CN105022219A - 一种投影仪背光亮度调节滤波电路 - Google Patents

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孙志君
方继广
唐猛
王国荣
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Abstract

本发明公开了一种投影仪背光亮度调节滤波电路，包括光输出模块、背光模块和背光亮度调节模块，所述背光亮度调节模块包括LED灯、驱动芯片和滤波电路，所述LED灯包括三组，分别为红色LED灯、绿色LED灯、蓝色LED灯，所述驱动芯片包括三个，每个驱动芯片驱动一组相同颜色的LED灯，所述滤波电路包括电源滤波电路和信号滤波电路，其中，电源滤波电路包括至少三个容值不同的电容，信号滤波电路包括磁珠，每个控制信号的输入端均串联一个磁珠，每一组驱动芯片的数据输入端与数据输出端各串联一个磁珠，采用三级容值滤波，能够有效滤除各个频段的干扰，采用磁珠串联到信号输入输出端，能够有效滤除串扰，保证信号的完整性。

Description

一种投影仪背光亮度调节滤波电路
技术领域
本发明属于电子产品应用领域，具体涉及一种投影仪背光亮度调节滤波电路。
背景技术
投影仪又称投影机，是通过数字光处理技术或者LCD液晶成像技术将图像或视频投射或反射到屏幕上的设备，可以通过不同的信号源，如计算机、手机、DVD、DV接入相应的图像和视频信号，实现播放。投影仪广泛应用在教育、商务、工程、家用等场所。投影仪根据工作原理，主要分为DLP、LCD等类型。
DLP是“Digital Light Procession”的缩写，即为数字光处理成像技术。简言之就是把影像信号经过数字处理，然后再把光投影出来。它是基于TI（美国德州仪器）公司开发的数字微镜元件——DMD（Digital Micromirror Device）来完成可视数字信息显示的技术。其原理是将通过UHP灯泡，LED光源或者激光混合光源发射出的冷光源通过冷凝透镜，通过Rod(光棒)将光均匀化，经过处理后的光通过一个色轮（Color Wheel），将光分成RGB三色，从而实现还原真实色彩的清晰图像。DLP技术的优势是优质的色彩还原性、图像清晰度高，画面均匀性好，暗场表现近乎完美，并且良好的克服了LCD投影技术中LCD液晶板老化的问题。目前已在投影机市场技术中占有大部分市场。DLP代表厂商主要为欧美系和台系，如美国优派ViewSonic、EPSON、明基、丽讯等。
LCD投影机分为液晶板和液晶光阀两种。液晶是介于液体和固体之间的物质，本身不发光，工作性质受温度影响很大，其工作温度为-55ºC~+77ºC。投影机利用液晶的光电效应，即液晶分子的排列在电场作用下发生变化，影响其液晶单元的透光率或反射率，从机时影响它的光学性质，产生具有不同灰度层次及颜色的图像。下面分别说明两种LCD投影机的原理。
投影仪的光输出模块是决定投影仪质量的一个重要指标，光输出是指投影机输出的光能量，单位为‘流明’（lm）。与光输出有关的一个物理量是亮度，是指屏幕表面受到光照射发出的光能量与屏幕面积之比，亮度常用的单位是‘勒克斯’（lx，1lx=1lm/m2）。当投影机输出的光通过一定时，投射面积越大亮度越低，反之则亮度越高。决定投影机光输出的因素有投影及荧光屏面积、性能及镜头性能、通常荧光屏面积大，光输出大。带有液体耦合镜头的投影机镜头性能好，投影机光输出也可相应提高，投影仪光输出的时候还经常有杂波干扰，投影的图像不稳定。
因此，本领域技术人员一直在寻求解决投影仪光输出稳定的调节方法或系统，但均没有一个突破性进展，使得在光输出模块仍处于一个相对薄弱的环节。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种投影仪背光亮度调节滤波电路，解决了现有技术中光输出模块信号容易受干扰的问题。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种投影仪背光亮度调节滤波电路，包括光输出模块、背光模块和背光亮度调节模块，其中，光输出模块用于将视频信息的光能量输出，背光模块用于为光输出模块提供辅助背光，背光亮度调节模块用于根据光输出模块输出的光能量调节背光模块的输出亮度，所述背光亮度调节模块包括LED灯、驱动芯片和滤波电路，所述LED灯包括三组，分别为红色LED灯、绿色LED灯、蓝色LED灯，所述驱动芯片包括三个，每个驱动芯片驱动一组相同颜色的LED灯，驱动芯片的每一个信号输出脚各与一个LED灯连接，其中，红色LED灯与电源之间串联一个限流电阻，三个驱动芯片依次串联连接，所述滤波电路包括电源滤波电路和信号滤波电路，其中，电源滤波电路包括至少三个容值不同的电容，信号滤波电路包括磁珠，每个控制信号的输入端均串联一个磁珠，每一组驱动芯片的数据输入端与数据输出端各串联一个磁珠，所述每个驱动芯片的恒流驱动脚与信号地之间串联一个定值电阻和一个可调电阻。
每个驱动芯片均包括8个或16个驱动信号输出脚、3个控制信号脚、1个数据信号输入脚、1个数据信号输出脚，其中，3个控制信号脚分别为片选输入脚、锁存信号脚、时钟信号脚，其中，三个驱动芯片的数据信号输入脚、输出脚依次串联连接。
所述三个电容中两两之间的容值差至少为两个数量级。
所述三个电容的容值分别为10uF、0.1uF、0.001uF。
所述限流电阻的阻值为50欧～100欧。
所述驱动芯片为台湾聚积科技公司的MBI5024或MBI5167。
所述LED灯为贴片LED灯。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、通过一个定值电阻和一个可调电阻连接，首先确定一个定值电阻，再调节可调电阻，这样，调节的范围缩小，能够根据光输出模块的输出强度自动调节背光亮度，起到了有效补偿的作用。采用三级容值滤波，能够有效滤除各个频段的干扰，采用磁珠串联到信号输入输出端，能够有效滤除串扰，保证信号的完整性。
2、通过在红色LED灯组上串联一个电阻，有效地起到分压的作用，减小对红色LED灯的冲击，增加使用寿命，有效减小了死点率的发生。
3、串联50欧～100欧之间的电阻，能够有效起到分压的作用，同时不影响正常的红色LED灯的亮度。
4、MBI5024芯片是台湾聚积科技专门针对LED显示屏控制推出的一款性能高，成本低的芯片，用于该类型的LED显示屏控制能够实现其显示需求，同时降低了整屏的成本。
附图说明
图1为本发明的背光亮度调节驱动电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构及工作过程作进一步说明。
如图1所示，一种投影仪背光亮度调节电路，包括光输出模块、背光模块和背光亮度调节模块，其中，光输出模块用于将视频信息的光能量输出，背光模块用于为光输出模块提供辅助背光，背光亮度调节模块用于根据光输出模块输出的光能量调节背光模块的输出亮度，所述背光亮度调节模块包括LED灯、驱动芯片和滤波电路，所述LED灯包括三组，分别为红色LED灯、绿色LED灯、蓝色LED灯，所述驱动芯片包括三个，分别为IC1至IC3，每个驱动芯片驱动一组相同颜色的LED灯，驱动芯片的每一个信号输出脚各与一个LED灯连接，其中，红色LED灯与电源之间串联一个限流电阻，三个驱动芯片依次串联连接，所述滤波电路包括电源滤波电路和信号滤波电路，其中，电源滤波电路包括至少三个容值不同的电容，信号滤波电路包括磁珠，每个控制信号的输入端均串联一个磁珠，每一组驱动芯片的数据输入端与数据输出端各串联一个磁珠，所述每个驱动芯片的恒流驱动脚与信号地之间串联一个定值电阻和一个可调电阻。其中，R1、R2为限流电阻，R3、R4、R5为定值电阻，R6、R7、R8为可调电阻，C1至C3为滤波电容，L1至L5为磁珠，用于滤波。
每个驱动芯片均包括8个或16个驱动信号输出脚、3个控制信号脚、1个数据信号输入脚IN、1个数据信号输出脚OUT，其中，3个控制信号脚分别为片选输入脚OE、锁存信号脚LE、时钟信号脚CLK，其中，三个驱动芯片的数据信号输入脚、输出脚依次串联连接。
所述三个电容中两两之间的容值差至少为两个数量级。
所述三个电容的容值分别为10uF、0.1uF、0.001uF。
所述限流电阻的阻值为50欧～100欧。
所述驱动芯片为台湾聚积科技公司的MBI5024或MBI5167。
所述LED灯为贴片LED灯。
MBI5024芯片具有如下特点：
MBI5024是利用最新PrecisionDrive™技术，专为 LED 显示面板设计的驱动IC，它内建的 CMOS位移缓存器与栓锁功能，可以将串行的输入资料转换成平行输出资料格式。
MBI5024的输入电压范围值为3.3伏特至5伏特，提供16个电流源，可以在每个输出级提供3 - 45 mA定电流量以驱动 LED；且单一颗IC内输出通道的电流差异小于±3%；多颗IC间的输出电流差异小于±6%；电流随着输出端耐受电压(VDS)变化，被控制在每伏特0.1%；且电流受供给电压(VDD)、环境温度的变化也被控制在1%。使用者可以经由选用不同阻值的外接电阻器来调整 MBI5024各输出级的电流大小，藉此机制，使用者可精确地控制LED的发光亮度。
MBI5024的设计保证其输出级可耐压17伏特，因此可以在每个输出端串接多个LED。
此外，MBI5024亦提供25MHz的高时钟频率以满足系统对大量数据传输上的需求。
LED显示屏上的控制元件采用MBI5024控制芯片，MBI5024芯片是台湾聚积科技专门针对LED显示屏控制推出的一款性能高，成本低的芯片，用于该类型的LED显示屏控制能够实现其显示需求，同时降低了整屏的成本。
MBI5024的引脚说明如下表：
MBI5024这款芯片主要提升显示屏均匀度，并容忍更大的LED亮度差异以减少制造成本，同时由于电流精确度提高，可以容忍更大的LED亮度误差，有助于厂商降低LED采购成本。

Claims (7)

1.一种投影仪背光亮度调节滤波电路，其特征在于：包括光输出模块、背光模块和背光亮度调节模块，其中，光输出模块用于将视频信息的光能量输出，背光模块用于为光输出模块提供辅助背光，背光亮度调节模块用于根据光输出模块输出的光能量调节背光模块的输出亮度，所述背光亮度调节模块包括LED灯、驱动芯片和滤波电路，所述LED灯包括三组，分别为红色LED灯、绿色LED灯、蓝色LED灯，所述驱动芯片包括三个，每个驱动芯片驱动一组相同颜色的LED灯，驱动芯片的每一个信号输出脚各与一个LED灯连接，其中，红色LED灯与电源之间串联一个限流电阻，三个驱动芯片依次串联连接，所述滤波电路包括电源滤波电路和信号滤波电路，其中，电源滤波电路包括至少三个容值不同的电容，信号滤波电路包括磁珠，每个控制信号的输入端均串联一个磁珠，每一组驱动芯片的数据输入端与数据输出端各串联一个磁珠，所述每个驱动芯片的恒流驱动脚与信号地之间串联一个定值电阻和一个可调电阻。
2.根据权利要求1所述的投影仪背光亮度调节滤波电路，其特征在于：每个驱动芯片均包括8个或16个驱动信号输出脚、3个控制信号脚、1个数据信号输入脚、1个数据信号输出脚，其中，3个控制信号脚分别为片选输入脚、锁存信号脚、时钟信号脚，其中，三个驱动芯片的数据信号输入脚、输出脚依次串联连接。
3.根据权利要求1所述的投影仪背光亮度调节滤波电路，其特征在于：所述三个电容中两两之间的容值差至少为两个数量级。
4.根据权利要求3所述的投影仪背光亮度调节滤波电路，其特征在于：所述三个电容的容值分别为10uF、0.1uF、0.001uF。
5.根据权利要求1所述的投影仪背光亮度调节滤波电路，其特征在于：所述限流电阻的阻值为50欧～100欧。
6.根据权利要求1所述的投影仪背光亮度调节滤波电路，其特征在于：所述驱动芯片为台湾聚积科技公司的MBI5024或MBI5167。
7.根据权利要求1所述的投影仪背光亮度调节滤波电路，其特征在于：所述LED灯为贴片LED灯。
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