本实用新型涉及一种舞台灯光装置，特别是涉及一种可以拼接扩展，使用方便，模块化结构，光源为LED光源。涉及工业无线通信技术、无线电能传输及转换技术、照明及照明控制技术领域。
背景技术：
舞台灯光是现代舞台演艺的关键系统元素。传统舞台灯光及照明装置为传统金卤、卤钨或高压钠灯光源，耗能很高且会产生大量的热量。传统舞台灯装置控制采用的是基于DMX512协议的控制调光台进行调光控制。随着LED光源的发展成熟，LED舞台灯逐渐替代传统舞台灯光源，更丰富的舞台色彩和舞美实现方式多样性逐渐形成。随着智慧城市的发展，灯具应具备智能或远程控制的对接能力。目前还没有广泛渗透于舞台灯具。因此基于工业无线通信的控制技术完全可以应用于舞台灯光装置的光的强度及色彩控制。目前短距离无线能量传输技术开始应用于对手机的充电、以及对电动汽车的充电领域。对于照明尤其是舞台灯光装置还是很适合的。其优点在于LED光源可以不用太大的能量功耗，阻抗较低，无线传能的损耗可以控制在较小范围内。对于照明灯具装置系统内部可以节省空间，使模块化系统更加清晰可见，也便于维护。
基于以上分析，本实用新型提出了一种模块化结构舞台灯光装置，可扩展多台装置，装置内部调光控制及光源用电来源于无线电能传输并转化为稳定直流，LED调光控制采用zigbee无线通信控制接收用户端指令发射装置的指令和控制数据包，并结合驱动器进行智能调光。该舞台灯光的应用可以有效的提高工作效率，满足舞台应用的需要，具有一定的实用和推广价值。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是，提出了单元模块化结构，设计简单，可拼接扩展的LED舞台灯光装置系统。LED舞台灯通过zigbee无线通信调光调色控制，并且装置内部光源直流电能及调光设备直流电能来源于无线电能的传输。
本实用新型所采用的技术方案是：一种舞台灯光装置包括装置电源及电源扩展、光源区域、调光调色控制、直流变换及光源驱动、无线电能传输转换单元、散热管理六部分单元系统。其特征在于，各大单元系统空间布局合理，交流、直流、光源分开，热管理均布与整个装置。减少整个系统各功能单元及下层模块及电路互相干扰。保证系统稳定。
所述的调光调色控制单元包括有PWM信号输出及采集信号线组、调光调色控制核心模块、基于zigbee的无线信号发射接收天线。通过zigbee协议，无线信号发射接收天线，接收用户的远程无线操作指令，将控制信息传递给调光调色控制核心模块处理，进而通过PWM信号输出线组发送指令给直流变换及光源驱动单元的光源驱动直流供电模块对光源调光调色。同时调光调色控制核心模块实时采集光源驱动直流供电模块的输出电参数，通过zigbee无线协议由无线信号发射接收天线反馈远程发送给用户管理并分析，从而用户可以调整调光调色指令，进行校正。
所述的直流变换及光源驱动单元包括调光调色控制器直流供电模块、光源驱动直流供电模块。分别完成为对调光调色控制单元、直流变换及光源驱动单元的输入电信号适配，以及调光调色驱动。
所述的装置电源及电源扩展单元包括交流输入电源，用于整个装置的电源输入及级联扩展电源接口。
所述的无线电能传输转换单元在设备中间部位，传输方向为竖直方向，空间为筒形空间，空间外壁为金属，并喷涂碳纤维材料，构成筒形侧向屏蔽，以更大程度减少无线电能传输对单元外各单元的侧向电磁干扰。
所述的无线电能传输转换单元包括筒形侧向屏蔽、无线电能信号控制模块、震荡发射线圈、无线电能接收线圈、电信号整理及直流转换模块，可以使调整好的交流电能形成可靠的无线电能传输并转换成稳定的12V直流电能。
所述光源区域模块所利用的电能为无线电能传输转换单元传输并转换的直流电，经过直流变换及光源驱动单元中光源驱动直流供电模块的三组DC-DC并具有PWM调光信号接收的LED驱动电路组成的驱动器组为LED光源进行驱动。
所述光源区域模块在装置最前端设置圆形光斑玻璃透镜，使舞台灯光形成圆形光斑。
所述舞台灯光装置紧贴LED灯珠分组阵列灯板引出带6根铜管的散热板面，散热铜管沿装置内壁延伸至设备后部进行交汇，并在后部连接散热片。散热片后方有吸式风叶，依靠电机带动，使整套装置的散热形成被动与主动相结合的散热系统模式。
所述散热管理系统单元，在装置后部铜管处设置温度传感器监测待测点温度，温度传感信号被设置在装置后部的电机转速控制器采集，并根据温度控制电机的转速及启停，从而保证光源区域单元顺利散热。
本实用新型描述的一种舞台灯光装置，是实现舞台灯光明暗、颜色调节的灯光发射装置，适合于舞台情景灯光照明使用。装置调光调色控制所接收的用户调光信号指令以及光源驱动的电信号采集反馈数据是通过zigbee无线通信信号传输的。LED光源部分以及调光调色控制单元所依赖的供电均为直流输入。直流电能来源于装置中间筒形空间范围的无线电能传输并转换。装置光源散热管理系统采用被动及主动结合，通过铜管、散热片、及可随监测温度变换转速的抽吸式散热风叶散热。装置可以进行扩展，通过扩展接口和电源转接口进行扩展。
附图说明
图1是本实用新型的装置结构示意图；
其中：
1：调光调色控制单元（直流输入）
2：光源区域单元
3：装置电源及电源扩展单元
4：无线电能传输转换单元
5：直流变换及光源驱动单元
6：散热管理系统单元
11：天线
12：PWM信号输出及采集信号线组
13：调光调色控制核心模块
21：LED灯珠分组阵列（灯板）
22：圆形光斑玻璃透镜
31：交流输入电源
32：级联扩展电源接口
41：筒形侧向屏蔽
42：无线电能信号控制
43：震荡发射线圈
44：无线电能接收线圈
45：电信号整理及直流转换
51：调光调色控制器直流供电模块
52：光源驱动直流供电模块
61：铜管
62：散热片（体）
63：电机及风叶
64：电机转速控制器
65：温度传感器
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本实用新型的一种舞台灯光装置做出详细的说明。
如图1所示，本实用新型的一种舞台灯光装置，包括有装置电源及电源扩展单元3，给装置提供电源来源以及为扩展第二台系统装置提供电源扩展。并设有无线电能传输转换单元 4，将装置电源及电源扩展单元3中交流输入电源31的交流电能无线传输并转换成12V直流电，供给直流变换及光源驱动单元5，进而分别为调光调色控制单元1以及光源区域单元2提供直流及驱动电能。调光调色控制单元1接收用户发出的zigbee无线调光指令，以PWM信号方式，分组向直流变换及光源驱动单元5发送调光数字信号，以便对光源区域单元2的分组LED阵列进行调光及调色。光源区域单元2的LED阵列会产生热量，需要有散热管理系统单元6将LED阵列产生的热量有效散出整个装置，保证光学系统的稳定和可靠。
如图1所示，所述的调光调色控制单元1包括有天线11，用于接收用户场内或远程的无线调光控制指令，并且发送由调光调色控制核心模块13反馈给用户端平台由装置光源区域的各组驱动52输出的电压及电流数据。用户可以通过反馈的电学数据进行光色的软件分析，并再次向调光调色控制单元1发送调光调色调整指令，进行实时的调光调色矫正。调光调色控制单元1调光信号及采集信号通过PWM信号输出及采集信号线组12与直流变换及光源驱动单元5进行指令信号及数据的传输。调光调色控制核心模块13通过单片机将接收到的无线信号指令通过5V PWM信号分组传送给光源驱动直流供电模块52对应的分别代表RGB的驱动电路PWM信号接收端口。调光调色控制核心模块13利用其中的A/D转换通过12中的数据传输线组从光源驱动直流供电模块52内部各RGB驱动电路输出端采集电压、电流数据。然后经过单片机处理通过zigbee协议，天线11发出反馈信号和数据给用户。
如图1所示，所述光源区域单元2包括LED灯珠分组阵列（灯板）21和圆形光斑玻璃透镜22。LED灯珠分组阵列（灯板）21将RGB三种基色的单色LED灯珠以若干圆周分组布置灯板电路，并同色分组驱动。圆形光斑玻璃透镜22在整个装置最前方，与LED灯珠分组阵列（灯板）21平面距离控制在最佳焦距。圆形光斑玻璃透镜22配光为圆型配光，各方向角度光强等强。
如图1所示，所述装置电源及电源扩展单元3分布在无线电能传输转换单元4上下两端。靠近无线电能传输转换单元4中震荡发射线圈43为交流输入电源31，为整套装置提供电能来源。靠近无线电能传输转换单元4中无线电能接收线圈44为级联扩展电源接口32，用于需要扩展第二台同样装置提供扩展电源。二者为并联关系。扩展设备时通过两台设备连接法兰进行装置间结构连接。
如图1所示，所述的无线电能传输转换单元4包括有无线电能信号控制42，可反馈及调整震荡发射线圈43的电能频率和功率，震荡发射线圈43调整可以与无线电能接收线圈44产生电磁耦合感应的频率及功率，并低损耗将电能传送出去，由无线电能接收线圈44耦合接收。实现无线电能传输后，通过电信号整理及直流转换模块45，将接收的电能进行滤波、整流、稳压等电路转换成稳定12V直流电能信号。用于给调光调色控制单元1以及直流变换及光源驱动单元5提供稳定的直流电源。所述的无线电能传输转换单元4位于整套装置中心，自上而下方向，并由筒形侧向屏蔽41将其囊入。筒形侧向屏蔽41外壁为金属，并喷涂碳纤维材料，以更大程度减少无线电能传输对单元外各单元的侧向电磁干扰。
如图1所示，所述的直流变换及光源驱动单元5包括调光调色控制器直流供电模块51以及光源驱动直流供电模块52，均由模块45提供直流电源。调光控制器直流供电模块51通过稳压电路为调光调色控制单元1提供恒压稳压直流供电。光源驱动直流供电模块52为恒流驱动，内部有调光驱动芯片、电压电流输出采集电路及温度补偿电路，可以较精准接收PWM信号，实现误差小于3%调光功能。光源驱动直流供电模块52至少有三组子模块，分别对RGB单色LED电路组进行调光调色驱动。
如图1所示，所述的散热管理系统单元6通过与LED灯珠分组阵列（灯板）21紧密热接触的散热体62以及六组铜管61将LED灯珠分组阵列（灯板）21的热量导出，通过沿着装置内壁均布的六组铜管61将热量传导到装置后部热管理核心区域。六组铜管在装置后部垂直平面呈米子型交汇，并与平行面的六组散热体62紧密接触，增加散热面积并形成出风道。散热管理系统单元6配备抽吸式电机及风叶63，形成对装置内部空气的抽吸力，配合装置前部和后部外壳的镂空部分，形成热交换气流的通道。实现被动和主动配合的热管理模式。装置后部的上壁铜管连接有温度传感器65，将温度采集信号输入电机转速控制器64。电机转速控制器64内置单片机对采集信号进行六档温度对应转速的算法处理，进而控制电机及风叶63的起停及转速变化。实现稳定的热管理，确保LED灯珠分组阵列（灯板）21的长时稳定照明工作。