摘要：LED光源是舞台灯架构中重要组成部分，调光直接影响舞台演出效果，随着舞台灯行业的快速发展，舞台艺术不断创新，观众对舞台灯效果要求越来越明确，对LED调光线性度、顺滑度也提出更高的水准，同时，这也是对提升IC调光电路稳定性、综合成效以及总体水平提出更严格的要求与目标。
关键词：舞台灯；LED；并联调光；顺滑度；稳定
Design and implementation of LED parallel dimming for stage lamp
LIN SHI GUANG
Guangzhou Dong Jin Software Development Co.，Ltd.，Guangzhou，Guangdong 511450
[Abstract] LED light source is an important part of the stage lamp structure.Light modulation directly affects the performance of stage performance.With the rapid development of the stage lamp industry，the stage art is constantly innovating.The audience is more and more explicit on the performance of the stage lamp.It also raises a higher level for the light intensity and smoothness of the LED.At the same time，this is also the same.Improve the stability of IC dimming circuit，the overall effectiveness and the overall level of more stringent requirements and objectives.
[Keywords] stage lights；LED；parallel dimming；smoothness；stability
1.前言
随着社会的不断发展，舞台灯光行业可谓是日新月异，各种新的技术日益增长，越来越多的新技术运用到舞台灯技术上面，想客户所想，供客户所需，不断创新，更好地为客户提供最实用的技术以及最快捷的控制方式。LED光源具有高效节能、环保、寿命长、亮度高，可控性好。舞台灯调光通常分为两种：一种是机械调光，用机械结构遮挡控制灯具光通量从而达到调光的效果，多用于气泡灯调光；另外一种是PWM线性调光，通过PWM对MOS管（金属氧化物半导体场效应晶体管）控制输出，进而控制调光效果。LED调光一般都是接收DMX512调光信号后，经过处理后，转换成输出调节PWM占空比信号，达到控制LED亮度的目的，方法简单可靠、直接稳定，但是，也有缺陷，容易出现非线性，不顺滑，反应迟钝等问题，若对调光有较高的要求，传统的调光电路不能完全满足舞台灯的要求。
2.调光在舞台艺术的重要作用
剧组经常通过把控灯光效果来衬托电影，逼真地描绘剧情背景环境，历史重现，拍摄出越来越多受欢迎的优秀作品。当然，现在也有很多背景是可以通过后期特效添加上去，但是，特效终究只是特效，不能代替灯光衬托出来的环境效果。
调光的好坏直接影响舞台效果，特别是电视台、影棚、剧院，最令人印象深刻的是，话剧院背景灯光，经常是可以通过调光来控制，最为简单的是，人物出场，舞台上照明灯光慢慢变亮，追光灯紧追着主人公出场，期间，可以控制灯光的颜色来衬托演出效果，演出结束后，舞台灯光慢慢变暗，直到谢幕。所有的效果都是通过控制灯光来实现，无需过多的人力物力，只需要灯光师控制舞台灯光即可。
3.传统的舞台灯调光电路缺陷
根据人类视觉特点，目前，我们的调光电路最主要的难点在于低亮度调光跳变，也就是调光不顺滑。这种现象主要是电路电气特性引起的必然缺陷，尽管单片机CPU输出的PWM是顺滑的，但是，由于电感的特性是不能突变，高低电平之间不能直接切换，有一定的延时，不能及时响应，延时这部分就是造成调光不顺滑的主要原因。所以，要消除调光不顺滑的现象，必须用电路削除这部分波形。
4.并联调光设计方案
4.1硬件设计示意图
图1 硬件设计示意图
如上图所示，并联调光设计方案电路分成两部分：LED驱动电路部分和并联调光电路部分。传统的LED调光一般只有LED驱动电路部分，并没有并联调光电路部分。
4.2工作原理描述
LED驱动电路过程，CPU产生PWM后，经过LED驱动后，然后直接在LED两端产生电压，驱动LED亮灭，后续命名为1号电路；
并联调光电路过程，CPU产生PWM后，经过反相器，把PWM波形反相，经过MOS驱动，控制并联调光MOS，控制LED，后续命名为2号电路；
因为两个电路是同一个PWM输出，其中有一个经过反相器，所以，A点与B点波形也是反相详见图2 PWM与PWM反相波形对比图。
当PWM处于高电平，即A点处于高电平，驱动LED亮，B点处于低电平，并联调光MOS处于关断状态；当PWM处在低电平，即A点是低电平，驱动LED灭，但是，由于电感不能瞬间突变，电流会缓慢下降，不能迅速把电平拉低，此时，B点高电平，打开并联调光MOS，迅速地把电平短路，直接拉低，这样就看不到调光不顺滑的过程，也是该设计的核心部分详见图3传统调光与并联调光对比图。
图2 PWM与PWM反相波形对比图 图3 传统调光与并联调光对比图
5.结束语
本文揭示了传统的调光电路与并联调光电路的区别，传统调光电路存在低亮度调光不顺滑，存在跳变的现象，针对这些缺陷，探索出新的控制方法——并联调光法，恰好有效地解决这个问题，并且具有可操作性强、易于实现、兼容性好等特点。该调光电路的运用，大大地提高调光的线性度，特别是在低亮度尤为明显，这为提高舞台灯调光效果作出了重大贡献，对舞台艺术演出成效影响深远，具有划时代历史的重要意义，促进舞台灯光行业快速、稳定发展。
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论文作者:林石光
论文发表刊物:《电力设备》2018年第10期
论文发表时间:2018/7/30
标签：调光论文; 电路论文; 舞台论文; 舞台灯光论文; 效果论文; 波形论文; 灯光论文; 《电力设备》2018年第10期论文;