CN102905450A - 放电灯系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种放电灯的系统及其控制方法，该放电灯系统包含：一放电灯；一供电装置，用以提供一直流电；一转换器，用以将直流电转换为放电灯所需电流；一灯状态信号检测模块，用以接收灯状态信号，输出一灯状态检测信号；以及一控制器，用以对灯状态检测信号及一给定的同步信号进行处理并产生一平均灯电流信号及一脉冲电流信号，并对平均灯电流信号及脉冲电流信号进行处理进而产生一控制信号，控制器根据控制信号透过转换器对放电灯进行电流控制。本发明所提供的放电灯系统及其控制方法，是根据放电灯的灯状态信号，以及投影系统所给定的同步信号对放电灯进行控制，达成了预期投影效果。

Description

放电灯系统及其控制方法

技术领域

本发明是涉及一种放电灯系统，特别是涉及一种用于投影的放电灯系统及其控制方法。

背景技术

现今投影装置产品非常多元，举凡数字式光处理投影装置(DLP)、液晶投影装置(LCD)以及反射式单晶硅(LCOS)投影装置等，皆各自提供给不同的消费群体。对于数字式光处理投影装置(DLP)，其中通常使用放电灯产生用于投影的光。在数字式光处理投影装置中，是由具有R(red)、G(green)、B(blue)的3原色的透光色的色轮(color wheel)所构成的滤色器旋转，将来自光源的光通过该滤色器即动态滤色器，从而依次产生各3原色的光束，并与此同步地控制空间调制元件，由此通过时间分割来依次产生按各3原色的图像，并显示彩色图像。在重视亮度的用途中，有时搭载对R、G、B的3原色加上W(即，白色)的由R、G、B、W所构成的4色动态滤色器，从而依次产生按各4色的图像并显示彩色图像，有时设置更多的色彩区域来谋求强化色彩表现能力。对于4色动态滤色器，由于各种色光的本质差别及对各种色光的亮度要求的差别，比如，如果4色之一用相对于其他色彩不同的亮度再现，或者如果其在特定图像区域中的亮度与其他图像区域中的亮度不同，则此时要求放电灯所发出的光的强度有所不同，从而使得所需放电灯电流不同，如图1所示，图1绘示了4色滤色器的各色所对应的放电灯电流的示意图。由上可知，需要对放电灯的电流进行控制以达到对各种色光的强度进行控制进而达到预期投影效果。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明一方面提出一种放电灯的系统，包含：一放电灯；一供电装置，用以提供一直流电；一转换器，连接至供电装置和放电灯，用以将直流电转换为放电灯所需电流；一灯状态信号检测模块，用以接收灯状态信号，输出一灯状态检测信号；以及一控制器，连接至灯状态信号检测模块，用以接收灯状态检测信号和一同步信号，生成与灯状态检测信号和同步信号相对应的一平均灯电流信号以及一脉冲电流信号，并输出与平均灯电流信号和脉冲电流信号相对应的一控制信号至转换器，其中，转换器透过所接收的控制信号对放电灯进行电流控制。

优选地，前述控制器包括：一微处理器，用以接收前述灯状态检测信号以及前述同步信号，并产生与前述放电灯电流控制相对应的一处理信号；以及一控制电路，连接至前述微处理器，用于接收前述处理信号，并输出与前述处理信号相对应的前述控制信号至前述转换器。

优选地，前述处理信号包括前述平均灯电流信号和前述脉冲电流信号。

优选地，前述微处理器包含：一微处理单元，用以接收前述灯状态检测信号以及前述同步信号，从而产生与前述灯状态检测信号相对应的一第一数字信号以及与前述同步信号相对应的一第二数字信号；一第一数模转换器，用以对前述第一数字信号进行转换以得到前述平均灯电流信号；以及一第二数模转换器，用以对前述第二数字信号进行转换以得到前述脉冲电流信号。

优选地，前述放电灯系统还包含：一叠加电路，用以将前述平均灯电流信号以及前述脉冲电流信号进行叠加处理，以产生一复合灯电流信号。

优选地，前述叠加电路设置于前述微处理器内，电性连接至前述第一数模转换器和前述第二数模转换器，并且将前述复合灯电流信号作为前述处理信号。

优选地，前述叠加电路设置于前述控制电路内，电性连接至前述微处理器，并且根据前述复合灯电流信号输出前述控制信号至前述转换器。

优选地，前述控制电路还包括：一第一运算放大器，具有一同相输入端、一反相输入端以及一输出端，其中，前述同相输入端用于接收前述复合灯电流信号，前述反相输入端用于接收一灯电流检测信号，并且前述反相输入端与前述输出端相连接；一第一脉宽调制信号产生器，连接至前述第一运算放大器的输出端，用于产生一脉宽调制信号；以及一第一驱动器，连接至前述第一脉宽调制信号产生器，用于根据所述脉宽调制信号来产生所述控制信号。

优选地，前述控制电路还包括：一第二运算放大器，具有一同相输入端、一反相输入端以及一输出端，其中，前述同相输入端用于接收一灯电流检测信号，前述反相输入端耦接至前述第二数模转换器，用于接收前述脉冲电流信号；一第三运算放大器，具有一同相输入端、一反相输入端以及一输出端，其中，前述同相输入端耦接至前述第一数模转换器，用于接收前述平均灯电流信号，前述反相输入端耦接至前述第二运算放大器的输出端和前述第三运算放大器的输出端；一第二脉宽调制信号产生器，连接至前述第三运算放大器的输出端，用于产生一脉宽调制信号；以及一第二驱动器，连接至前述第二脉宽调制信号产生器，用于根据前述脉宽调制信号来产生前述控制信号。

优选地，前述控制电路还包括一增益放大单元，电性耦接至前述第二数模转换器和前述第二运算放大器的反相输入端，用于放大前述脉冲电流信号。

优选地，前述转换器为一直流-直流转换器。

优选地，前述直流-直流转换器为降压型转换器。

优选地，前述降压型转换器包含：一切换开关，具有一第一端子、一第二端子和一控制端子，前述第一端子耦接至前述供电装置，前述第二端子耦接至前述放电灯，以及前述控制端子耦接至前述驱动器，并根据所接收的前述控制信号来开启或关断前述切换开关。

优选地，前述控制信号透过前述切换开关的开启与关断来控制一输出电流。

优选地，前述灯状态信号为反映前述放电灯的灯电压、灯电流或灯功率的信号。

优选地，前述灯状态信号为前述放电灯的一灯电压信号及一灯电流信号，且前述灯状态信号检测模块具有一灯电压检测单元和一灯电流检测单元，前述灯电压检测单元用于检测前述放电灯的灯电压以产生一灯电压检测信号，以及前述灯电流检测单元用于检测前述放电灯的灯电流以产生一灯电流检测信号。

优选地，前述灯状态信号为一输入电压信号及一输入电流，且前述灯状态信号检测模块具有一输入电压检测单元和一输入电流检测单元，前述输入电压检测单元用于检测输入电压以产生一输入电压检测信号，以及前述输入电流检测单元用于检测输入电流以产生一输入电流检测信号。

本发明另一方面提出了一种控制放电灯的灯电流的方法，该方法包括以下步骤：a)提供一同步信号以及多个灯状态信号；b)根据同步信号及多个灯状态信号产生一平均灯电流信号及一脉冲电流信号；c)根据平均灯电流信号和脉冲电流信号产生一控制信号；以及，d)根据控制信号对放电灯进行电流控制。

优选地，前述灯状态信号为反映前述放电灯的灯电压、灯电流或灯功率的信号。

优选地，前述灯状态信号为一灯电压信号及一灯电流信号。

优选地，前述步骤c还包含：对前述平均灯电流信号及所述脉冲电流信号进行叠加处理，以产生一复合灯电流信号；以及根据前述复合灯电流信号来产生前述控制信号。

优选地，前述步骤c还包括：将前述复合灯电流信号与一灯电流信号进行比较，以获得一比较信号；将前述比较信号进行脉宽调制，以得到一脉宽调制信号；以及将前述脉宽调制信号进行放大处理，以得到前述控制信号。

本发明所提供的放电灯系统及其控制方法，是根据放电灯的灯状态信号，优选地为放电灯的灯电流、灯电压信号，以及根据投影系统所给定的同步信号，来得到放电灯的平均灯电流信号及脉冲电流信号，并对此平均电流及脉冲电流信号进行一定处理后以得到投影系统中的各色所需的灯电流，并根据此灯电流对放电灯进行控制，从而达成预期投影效果。

附图说明

图1绘示了4色滤色器的各色所对应的放电灯电流的波形示意图；

图2绘示了本发明的放电灯系统的结构示意图；

图3绘示了本发明一实施方式中的放电灯系统的结构示意图；

图4绘示了图3所示的放电灯系统的电路结构示意图；

图4A绘示了图4中的第一数模转换器的电路结构图；

图4B绘示了图4中的第二数模转换器的电路结构图；

图5绘示了本发明另一实施方式的放电灯系统的结构示意图；

图6绘示了图5所示放电灯系统的电路结构示意图；

图7A绘示了本发明再一实施方式的放电灯系统的电路结构示意图；

图7B绘示了图7A中的第二数模转换器的电路结构示意图；

图8绘示本发明又一实施方式的放电灯系统的部分电路结构示意图；

图9绘示了本发明一实施方式的放电灯控制方法的流程图。

具体实施方式

以下将以附图及详细说明来清楚阐释本发明的实施方式，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与组件在附图中将以简单示意的方式绘示。

参见图2，图2绘示了本发明的放电灯系统的结构示意图，如图2所示，放电灯系统200包含：一供电装置210、一转换器220、一控制器230、一放电灯240以及一灯状态信号检测模块250。供电装置210，用以提供一直流电；转换器220，其一端连接于供电装置210，用以接收供电装置210所提供的直流电，另一端连接于放电灯240，转换器220可以用于将供电装置210所提供的直流电转换为放电灯240所需电流；灯状态信号检测模块250，用以接收灯状态信号，并输出灯状态检测信号；控制器230，连接于灯状态信号检测模块250，用以接收所述灯状态检测信号和一同步信号，并产生一平均灯电流信号及一脉冲电流信号，并对该平均灯电流信号及该脉冲电流信号进行处理(例如叠加，或按比例叠加)进而产生一控制信号，并将此控制信号传输给转换器220，而转换器220根据所接收到的控制信号对放电灯240进行电流控制；放电灯240，较佳地，为高强度气体放电灯。其中，灯状态检测模块250用于检测灯状态信号并输出灯状态检测信号，控制器根据灯状态检测模块的输出进行相应的气体放电灯的电流或气体放电灯的功率控制等。需说明的是，对于灯状态信号，可以是能够反映灯电压、灯电流或灯功率的信号，如放电灯240的灯电压、灯电流、灯功率信号以及供电装置210所提供的输入电压、输入电流、输入功率信号，在下面的实施方式中，较佳地，灯状态信号为放电灯240的灯电压信号与灯电流信号。通常，控制器可以只需要气体放电灯的灯电压的信号，进行气体放电灯功率的开环控制；也可以根据气体放电灯的灯电压和灯电流的信号，进行气体放电灯功率的闭环控制。该控制方法可以根据所需要气体放电灯功率的控制精度及相应的成本要求来进行选择。故下面的实施方式中，灯状态信号仅为放电灯240的灯电压信号的方式不再赘述。本发明中放电灯为高强度气体放电灯，此外，可以为直流灯，也可以为交流灯。

再参考图3，图3绘示了本发明一实施方式中的放电灯系统的结构示意图，如图3所示，放电灯系统300包含：一供电装置310、一转换器320、一控制器330、一放电灯340及一灯状态信号检测模块350。其中，转换器320电性连接至供电装置310和放电灯340；控制器330电性连接至灯状态信号检测模块350和转换器320。

灯状态信号检测模块350，用以对放电灯340的灯状态信号进行检测从而输出灯状态检测信号，即，输出反映放电灯340的灯电压、灯电流或灯功率的信号，灯状态信号可以为灯电压信号、灯电流信号、供电装置310所提供的输入电压信号、输入电流信号，在本实施方式中，优选地，灯状态信号为灯电压信号与灯电流信号。在本实施方式中，灯状态信号检测模块350，其包含灯电压检测单元3510与灯电流检测单元3520，分别用以检测放电灯340的灯电压与灯电流，且，灯电压检测单元3510对应输出灯电压检测信号，灯电流检测单元3520对应输出灯电流检测信号。在其它一些实施例中，比如，如果灯状态信号为供电装置310所提供的输入电压信号、输入电流信号，那么灯状态信号检测模块350可以包含输入电压检测单元及输入电流检测单元，用以分别检测供电装置310所提供的输入电压及输入电流，并对应产生输入电压检测信号与输入电流检测信号。

控制器330包含一微处理器3310及一控制电路3320。其中，微处理器3310电性连接至所述灯状态信号检测模块350的输出端，即，灯电压检测单元3510的输出端以及灯电流检测单元3520的输出端。控制电路3320电性连接至所述微处理器3310和转换器320。具体地，微处理器3310，用以将灯电压检测信号与灯电流检测信号以及一给定的同步信号(此同步信号为如投影系统中所给定的周期性的同步信号，同步信号与色轮转动的位置信息相关)进行处理，进而产生一处理信号，在本实施方式中，优选地，处理信号为平均灯电流信号及脉冲电流信号。控制电路3320，用以根据微处理器3310所提供的处理信号进而产生控制信号。之后，此控制信号将传输给转换器320，转换器320可以根据此控制信号对放电灯340进行电流控制，具体地说，即根据放电灯的灯电压检测信号来判断放电灯所处状态(恒流阶段或恒功率阶段)，如果是恒功率阶段，即需对放电灯进行恒功率控制，则可以根据所检测到的灯电压检测信号与灯电流检测信号来获得灯功率信号，并在本实施方式中，透过控制放电灯的灯电流来对放电灯进行恒功率控制。

下面，请参考图4，图4绘示了图3所示的放电灯系统的电路结构示意图。如图4所示，该放电灯系统400包含一供电装置410、一转换器420、一放电灯440、一灯状态信号检测模块(图中未标示)、一点火器460及一控制器430。在本实施方式中，供电装置410可以是DC电源，较佳地，可以为DC电压源，用以提供直流电。转换器420，在本实施方式中，为一DC-DC转换电路，较佳地，为一降压型(BUCK)电路，其一端连接于DC电源的输出端，用以将DC电源所提供的直流电转为放电灯所需要的电流，该BUCK电路包含一金氧半场效晶体管(切换开关)S1、一二极管D1、一电感L1以及一电容C1。在本实施方式中，点火器460与放电灯440相并联，且，该放电灯系统400还可以包含一第二二极管D2，与放电灯440相串联，用于避免放电灯440启动时所需要的高压对其它线路造成损坏。

对于灯状态信号检测模块(图中未标示)，如前述，可以检测灯电压信号及灯电流信号，并对应产生灯电压检测信号与灯电流检测信号。在本实施方式中，灯电压信号检测可以根据R2与R3分压原理及二极管的降压间接得到灯电压，即图中所示灯电压检测信号，另，需强调的是，这里的灯电压一方面可以用于判断对放电灯440所处状态，即判断放电灯440处于恒流控制阶段还是处于恒功率控制阶段，另一方面可以用于对放电灯440的控制。灯电流信号检测可以检测流经电感L1的电流而实现，具体地说，由于流经电容C1的平均电流为零，因此流经电感L1的平均电流即与灯电流的平均电流相同，通过电阻R1将电感L1的平均电流信号转化为电压信号，即图中所示的灯电流检测信号。

在本实施方式中，对于控制器430，包含一微处理器4310及一控制电路4320。

微处理器4310包含一微处理单元4311、一第一数模转换器4312及一第二模数转换器4313。微处理单元4311根据灯状态信号检测模块所输出的灯电压检测信号及灯电流检测信号进行处理得到一第一数字信号(用于反映平均灯电流信号)，具体地说，微处理单元4311根据灯电压检测信号来判断放电灯440所处状态(恒流阶段或恒功率阶段)，如果是恒功率阶段，则根据灯电压检测信号与灯电流检测信号可获得灯功率信号，在本实施方式中，采用控制放电灯440的灯电流来进行恒功率控制，而本实施方式中的微处理单元4311透过所检测到的灯电流信号与灯电压信号即可得出一用于反映放电灯440的平均灯电流信号的第一数字信号。另，微处理单元4311根据外部系统(投影系统)所给定的同步信号进行一定处理，得到第二数字信号，此第二数字信号用于反映前述之脉冲电流信号。第一数模转换器4312对微处理单元4311所输出的第一数字信号进行转换以得到平均灯电流信号，在本实施方式中，第一数模转换器4312为一低通滤波器，如图4A所示，图4A绘示了图4中的第一数模转换器的电路结构图，该低通滤波器由电阻R4与C2所组成。第二数模转换器4313，其对第二数字信号进行处理以得到前述之脉冲电流信号，在本实施方式中，其电路结构可以是如图4B所示，图4B绘示了图4中的第二数模转换器的电路结构图，但也可以是其它电路结构，不以此为限。如图4B所示，第二数模转换器4313包含多个电阻R5、R6......Rn以及一电容C3，多个电阻的一端对应连接于微处理单元4311的多个I/O(这些I/O口用于传输第二数字信号)，另一端相连接于一节点。具体地说，如图4B所示，第二数字信号经过多个I/O口传输给多个电阻，如R5、R6......Rn，这些电阻可以用于对I/O口输出的信号进行幅值调节，例如，假设这里只有两个电阻R5与R6，并阻值相等，且电阻R5所对应的I/O口输出的是一高电平信号，如5V，电阻R6所对应的I/O口输出的是一低电平信号，如0V，那么输出的信号将为2.5V的信号，使得输出的脉冲信号为所需幅值的脉冲信号，在本发明实施方式中，这些电阻的个数及阻值并不限定，因此，可以通过I/O口所输出的信号及各个电阻调节出不同电压的信号，然后经过C3进行滤波处理，之后便得到前述之脉冲电流信号。需说明的是，脉冲电流信号的幅值(可由I/O口输出信号及电阻R5、R6......Rn调节而得)是由投影系统所给定的同步信号所决定，因同步信号可以反映投影系统所发出光的光色及各光色所需的放电灯的灯电流强度，因此，其可以用于确定脉冲电流信号的幅值。还需说明的是，此脉冲电流的幅值可以与平均灯电流信号的幅值形成一定比例关系，例如，假设根据同步信号可以确定G(Green)色及B(Blue)色所需电流的强度，在微处理单元中，可得知G色所需电流为平均灯电流信号的120％，B色所需电流为平均电流信号的80％，那么，G色所对应脉冲电流信号的幅值则为平均灯电流信号的20％，而B色所对应脉冲电流信号的幅值则为平均灯电流信号的-20％，这里，仅是示例性说明，但不以此为限。

控制电路4320，可以包含一叠加电路4321、一运算放大器4322、一脉宽调制信号产生器4323及一驱动器4324。其中，叠加电路4321用于将平均灯电流信号与脉冲电流信号进行叠加进而得到一复合灯电流信号，此复合灯电流信号作为运算放大器4322的同相输入端的信号，即为参考信号。另，灯电流检测信号经过电阻R7进入运算放大器4322的反相输入端。此外，运算放大器4322的输出端与其反相输入端透过电容C4及电阻R8相连接，R8与电容C4构成的电路可以有其它的电路组合，不以此为限。需说明的是，在本实施方式中，此复合灯电流信号不仅可以用来控制运算放大器4322反相输入端的灯电流信号，也可以用来控制运算放大器4322的反馈信号。运算放大器4322对其输入信号处理，然后输出一信号作为脉宽调制信号产生器4323的输入信号，之后脉宽调制信号产生器4323产生脉宽调制信号，之后驱动器4324将此脉宽调制信号转为控制信号，此控制信号为开关S1的开关信号，即用以控制开关S1的导通与关断，从而达成对放电灯440的电流控制。

下面请参考图5，图5绘示了本发明另一实施方式的放电灯系统的结构示意图。如图5所示，在本实施方式中，放电灯系统500，包含一供电装置510、一转换器520、一控制器530、一放电灯540及一灯状态信号检测模块550(含灯电压检测单元5510及灯电流检测单元5520)。图5所示实施方式与图3所绘示的实施方式的放电灯系统的差别在于，微处理器5310对灯电压检测信号、灯电流检测信号及同步信号处理后所输出的信号直接是复合灯电流信号，而不是平均灯电流信号与脉冲电流信号，然后控制电路5320对该复合灯电流信号进行处理，之后输出一控制信号至转换器520，其中，控制器530利用此控制信号透过转换器520对放电灯进行控制。对于放电灯系统500中的其它部分与图3所绘示的相同或相似，为描述简便起见，在此不再赘述。

再请参考图6，图6绘示了图5所示放电灯系统的电路结构示意图。如图6所示，该放电灯系统600包含一DC电源610、一直流-直流转换器620、一放电灯640、一点火器660及一控制器630。在本实施方式中，与图4所绘示的实施方式的差别在于，叠加电路6314包含于微处理器6310中，而未包含于控制电路6320中，此叠加电路6314，用以将平均灯电流信号与脉冲电流信号相叠加，进而产出一复合灯电流信号，此复合灯电流信号作为控制电路6320的运算放大器6321的同相输入端信号。本领域的技术人员应当理解，由于本实施方式的其它部分与图4所绘示的放电灯系统相同或相似，为描述简便起见，在此不再赘述。

参考图7A，图7A绘示了本发明再一实施方式的放电灯系统的电路结构示意图。如图7A所示，该放电灯系统700包含一DC电源710、一直流-直流转换器720、一放电灯740、一灯状态信号检测模块(图中未标示)、一点火器760及一控制器730。在本实施方式中，与图4所绘示的实施方式的差别在于控制器730，下面将对控制器730作详述。控制器730包含：微处理器7310及控制电路7320。

对于微处理器7310，包含一微处理单元7311、第一数模转换器7312及第二数模转换器7313。微处理单元7311用以将灯状态检测模块所检测到的灯状态检测信号进行处理，在本实施方式中，对灯电压检测信号及灯电流检测信号进行处理，进而得到一第一数字信号(用于反映平均灯电流的信号)，以及根据外部系统(投影系统)所给定的同步信号可得到第二数字信号(用于反映脉冲电流信号)。第一数字信号经过第一数模转换器7312转换可获得前述之平均灯电流信号，在本实施方式中，此第一数模转换器7312的电路结构可以为前述图4A所示。第二数字信号经过第二数模转换器7313转换可获得前述之脉冲电流信号，在本实施方式中，此第二数模转换器7312的电路结构可以为如图7B所示，图7B绘示了图7A中的第二数模转换器的电路结构图。

对于控制电路7320，可以包含灯电流处理电路7321、一运算放大器7322、一脉宽调制信号产生器7323及一驱动器7324。灯电流处理电路7321包含一增益调节电路7325及一运算放大器7326。在本实施方式中，增益调节电路7325包含多个三极管Q1、Q2、...、Qp，这些三极管的基极对应连接于图7B中多个电阻R14、R15...、Rq，增益调节电路7325还包含多个电阻R9、R10、...、Rp，其一端分别与Q1、Q2、...、Qp的集电极相对应连接，另一端相交于一节点并接入运算放大器7326的反相输入端。运算放大器7326的同相输入端为灯电流检测信号流经电阻R7后输入，且其输出端与其反相输入端透过一电阻R11耦接。对于运算放大器7322，其同相输入端的输入信号为前述之平均灯电流信号，其反相输入端的输入信号为运算放大器7326的输出信号流经一电阻R12后的信号，并且运算放大器7322的反相输入端与其输出端通过电阻R13和电容C5相耦接，需说明的是，图7A中R13与电容C5构成的电路也可以有其它的电路组合，不仅此为限。脉宽调制信号产生器7323，用以根据运算放大器7322的输出信号产生一脉宽调制信号。驱动器7324，根据该脉宽调制信号得到控制信号，用以控制开关S1，从而实现了对放电灯740的电流控制。

再请参考图8，图8绘示了本发明又一实施方式的放电灯系统的部分电路结构示意图。如图所示，供电装置810可以包含电源AC、电磁干扰滤波器(EMI filter)8110、整流器8120及PFC电路，其中，电源AC可以为交流电流源；电磁干扰滤波器8110，其一端连接于电源AC，用以滤除对电源AC的干扰信号；整流器8120，其一端连接于电磁干扰滤波器8110的另一端，该整流器8120可用于将电源AC所提供的交流电转化为直流电；PFC电路，包含一电感L2、一二极管D3、一第一金氧半场效晶体管S2，PFC电路可以用于将其输入电压进行一定的升压。转换器820为一半桥逆变器，因在本实施方式中，放电灯为交流灯，其中，半桥逆变器包括两个串联的电解电容C6与C7、一与放电灯840串联的电感L3、一与放电灯840并联的电容C8、与放电灯840串联的点灯电路860、一第二金氧半场效晶体管S3(切换开关S3)及一第三金氧半场效晶体管S4(切换开关S4)。需说明的是，这里的转换器也可以是全桥逆变器，或者是BUCK电路与半桥逆变器的组合以及BUCK电路与全桥逆变器的组合等，不以此为限。对于控制器可以参考前述之结构。

由上可知，本发明所提出的放电灯系统，对于供电装置，可以直接是一直流电源，也可以是交流电源与其他电路组合构成，并不以此为限，仅需符合能够提供放电灯所需电即可。另，对于转换器，优选地为一BUCK电路，也可以半桥逆变器、全桥逆变器，还可以是BUCK电路与全桥逆变器的组合以及BUCK电路与半桥逆变器的组合等多种电路结构，并不以此为限。

参照图9，图9绘示了本发明一实施方式的放电灯控制方法的流程图，如图9所示，在步骤910中，提供一同步信号及多个灯状态信号，然后进入步骤920；在步骤920中，根据同步信号及多个灯状态信号产生一平均灯电流信号及一脉冲电流信号，之后进入步骤930；在步骤930中，根据平均灯电流信号及脉冲电流信号产生一控制信号，之后进入步骤940；在步骤940中，根据控制信号对放电灯进行电流控制。

在本实施方式中，较佳地，灯状态信号透过一灯状态检测模块检测以获得。

在本实施方式中，灯状态信号为反映放电灯的灯电压、灯电流或灯功率的信号。

在本实施方式中，灯状态信号为一灯电压信号及一灯电流信号。

对于步骤930，在一实施方式中，可以包含：首先，对平均灯电流信号及脉冲电流信号进行一叠加处理以产生一复合灯电流信号；然后，根据复合灯电流信号来产生控制信号。还可以包含如下步骤：将复合灯电流信号与一灯电流信号进行比较，以获得一比较信号；将比较信号进行脉宽调制，以得到一脉宽调制信号；以及将脉宽调制信号进行放大处理，以得到控制信号。

本发明所提供的放电灯系统及其控制方法，是根据放电灯的灯状态信号，优选地为放电灯的灯电流、灯电压信号，以及根据投影系统所给定的同步信号，来得到放电灯的平均灯电流信号及脉冲电流信号，并对此平均电流及脉冲电流信号进行一定处理后以得到投影系统中的各色所需的灯电流，并根据此灯电流对放电灯进行控制，从而达成预期投影效果。

上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims (22)

1.一种放电灯系统，其特征在于，包含：

一放电灯；

一供电装置，用以提供一直流电；

一转换器，连接至所述供电装置和所述放电灯，用以将所述直流电转换为所述放电灯所需电流；

一灯状态信号检测模块，用以接收灯状态信号，输出一灯状态检测信号；以及

一控制器，连接至所述灯状态信号检测模块，用以接收所述灯状态检测信号和一同步信号，生成与所述灯状态检测信号和所述同步信号相对应的一平均灯电流信号以及一脉冲电流信号，并输出与所述平均灯电流信号和所述脉冲电流信号相对应的一控制信号至所述转换器，

其中，所述转换器透过所接收的所述控制信号对所述放电灯进行电流控制。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器包括：

一微处理器，用以接收所述灯状态检测信号以及所述同步信号，并产生与所述放电灯电流控制相对应的一处理信号；以及

一控制电路，连接至所述微处理器，用于接收所述处理信号，并输出与所述处理信号相对应的所述控制信号至所述转换器。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述处理信号包括所述平均灯电流信号和所述脉冲电流信号。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述微处理器包含：

一微处理单元，用以接收所述灯状态检测信号以及所述同步信号，从而产生与所述灯状态检测信号相对应的一第一数字信号以及与所述同步信号相对应的一第二数字信号；

一第一数模转换器，用以对所述第一数字信号进行转换以得到所述平均灯电流信号；以及

一第二数模转换器，用以对所述第二数字信号进行转换以得到所述脉冲电流信号。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述系统还包含：

一叠加电路，用以将所述平均灯电流信号以及所述脉冲电流信号进行叠加处理，以产生一复合灯电流信号。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述叠加电路设置于所述微处理器内，电性连接至所述第一数模转换器和所述第二数模转换器，并且将所述复合灯电流信号作为所述处理信号。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述叠加电路设置于所述控制电路内，电性连接至所述微处理器，并且根据所述复合灯电流信号输出所述控制信号至所述转换器。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述控制电路还包括：

一第一运算放大器，具有一同相输入端、一反相输入端以及一输出端，其中，所述同相输入端用于接收所述复合灯电流信号，所述反相输入端用于接收一灯电流信号，并且所述反相输入端与所述输出端相连接；

一第一脉宽调制信号产生器，连接至所述第一运算放大器的输出端，用于产生一脉宽调制信号；以及

一第一驱动器，连接至所述第一脉宽调制信号产生器，用于根据所述脉宽调制信号来产生所述控制信号。

9.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述控制电路还包括：

一第二运算放大器，具有一同相输入端、一反相输入端以及一输出端，其中，所述同相输入端用于接收一灯电流信号，所述反相输入端耦接至所述第二数模转换器，用于接收所述脉冲电流信号；

一第三运算放大器，具有一同相输入端、一反相输入端以及一输出端，其中，所述同相输入端耦接至所述第一数模转换器，用于接收所述平均灯电流信号，所述反相输入端耦接至所述第二运算放大器的输出端和所述第三运算放大器的输出端；

一第二脉宽调制信号产生器，连接至所述第三运算放大器的输出端，用于产生一脉宽调制信号；以及

一第二驱动器，连接至所述第二脉宽调制信号产生器，用于根据所述脉宽调制信号来产生所述控制信号。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述控制电路还包括一增益放大单元，电性耦接至所述第二数模转换器和所述第二运算放大器的反相输入端，用于放大所述脉冲电流信号。

11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述转换器为一直流-直流转换器。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述直流-直流转换器为降压型转换器。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述降压型转换器包含：

一切换开关，具有一第一端子、一第二端子和一控制端子，所述第一端子耦接至所述供电装置，所述第二端子耦接至所述放电灯，以及所述控制端子耦接至所述驱动器，并根据所接收的所述控制信号来开启或关断所述切换开关。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，所述控制信号透过所述切换开关的开启与关断来控制一输出电流。

15.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述灯状态信号为反映所述放电灯的灯电压、灯电流或灯功率的信号。

16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述灯状态信号为所述放电灯的一灯电压信号及一灯电流信号，且所述灯状态信号检测模块具有一灯电压检测单元和一灯电流检测单元，所述灯电压检测单元用于检测所述放电灯的灯电压以产生一灯电压检测信号，以及所述灯电流检测单元用于检测所述放电灯的灯电流以产生一灯电流检测信号。

17.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述灯状态信号为所述供电装置所提供的一输入电压信号及一输入电流信号，且所述灯状态信号检测模块具有一输入电压检测单元和一输入电流检测单元，所述输入电压检测单元用于检测所述输入电压信号以产生一输入电压检测信号，以及所述输入电流检测单元用于检测所述输入电流信号以产生一输入电流检测信号。

18.一种用于控制放电灯的灯电流的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a)提供一同步信号以及多个灯状态信号；

b)根据所述同步信号及所述多个灯状态信号产生一平均灯电流信号及一脉冲电流信号；

c)根据所述平均灯电流信号和所述脉冲电流信号产生一控制信号；以及

d)根据所述控制信号对所述放电灯进行电流控制。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述灯状态信号为反映所述放电灯的灯电压、灯电流或灯功率的信号。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述灯状态信号为一灯电压信号及一灯电流信号。

21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述步骤c还包含：

对所述平均灯电流信号及所述脉冲电流信号进行叠加处理，以产生一复合灯电流信号；以及

根据所述复合灯电流信号来产生所述控制信号。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，所述步骤c还包括：

将所述复合灯电流信号与一灯电流信号进行比较，以获得一比较信号；

将所述比较信号进行脉宽调制，以得到一脉宽调制信号；以及

将所述脉宽调制信号进行放大处理，以得到所述控制信号。

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