搖頭燈是集電子、機械（xiè）、光學（xué）為一體的高科技產品。合格的電腦搖頭（tóu）燈（dēng），必須（xū）穩定可（kě）靠、光效優良、定位準（zhǔn）確（què）、散熱（rè）良好（hǎo），燈（dēng）體及材料結構符合人機工程要求。電腦搖頭燈（dēng）從使（shǐ）用功率大小可分（fèn）為250W、575W、1200W等品種。其中（zhōng）1200W為專業演出場所的主要燈型。本文四川燈光音響公司重點（diǎn）對1200W搖頭（tóu）燈的構造原理進行剖析（xī），概括地說，搖頭（tóu）電腦燈是由光學、機械、電氣及程序控製三大係統組（zǔ）成。三大係統相互關聯、有機組（zǔ）合，滿足光、色彩、速度、方向、效果、散熱、噪聲（shēng）、定位等要素的需要。

一、光學係統

光學係統設計較主要考（kǎo）慮光源光通量利用率。具體表現指標包括光的強（qiáng）度、均勻度、飽和度、光斑大小。影響上述指標的要素有兩方麵，一是光源，二是光（guāng）學係統結構、材料選擇。目前，國內外廠家、用戶基本推薦OSRAM或PHILIPS 1200W短弧雙端金屬氣體放（fàng）電燈管。其特性是緊湊性、高亮度、高色溫、顯色性好及燈源在調暗的過程中，能保持相對穩定的色溫。缺（quē）點是，這種燈（dēng）管（guǎn）內填充劑的分層問題，即（jí）填充劑在電弧成（chéng）像中出現色帶或（huò）在電弧管凝結，形成陰影效果，需在光學結構設計（jì）時（shí）控製在較小範圍。在光學結構中，為求得均（jun1）勻的混合光束，可采用拋物麵的反（fǎn）光鏡，要采集發散或窄光（guāng）束，應選擇有刻度加工或表麵紋理的反光鏡。使用鏡麵反射材料製成的反射器係統比折射係統好。當需要從一個光（guāng）源得到幾條光束時，可采（cǎi）用棱鏡或（huò）透鏡組合的折射係統。當前，國（guó）內外1200W搖頭電腦燈的光學設計中（zhōng），均采用透鏡組合的方式，由非球麵（即拋物麵）石英透鏡等組成。

拋物麵透鏡較重要特性在焦點（diǎn）上放置一個點光源，將得到（dào）一（yī）平行光束。在光路設計時，還需考慮到光強分布曲線、形狀與光源尺寸、反射（shè）透鏡的口徑尺寸（cùn）大小及光源的形狀之間的關聯關係。

二、機械係統

機械（xiè）係統範圍很寬，包括材料、結構、機械性能、殼體要（yào）求、散熱要求等等。燈具材（cái）料選擇主要考慮因素有（yǒu）：滿足燈的功能要（yào）求，製造（zào）難易程度及（jí）經濟性。目前，國際、國內1200W搖（yáo）頭燈的材料主要（yào）有鋼材、塑料（liào）、鋁合金。在考慮滿足燈的總體功（gōng）能的前提下（xià），設計（jì）燈（dēng）的結構模型，分不同部位，采用不同的材料。如Aceda-spot1200III1200W搖頭燈，燈體外殼采用塑料件，燈體支撐架、底座、側板、端板采用（yòng）鋁合金鑄件、衝壓件、車件。

燈（dēng）的結構決定了其機械性能、散熱、強度、噪聲、重量等要素。國際、國內1200W搖頭燈均采（cǎi）用雙（shuāng）臂支撐結構，燈（dēng）體水平旋轉達540°，垂直旋轉達255°，底座部分須做加強處理，滿足搖頭燈的懸掛倒（dǎo）裝要求（qiú）。

燈體的機械性能，主要體現在燈體部件的機械強度，使燈（dēng）體在連續有效工（gōng）作的時間內，不變形、耐磨損（sǔn）、耐腐蝕、抗震、抗（kàng）壓；燈的殼體必須有嚴格的防水、防塵、防靜電（diàn）、防潮要求。根據防塵（chén）、防（fáng）水的程度不（bú）同（tóng）劃分不同的外殼的防護等級要（yào）求：如室內使用的電腦燈的防護要求（qiú）等級通常為IP20，室外的電腦（nǎo）燈的（de）防（fáng）護要求等級通常為IP44。

1200W大功率（lǜ）電腦燈的（de）機械結構，散熱要求至關重要，散（sàn）熱係統如有缺陷，通常會造成電器參數漂（piāo）移，色片、影片破裂，出現斑塊，產生死機、失步（bù）、不受控製等嚴重後果。

三、電氣及程序控製部分

1、電腦搖頭燈的電氣特（tè）性及電路設計

前全世界範圍（wéi）內專業1200W搖頭電腦燈絕大（dà）多數采用稀有氣體放電泡（pào）光源。氣體放電泡的啟動和穩（wěn）定工作取決於電路類型（xíng）的設計、供電電源、鎮流器等電氣元件（jiàn）的選擇。稀有氣體放電泡啟動後，一般不需要穩定（dìng）的時間，為保證趨穩，在整個（gè）交流周期裏，電路的維持電壓和燈泡的瞬時電壓之間的差值應充分大。

光源（yuán）的啟（qǐ）動、穩定性、熄滅、再起動，應根據（jù）光源的特性要求設計電路。稀有氣體放電泡的啟動電壓（yā）非常高，要求采用變壓器、啟動器（qì）件、半共振電路（lù）等方式，提高瞬間啟動電壓。光源起動後的穩定性，取（qǔ）決於鎮流器和電路參（cān）數的匹配。鎮流器的基本功能是（shì）防止電流失控和（hé）使光源在它正常的電氣特性下工作。目前生產（chǎn）企業通常采用兩種鎮流器，一種是電感整流器，一種（zhǒng）是電子整流器。電感整流器的優點是穩定性好，缺點是重，對燈體（tǐ）的強度、搬運、裝卸都有較高要求；電（diàn）子整流器本質（zhì）上是電源轉換電路，將輸入的電（diàn）源電流進行（háng）頻率、波形和幅度方麵的改變。其優點是重量輕，方便裝（zhuāng）卸、搬運；缺點（diǎn）是結構（gòu）設計要求高，維護成本高。

光源的再啟動（dòng），在常規電路設計中，由於氣體（tǐ）放電泡工作時產生（shēng）高溫，使泡內飽和氣體形成蒸汽壓阻力，光源要立即再觸（chù）發很難實現，必須使（shǐ）燈內氣體壓強降低至冷態數值後，才能觸發重新啟動。目前（qián），國際、國內生產企業基本采（cǎi）用常規電路設計。

2、程序控製部分

目前國際、國內電腦燈普遍（biàn）采（cǎi）用DMX數據格式編寫程序文件（jiàn）。DMX512的原理：DMX數據流的速度是250K，即每個BIT為標準的4微（wēi）秒。DMX的數據格（gé）式分為以下部（bù）分：1）IDLE（空閑的）或NO DMX situation(情況)：當沒（méi）有DMX數據包輸出時，將是（shì）一個高電（diàn）平信號；2）BREAK：DMX數（shù）據包（bāo）的開始是一個88微秒的低電平輸出的預報{頭}；3）MARK AFTER BREAK（MAB）：MAB是BREAK後，是（shì）一個8微秒的高電平或（huò）2個（gè）脈衝；4）STARTCODE（SC）開始代碼：SC是數據流開始的通道數據，它具有與（yǔ）通道數據相同的格（gé）式，一般為11個脈衝或44微秒；5）MARK TIME BETWEEN FRAMES（MTBF）：MTBF可以為0-1秒，小於1秒，在每個通道起始位前都能（néng）以有MTBF，為高電平；6）CHANNEL DATA（CD）：通（tōng）道數據楨在SC之後（hòu）邏輯格式為1-512或小於（yú）512；7）MARK TIME BETWEEN PACKETS（MTBP）：在有效數據發送完畢後發送高電平。

電腦燈效果產（chǎn）生，是通過不同的（de）造型景片、不同（tóng）的色彩變化，不同的視角、水平（píng）、垂直出光角（jiǎo）度的變化（huà）及速度（dù）快慢、頻閃快慢、光圈大小變化、焦距變化等綜合表現。所有這些屬性指標（biāo）的工作是通過步進電機的傳動來實現的，將（jiāng）步進電機的電氣（qì）運行參數加以定義（yì）編程，就完成了電腦燈（dēng）的控製。

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