[实用新型]一种基于FPGA的LED调光电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种LED调光电路，尤其是指FPGA应用于大功率LED舞台灯的调光电路。

背景技术

现有舞台灯光光源主要以卤素灯，气体放电灯为主，随着LED技术的发展，LED光源的光效越来越高，单颗LED封装功率越来越大，大功率LED光源应用于舞台灯光已成为一种趋势。由于舞台灯光设备需要接受各种直播设备的视频拍摄、声音录制，因此对灯具的调光频率、调光噪音、调光平滑度要求均比较高。一般的大功率LED调光电路已由于其调光频率较低无法满足要求，因此无法解决舞台灯光中的高清摄像抖动、调光时驱动电路的噪音、低亮度调光不平滑等问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种的基于FPGA的LED调光电路可防止舞台灯光高清摄像抖动，使得低亮度调光平滑，消除调光噪音。

本实用新型提供的一种基于FPGA的LED调光电路，包括MCU芯片、FPGA电路及LED调光驱动电路；所述FPGA电路设置于所述MCU芯片与所述LED调光驱动电路之间，并与所述MCU芯片及所述LED调光驱动电路电性连接；其中所述FPGA电路包括分频器、地址锁存器、数据锁存与处理芯片及至少一信号发生器；所述分频器信号输出管脚与所述信号发生器的时钟管脚电性连接，所述地址锁存器与所述数据锁存与处理芯片的数据总线管脚电性连接，所述数据锁存与处理芯片的输出管脚与所述信号发生器的地址总线管脚电性连接；所述分频器电性连接于所述MCU芯片与所述信号发生器之间；所述地址锁存器电性连接于所述MCU芯片与所述数据锁存与处理芯片之间；所述信号发生器的输出端与所述LED调光驱动电路电性连接。

本实用新型通过将FPGA应用于LED调光电路，主要是指PWM调光电路，通过将FPGA应用于PWM调光电路，利用FPGA进行调光控制，可大大提高调光电路的调光频率，因此可使人眼视觉上感觉光学平稳度高，因此解决高清摄像抖动、调光时驱动电路的噪音的问题，解决低亮度调光不平滑的问题。

附图说明

附图1为本实用新型基于FPGA的LED调光电路的电路结构示意图；

附图2为本实用新型基于FPGA的LED调光电路的FPGA单元的电路结构示意图。

具体实施方式

舞台灯光由于需要接受各种直播设备的视频拍摄，声音录制，对灯具的调光频率、调光噪音以及调光平滑度要求都很高，而一般的LED舞台灯光的PWM调光电路难以满足要求。

优选的，请参见附图1为本实用新型MCU芯片、FPGA电路及LED调光驱动电路的电性连接示意图；所述FPGA电路设置于所述MCU芯片与所述LED调光驱动电路之间，并与所述MCU芯片及所述LED调光驱动电路电性连接。

优选的，请参见附图2为本实用新型FPGA电路的电路结构示意图，包括分频器(CLKDIV)、地址锁存器(LATCHADR)、数据锁存与处理芯片(LATCHandDEALDATA)及至少一信号发生器；优选的，本实用新型中信号发生器有四个，分别为PWM0、PWM1、PWM2、PWM3.所述分频器信号输出管脚与所述信号发生器的时钟管脚电性连接，所述地址锁存器与所述数据锁存与处理芯片的数据总线管脚电性连接，所述数据锁存与处理芯片的输出管脚与所述信号发生器的地址总线管脚电性连接；所述分频器电性连接于所述MCU芯片与所述信号发生器之间；所述地址锁存器电性连接于所述MCU芯片与所述数据锁存与处理芯片之间；所述信号发生器的输出端与所述LED调光驱动电路电性连接。

优选的，下面将详细介绍本实用新型基于FPGA的LED调光电路的工作过程，在舞台灯光的调光中，灯具所接收的都为DMX512信号；MCU芯片在开机系统初始化后，根据用户第一指令从DMX中获取信号，并判断数据是否发生变化，若数据发生变化，则将接收到的数据进行处理，转换为调光的8位数据，具体的，首先介绍PWM调光，脉冲宽度调制(PWM)是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。通过高分辨率计数器的使用，方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。PWM信号仍然是数字的。而在PWM调光中，LED正向电流以受控的占空比D进行开或关，以达到想要的亮度B；LED的亮度B与占空比D成比例。设定MCU接收到的DMX数值为n(为整数)，光输出亮度为B，最大光输出为Bmax。所述MCU单元，用于根据用户第一指令从DMX中获取信号，并根据公式B＝D*Bmax(1)计算所述D值，其中所述B为LED实际亮度，所述Bmax为LED峰值亮度，所述D为PWM调光电路的占空比。