戶外激光燈內部由五大部分構成。分別是電源管理子系統、激光器子系統、激光表演子系統、散熱子系統、激光器芯片驅動及溫度控制子系統。
系統框圖如下:
▲ 電源管理子系統:負責各分系統的電源控制及分配,同時提供防浪涌、過壓、過流保護。
▲ 激光器子系統:是整個激光燈的核心系統,作為激光的光源,直接決定激光燈的亮度,大功率激光燈里含有數十個紅、綠、藍激光器,通過反射鏡、凹面柱鏡、凸面柱鏡、波片,PBS(偏振分光鏡)、合光鏡、擴(縮)束整形鏡等一系列的光學元器件,將數十束激光整合成一束接近平行的白色激光。各種光學元器件的參數設計,結構固定,裝配工藝是決定激光器光束質量好壞的主要因素。
▲ 激光表演子系統:負責實際激光效果輸出,由激光振鏡和激光控制系統組成。
▲ 激光器芯片驅動及溫度控制子系統:是決定激光燈使用壽命的重要系統,該系統負責給激光器芯片提供穩定的電流,同時控制激光器芯片的溫度。激光器芯片是發射激光的器件,是一個比較嬌貴的器件,必須給它合適的電流,才能正常發光,電流低了,亮度不夠,電流高了,直接燒毀,電流忽高忽低,激光器的亮度也就忽明忽暗。另外,激光芯片對溫度也很敏感,它的最佳工作溫度為25℃,激光芯片在對外發射激光的同時,本身也會產生大量的熱量,如果這些熱量不處理,激光芯片很快就能升溫到45℃以上,并且會因為溫度過熱而燒毀。我們通過TEC(半導體制冷器)為激光芯片提供足夠的制冷,并且不斷的測試激光芯片的溫度,調整TEC的制冷量,讓激光芯片的溫度始終維持在25℃。驅動電流的穩定度和溫度控制的精準度,以及完善的過電流保護,過電壓保護,過溫度保護是整個激光燈系統里面最為關鍵的指標。
▲ 激光燈散熱子系統:散熱系統是維持激光燈正常工作的另一個關鍵系統,激光燈在工作時會產生大量的熱量,我們通過優化整個系統的風道,提升整個系統的熱傳導能力,降低核心系統的熱輻射,及時快速地將這些熱量散開。
產品參數:
序號 |
測試項 |
指標及參數 |
整機性能指標及參數(參數是在工作10分鐘后測得) |
1 |
工作電壓范圍 |
AC176V~260V@50Hz |
2 |
工作環境溫度 |
-45℃~45℃ |
3 |
工作環境濕度 |
10-95%RH(無凝結) |
4 |
整機功耗 |
<800W~1800W |
5 |
接地電阻 |
4.2Ω |
6 |
控制方式 |
自動(可選ILDA,DMX512) |
7 |
防護等級 |
IP66 |
8 |
振鏡掃描角度范圍 |
±30°(最大光學角) |
9 |
振鏡掃描速度(可選) |
>50K(±30°,可選30K大鏡片) |
10 |
旋轉角度(選) |
水平0~360° |
激光器指標及參數 |
1 |
激光波長 |
綠光525nm,紅光635nm,藍光455nm |
2 |
輸出功率 |
>30W,50W,60W,80W,100W |
3 |
工作方式 |
連續 |
4 |
光束模式 |
近TEM00 |
5 |
光斑尺寸(1米處) |
<6mm~12mm |
6 |
發散角 |
<1.2~2.2mrad |
7 |
工作溫度 |
10℃~45℃ |
8 |
預熱時間 |
1~10分鐘,隨環境溫度不同有所差異 |
9 |
冷卻方式 |
風冷 |
10 |
激光安全等級 |
ClassIV |
11 |
調制工作方式(可選) |
TTL,調制頻率>10kHz(可選模擬調制) |
激光器芯片驅動電源及溫度控制系統參數 |
1 |
電源電壓 |
DC5~48V |
2 |
輸出電壓自適應范圍 |
0~90%Vin |
3 |
電流精度 |
(1.5%Iout+0.03)A |
4 |
電流紋波 |
<0.02A |
5 |
方波調制上升沿 |
(69*RD+21)us |
6 |
溫度控制精度 |
<0.03℃ |
7 |
溫度漂移 |
<0.03℃ |
8 |
保護功能 |
過壓、過流、過溫 |
產品配置:
名稱 |
產地 |
構成說明 |
激光部分 |
日本日亞 日本三菱 |
激光器芯片 |
青島華爍光電 |
激光器芯片驅動電源電源及溫度控制模塊 |
掃描系統 |
廣州龍虎電子 |
DT50BB,DT30plus高速振鏡、驅動板、驅動控制 |
傳動系統(選) |
青島華爍光電 |
高精度機械傳動加防干擾屏蔽電子滑環重載云臺 |
激光控制 |
青島華爍光電 |
激光表演控制器(內置) |
光學鏡片 |
青島華爍光電 |
寬帶全反鏡、寬帶增透鏡、合光鏡、整形鏡 |
光學平臺 |
青島華爍光電 |
高導熱光路合成調整平臺 |
開關電源 |
臺灣明緯 |
激光表演電源、振鏡電源、驅動電源 |
防護機殼 |
青島華爍光電 |
高防護機殼(防雨、防塵、防銹、防腐蝕) |
配電控制箱 |
青島華爍光電 |
穩壓 漏電保護 時間控制開關 |
信號電纜 |
日本Nissei |
8×0.14 |
電源線 |
日本Nissei |
5×0.75 12×0.75 |
電源插頭 |
威浦WEIPU |
威浦WEIPU 防水航空插座 SP21 |
散熱風機 |
臺達 |
臺灣臺達大風量風扇 |
加熱器(選) |
ENMG |
陶瓷半導體PTC |
導電滑環(選) |
MOFLON/默孚龍 |
MOFLON/默孚龍 12×10A |
光電傳感器(選) |
韓國奧托尼克思 |
PS12-4DN |
磁性傳感器(選) |
俄羅斯 |
GPS-14A |
調速電機(選) |
臺灣T.W.T東煒庭 |
4RK25RGN-C |
齒輪減速箱(選) |
臺灣T.W.T東煒庭 |
4GN100K |
電機調速器(選) |
臺灣T.W.T東煒庭 |
US52-25W |
步進電機(選) |
深圳雷賽 |
86HS45 |
驅動器(選) |
深圳雷賽 |
DMA860H |