本发明涉及调光系统，具体为一种基于pwm调光的舞台灯高频调光系统。
背景技术：
1、舞台灯调光常采用pwm调光方式，调制频率和调光平滑度对灯光效果影响很大。在录制舞蹈、杂技、体育等节目需要高速拍摄时，这种影响尤为明显。这是因为高速拍摄对灯光的稳定性和变化的平滑性要求更高，如果调制频率低或调光不平滑，在高速拍摄下可能会出现闪烁、亮度不均匀等问题，影响拍摄效果。现有的pwm调光方式包括pwm enable调光、pwm series调光和pwm shunt调光，pwm enable调光采用逻辑pwm信号控制开关高频通断，但延迟时间和上升时间的存在限制了调光频率的进一步提高，延迟时间会导致灯光响应不及时，上升时间则会影响调光的平滑度，在需要快速调光或高精度调光的场合，这些问题会影响灯光效果；pwm series调光是一种基于led电压的控制方式，由于led电压和电流的非线性关系，决定了驱动器输出端需存在一个大储能电容，这个大储能电容会增加电路的体积和成本，并且容易影响调光的响应速度和稳定性；pwm shunt调光是在led两端并联调光开关管，通过控制调光开关管的通断控制led亮度，有利于实现高调光频率和宽调光范围，可以满足高速拍摄和高精度调光的需求。
2、但现有pwm shunt调光系统存在以下缺陷：一是单一的pwm shunt调光在分流电阻上会有一定的功率损耗，而且在输入电压或负载变化较大时，难以保持输出电压的稳定；二是现有pwm调光系统采用的调光曲线所达到的视觉效果不够细腻，视觉上的过渡不够平滑，不能很好地匹配人眼对亮度的感知；三是现有pwm调光系统缺少故障预测和诊断功能，给系统的稳定运行带来了极大的隐患，无法无法在故障发生之前进行有效的事前防护，导致系统在运行过程中突然出现故障，影响正常的工作进程，甚至可能对相关设备和人员造成损害；无法在故障发生后无法进行有效的事后分析，给维修和恢复工作带来了极大的困难。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种基于pwm调光的舞台灯高频调光系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于pwm调光的舞台灯高频调光系统，包括控制模块、开关管模块、寄生振荡抑制模块、反馈模块、通信模块、led模块、交互模块、电源模块、智能监测模块和保护模块，所述控制模块分别与开关管模块、反馈模块、通信模块、交互模块、电源模块、智能监测模块和保护模块建立电性连接，开关管模块分别与寄生振荡抑制模块、电源模块和led模块建立电性连接。
3、优选的，所述控制模块包括调光曲线单元、pwm发生单元和存储单元，调光曲线单元用于定义亮度变化规律，pwm发生单元用于生成脉冲宽度调制信号，存储单元用于存储调光参数和初始设置。
4、优选的，所述调光曲线单元使用如下曲线：
5、
6、其中，x和y是曲线的输入和输出值，b是指数函数的底数，决定曲线应增加的时间和程度，取值为10～100。
7、优选的，所述电源模块包括稳压单元和电源监测单元，稳压单元用于提供稳定的输出电压，电源监测单元用于实时监测电源状态，电源模块采用buck拓扑结构电路。
8、优选的，所述智能监测模块包括数据采集单元、故障预测单元、故障诊断单元、保护方案生成单元和保护方案执行单元，数据采集单元用于采集系统运行过程中产生的数据，故障预测单元用于分析数据，预测系统故障，故障诊断单元用于分析故障数据，确定故障类型，保护方案生成单元用于预测到系统故障后生成系统保护方案，保护方案执行单元用于执行生成的系统保护方案。
9、优选的，所述数据采集单元包括电流信号采集、电压信号采集、温度信号采集，电流信号采集用于采集监测位置的电流数据，电压信号采集用于采集监测位置的电压数据，温度信号采集用于采集监测位置的温度数据。
10、优选的，所述故障预测单元包括长短期记忆网络算法，长短期记忆网络算法用于预测系统故障。
11、优选的，所述故障诊断单元包括支持向量机算法，支持向量机算法用于确定故障类型。
12、优选的，所述保护方案生成单元包括预警提醒方案、参数调整方案和保护机制方案，预警提醒方案、参数调整方案和保护机制方案用于根据不同类型的系统故障预测进行组合，生成相应的保护方案。
13、优选的，所述保护模块包括短路保护单元、过流保护单元和过热保护单元，短路保护单元用于防止短路故障，过流保护单元用于防止电流过大，过热保护单元用于防止过热。
14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用buck拓扑结构结合pwm shunt技术的调光电路，实现高调光频率和宽调光范围，解决单一pwm shunt调光存在的功率损耗和输出电压不稳定的问题；本发明的调光曲线根据人眼对光同时具有对数特性和指数特性的生理特性进行设计，从而提高了视觉效果，使得过渡更加平滑；本发明增设有智能监测模块，可以实现故障预测和诊断，并根据预测结果生成相应的系统保护方案，能够做到事前防护和事后分析，极大提升了系统的稳定性，降低了维修难度。
1.一种基于pwm调光的舞台灯高频调光系统，包括控制模块(1)、开关管模块(2)、寄生振荡抑制模块(3)、反馈模块(4)、通信模块(5)、led模块(6)、交互模块(7)、电源模块(8)、智能监测模块(9)和保护模块(10)，其特征在于：所述控制模块(1)分别与开关管模块(2)、反馈模块(4)、通信模块(5)、交互模块(7)、电源模块(8)、智能监测模块(9)和保护模块(10)建立电性连接，开关管模块(2)分别与寄生振荡抑制模块(3)、电源模块(8)和led模块(6)建立电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于pwm调光的舞台灯高频调光系统，其特征在于：所述控制模块(1)包括调光曲线单元(11)、pwm发生单元(12)和存储单元(13)，调光曲线单元(11)用于定义亮度变化规律，pwm发生单元(12)用于生成脉冲宽度调制信号，存储单元(13)用于存储调光参数和初始设置。
3.根据权利要求2所述的一种基于pwm调光的舞台灯高频调光系统，其特征在于：所述调光曲线单元(11)使用如下曲线：
4.根据权利要求1所述的一种基于pwm调光的舞台灯高频调光系统，其特征在于：所述电源模块(8)包括稳压单元(81)和电源监测单元(82)，稳压单元(81)用于提供稳定的输出电压，电源监测单元(82)用于实时监测电源状态，电源模块(8)采用buck拓扑结构电路。
5.根据权利要求1所述的一种基于pwm调光的舞台灯高频调光系统，其特征在于：所述智能监测模块(9)包括数据采集单元(91)、故障预测单元(92)、故障诊断单元(93)、保护方案生成单元(94)和保护方案执行单元(95)，数据采集单元(91)用于采集系统运行过程中产生的数据，故障预测单元(92)用于分析数据，预测系统故障，故障诊断单元(93)用于分析故障数据，确定故障类型，保护方案生成单元(94)用于预测到系统故障后生成系统保护方案，保护方案执行单元(95)用于执行生成的系统保护方案。
6.根据权利要求5所述的一种基于pwm调光的舞台灯高频调光系统，其特征在于：所述数据采集单元(91)包括电流信号采集(911)、电压信号采集(912)、温度信号采集(913)，电流信号采集(911)用于采集监测位置的电流数据，电压信号采集(912)用于采集监测位置的电压数据，温度信号采集(913)用于采集监测位置的温度数据。
7.根据权利要求5所述的一种基于pwm调光的舞台灯高频调光系统，其特征在于：所述故障预测单元(92)包括长短期记忆网络算法(921)，长短期记忆网络算法(921)用于预测系统故障。
8.根据权利要求5所述的一种基于pwm调光的舞台灯高频调光系统，其特征在于：所述故障诊断单元(93)包括支持向量机算法(931)，支持向量机算法(931)用于确定故障类型。
9.根据权利要求5所述的一种基于pwm调光的舞台灯高频调光系统，其特征在于：所述保护方案生成单元(94)包括预警提醒方案(941)、参数调整方案(942)和保护机制方案(943)，预警提醒方案(941)、参数调整方案(942)和保护机制方案(943)用于根据不同类型的系统故障预测进行组合，生成相应的保护方案。
10.根据权利要求1所述的一种基于pwm调光的舞台灯高频调光系统，其特征在于：所述保护模块(10)包括短路保护单元(101)、过流保护单元(102)和过热保护单元(103)，短路保护单元(101)用于防止短路故障，过流保护单元(102)用于防止电流过大，过热保护单元(103)用于防止过热。
