动方法包括以下步骤：

S1、将一个影视灯接入所述智能电子镇流器的第一触发器的输出口；

S2、导通所述智能电子镇流器的镇流模组与所述第一触发器，使所述影视灯点亮；

S3、等待所述影视灯达到稳压状态，确定所述影视灯的额定输出功率；

S4、通过同步通信调节所述多个镇流模组的输出功率，使每个镇流模组的输出功率相同，且全部镇流模组的输出功率总和匹配所述影视灯的额定输出功率。

2.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，还包括一个或多个第二触发器，所述第二触发器与所述镇流模组一一对应且所述镇流模组的输出端接入对应的第二触发器的输入端，所述第二触发器的输出端均用于与所述外部影视灯一一对应电连接。

3.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，单个镇流模组的输出功率限值为M千瓦，所述镇流模组的数量为n个，所述用于大功率影视灯的智能电子镇流器能够为额定功率小于或等于n×M千瓦的影视灯提供输出功率。

4.根据权利要求3所述的驱动方法，其特征在于，所述控制器设有与所述多个镇流模组的总输出功率相对应的切换键。

5.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，每个镇流模组具有多种输出功率，所述控制器能够同时切换各个镇流模组的输出功率。

6.根据权利要求2所述的驱动方法，其特征在于，单个镇流模组的输出功率限值为M千瓦，所述第二触发器的数量为m个，所述用于大功率影视灯的智能电子镇流器能够同时最多为m个额定功率小于或等于M千瓦的影视灯提供输出功率。

7.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，所述控制器能够同时线性调节所述多个镇流模组的输出功率。

8.根据权利要求1所述的驱动方法，其特征在于，所述电控制器件包括继电器、接触器、开关、光耦、IGBT、MOS开关管中的一种。

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