CN106455222B - 自动控制电路以及投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动控制电路及投影装置，自动控制电路包含第一场效应管、开关控制电路及升压电路。开关控制电路连接电源端与第一栅极，开关控制电路用于控制第一场效应管的状态进而控制输入光源模组的电流。升压电路用于使得输入至光源模组的电压高于电源端的输入电压，且用于根据侦测结果调整升压电路输出至开关控制电路的电压，以使得开关控制电路根据输出电压控制第一场效应管的状态，进而控制输入至光源模组的电流。其中，当侦测结果为需要切换至显示全黑画面时，升压电路调整升压电路输出至开关控制电路的电压为第一电压值以使得开关控制电路控制第一场效应管处于断开状态进而使得暗电流无法输入至光源模组，投影装置显示全黑画面。

Description

自动控制电路以及投影装置

技术领域

本发明涉及投影装置领域，尤其涉及一种自动控制电路以及具有该自动控制电路的投影装置。

背景技术

目前投影机的光源除了高压灯之外，SSI(Small Scale Integration，小规模集成电路)光源也渐渐被重视及使用且大有取代高压灯的趋势。在高亮度的应用上，LED或激光多颗串联已经成为趋势，此时，需要使用升压(boost)电路。但现有技术中的升压电路有一个缺点，就是会有暗电流(dark current)/泄露电流(leakage current)的产生，使得投影机无法显示完美的全黑画面，这对于全黑全白(FOFO)的对比度(contrast)会有影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动控制电路以及投影装置，以解决上述问题。

为了达到上述目的，第一方面，本发明提供一种自动控制电路，包含：第一场效应管、开关控制电路以及升压电路。第一场效应管具有第一栅极、第一源极以及第一漏极，该第一源极连接电源端。开关控制电路连接该电源端与该第一栅极，该开关控制电路用于控制该第一场效应管的状态进而控制输入该光源模组的电流。升压电路连接该第一漏极、该电源端、该光源模组以及该开关控制电路，该升压电路用于使得输入至该光源模组的输入电压高于该电源端的输入电压，且用于根据侦测结果调整该升压电路输出至该开关控制电路的电压，以使得该开关控制电路根据该电压控制该第一场效应管的状态，进而控制输入至该光源模组的电流。其中，当该侦测结果为需要切换至显示该全黑画面时，该升压电路调整该升压电路输出至该开关控制电路的该电压为第一电压值以使得该开关控制电路控制该第一场效应管处于断开状态进而使得暗电流无法输入至该光源模组，该投影装置显示该全黑画面。

较佳的，该升压电路包含：

电感，该电感的一端连接该第一漏极；

第一二极管，该第一二极管的正极连接该电感的另一端；

第一电容，该第一电容的一端连接该第一二极管的负极与该光源模组，该第一电容的另一端接地；

第二场效应管，具有第二栅极、第二源极以及第二漏极，该第二漏极连接该第一二极管的正极，该第二源极接地；以及

升压控制处理元件，连接该电源端、该第二栅极以及该开关控制电路，该升压控制处理元件的电压输出端子连接该第二栅极以及该开关控制电路，该升压控制处理元件用于根据该侦测结果调整该电压输出端子的输出电压，以使得该开关控制电路根据该输出电压控制该第一场效应管的状态，进而控制输入至该光源模组的电流；

其中，当该侦测结果为需要切换至显示该全黑画面时，该升压控制处理元件调整该输出电压为第一电压值以使得该开关控制电路控制该第一场效应管处于断开状态进而使得暗电流无法输入至该光源模组，该投影装置显示该全黑画面。

较佳的，当该侦测结果为需要切换至显示除该全黑画面的其它画面时，该升压控制处理元件调整该输出电压为第二电压值以使得该开关控制电路控制该第一场效应管处于导通状态进而使得该投影装置显示该其它画面；该第二电压值大于该第一电压值。

较佳的，该开关控制电路包含：

第二二极管，该第二二极管的正极连接该电压输出端子；

第一电阻，该第二二极管的负极连接该第一电阻的一端；

第二电容，该第二电容的一端连接该第一电阻的另一端，该第二电容的另一端接地；

第二电阻，该第二电阻的一端连接该第一电阻的另一端；

第一三极管，该第一三极管的发射极接地，该第一三极管的基极连接该第二电阻的另一端；

第三电阻，该第三电阻的一端连接该第一三极管的基极，该第三电阻的另一端接地；

第二三极管，该第二三极管的发射极接地，该第二三极管的集电极连接该第一栅极；

第三三极管，该第三三极管的发射极接地，该第三三极管的集电极连接该第二三极管的基极，该第三三极管的基极连接该第一三极管的集电极；

第四电阻，该第四电阻的一端连接该电源端，该第四电阻的另一端连接该第二三极管的基极；

第五电阻，该第五电阻的一端连接该第二三极管的基极，该第五电阻的另一端接地；

第六电阻，该第六电阻的一端连接该电源端，该第六电阻的另一端连接该第三三极管的基极；以及

第七电阻，该第七电阻的一端连接该第三三极管的基极，该第七电阻的另一端接地；

当该侦测结果为需要切换至显示该全黑画面时，该升压控制处理元件调整该输出电压为该第一电压值，此时，该第二电容的电压降低，随着该第二电容的电压降低，该第一三极管截止、该第三三极管导通以及该第二三极管截止，进而由于该第一栅极与该第一源极之间没有电压差，该第一场效应管截止，从而暗电流无法输入至该光源模组，该投影装置显示该全黑画面。

较佳的，当该侦测结果为需要切换至显示除该全黑画面的其它画面时，该升压控制处理元件调整该输出电压为第二电压值，此时，该第二电容的电压升高，随着该第二电容的电压升高，该第一栅极与该第一源极之间有电压差，该第一场效应管导通，使得该投影装置显示该其它画面；该第二电压值大于该第一电压值。

较佳的，该升压控制处理元件降低该输出电压的该脉冲占空比为第一数值以降低该升压控制处理元件的输出电压为该第一电压值；其中，该第一数值为0％、10％、20％或者0-20％中除0％、10％以及20％之外的任何一个数值。

较佳的，在不需要显示该全黑画面时，该升压控制处理元件根据负载的变化调节输入至该光源模组的该输入电压以保证为该光源模组提供的电流是恒定的。

较佳的，该升压控制处理元件的电源端子接入该电源端与该第一源极之间。

较佳的，该光源模组是多个发光二极管串联形成的，或者，该光源模组是多个激光串联形成的。

第二方面，本发明提供一种投影装置，包含光源模组，还包含上述第一方面所述的自动控制电路。

与现有技术相比，本发明提供的自动控制电路以及投影装置，能够自动侦测是否需要切换至显示全黑画面，并在确定需要切换至显示全黑画面时，升压电路调整升压电路的输出电压以使得开关控制电路控制第一场效应管处于断开状态，进而使得暗电流无法输入至光源模组，使得投影装置能够显示完美的全黑画面，进而不会对对比度造成影响。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种自动控制电路的电路图；

图2为本发明实施例提供的另一种自动控制电路的电路图；

图3为本发明实施例提供的又一种自动控制电路的电路图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

图1为本发明实施例提供的一种自动控制电路的电路图。如图1所示的自动控制电路用于投影装置，投影装置包含光源模组10，具体的，光源模组10可以是多个发光二极管(light-emitting diode，LED)串联形成的，或者，光源模组10也可以是多个激光串联形成的。如图1所示，自动控制电路可以包含：第一场效应管Q1、升压电路20、开关控制电路30以及电阻R01。第一场效应管Q1具有栅极G1、源极S1以及漏极D1，栅极G1与源极S1之间连接有电阻R01，源极S1连接电源端Vi。开关控制电路30连接电源端Vi与第一场效应管Q1的栅极G1，开关控制电路30用于控制第一场效应管Q1的状态进而控制输入光源模组10的电流。升压电路20连接第一场效应管Q1的漏极D1、电源端Vi、光源模组10以及开关控制电路30，升压电路20用于使得输入至光源模组10的输入电压高于电源端Vi的输入电压，升压电路20还用于根据侦测结果调整升压电路20输出至开关控制电路30的电压，以使得开关控制电路30根据此电压控制第一场效应管Q1的状态，进而控制输入至光源模组10的电流。较佳的，升压控制处理元件210的电源端子接入电源端Vi与第一场效应管Q1的源极S1之间。

图2为本发明实施例提供的另一种自动控制电路的电路图。如图2所示，升压电路20可以包含：电感L1、第一二极管D01、第一电容C1、第二场效应管Q2、电阻R02以及升压控制处理元件210。电感L1的一端连接第一场效应管Q1的漏极D1；第一二极管D01的正极连接电感L1的另一端，第一二极管D01的负极连接第一电容C1的一端。第一电容C1的一端连接第一二极管D01的负极与光源模组10，第一电容C1的另一端接地。第二场效应管Q2具有栅极G2、源极S2以及漏极D2，漏极D2连接第一二极管D01的正极，源极S2接地，栅极G2与源极S2之间连接有电阻R02。升压控制处理元件210连接电源端Vi、栅极G2以及开关控制电路30，升压控制处理元件210的电压输出端子连接栅极G2以及开关控制电路30，升压控制处理元件210用于根据侦测结果调整电压输出端子的输出电压，以使得开关控制电路30根据输出电压控制第一场效应管Q1的状态，进而控制输入至光源模组10的电流；具体的，升压控制处理元件210可通过调整输出电压的脉冲占空比调整升压控制处理元件210本身的输出电压；具体的，假设脉冲占空比为D，经由升压控制处理元件210的电源端子输入至升压控制处理元件210的输入电压为V1，输出电压＝V1*(D/(1-D))。电感L1是将电能和磁场能相互转换的能量转换器件，当第一场效应管Q1、第二场效应管Q2开关管闭合(即第一场效应管Q1、第二场效应管Q2处于导通状态)后，电感L1将电能转换为磁场能储存起来，当第二场效应管Q2断开后电感L1将储存的磁场能转换为电场能，且电场能在和自电源端Vi输入的电源电压叠加后通过第一二极管D01和第一电容C1的滤波后得到平滑的直流电压提供给负载(即光源模组10)，由于提供给负载的电压是自电源端Vi输入的电源电压和电感L1的磁砀能转换为电能的叠加后形成的，所以提供给负载的电压高于自电源端Vi输入的电源电压，完成升压。第二场效应管Q2还起到显示全黑画面时，保证升压控制处理元件210输出的电流无法输入至光源模组10的作用。需要说明的是，升压电路20也可以由其它元件组成，本发明实施例对此不作具体限定。

其中，当侦测结果为需要切换至显示全黑画面时，升压电路20调整其输出至开关控制电路30的电压为第一电压值以使得开关控制电路30控制第一场效应管Q1处于断开状态进而使得暗电流无法输入至光源模组10，投影装置显示完美的全黑画面。具体的，当侦测结果为需要切换至显示全黑画面时，升压控制处理元件210调整其输出电压为第一电压值(具体的，调整输出电压的脉冲占空比为第一数值)以使得开关控制电路30控制第一场效应管Q1处于断开状态进而使得暗电流无法输入至光源模组10，投影装置显示完美的全黑画面。需要说明的是，如果先前是显示其它画面，那么，当侦测结果为需要切换至显示全黑画面时，调整输出电压为第一电压值具体是降低输出电压为第一电压；如果先前是显示全黑画面，当侦测结果为不需要切换至显示除全黑画面的其它画面时，继续维持输出电压为第一电压值。

其中，当侦测结果为需要切换至显示除全黑画面的其它画面时，升压电路20其输出至开关控制电路30的电压为第二电压值以使得开关控制电路30控制第一场效应管Q1处于导通状态进而使得投影装置显示除全黑画面之外的其它画面；第二电压值大于第一电压值。具体的，当侦测结果为需要切换至显示除全黑画面的其它画面时，升压控制处理元件210调整其输出电压为第二电压值(具体的，调整输出电压的脉冲占空比为第二数值，第二数值大于第一数值)以使得开关控制电路30控制第一场效应管Q1处于导通状态进而使得投影装置显示除全黑画面之外的其它画面。需要说明的是，如果先前是显示全黑画面，当侦测结果为需要切换至显示其它画面时，升压控制处理元件210调整输出电压为第二电压值是升高输出电压为第二电压值；如果先前不是显示全黑画面，当侦测结果为不需要切换至显示全黑画面时，继续维持输出电压为第二电压值。

图3为本发明实施例提供的又一种开关控制电路30的电路图。如图3所示，进一步，开关控制电路30可以包含：第二二极管D02、第一三极管Q3、第二三极管Q4、第三三极管Q5、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6以及第七电阻R7。第二二极管D02的正极连接升压控制处理元件210的电压输出端子，第二二极管D02的负极连接第一电阻R1的一端，第二电容C2的一端连接第一电阻R1的另一端，第二电容C2的另一端接地，第二电阻R2的一端连接第一电阻R1的另一端，第一三极管Q3的发射极接地，第一三极管Q3的基极连接第二电阻R2的另一端，第三电阻R3的一端连接第一三极管Q3的基极，第三电阻R3的另一端接地，第二三极管Q4的发射极接地，第二三极管Q4的集电极连接第一场效应管Q1的第一栅极G1，第三三极管Q5的发射极接地，第三三极管Q5的集电极连接第二三极管Q4的基极，第三三极管Q5的基极连接第一三极管Q3的集电极，第四电阻R4的一端连接电源端Vi，第四电阻R4的另一端连接第二三极管Q4的基极，第五电阻R5的一端连接第二三极管Q4的基极，第五电阻R5的另一端接地，第六电阻R6的一端连接电源端Vi，第六电阻R6的另一端连接第三三极管Q5的基极，第七电阻R7的一端连接第三三极管Q5的基极，第七电阻R7的另一端接地。当侦测结果为需要切换至显示全黑画面时，升压控制处理元件210调整输出电压为第一电压值(具体的，升压控制处理元件210降低输出电压的脉冲占空比为第一数值以降低升压控制处理元件210的输出电压为第一电压值)，此时，第二电容C2的电压降低，随着第二电容C2的电压降低，第一三极管Q3截止、第三三极管Q5导通以及第二三极管D02截止，进而由于第一场效应管Q1的栅极G1与源极S1之间没有电压差，第一场效应管Q1截止，从而暗电流无法输入至光源模组10，投影装置显示全黑画面。当侦测结果为需要切换至显示除全黑画面之外的其它画面时，升压控制处理元件210调整输出电压为第二电压值(具体的，升压控制处理元件210调整升压控制处理元件210的脉冲占空比为第二数值以增加升压控制处理元件210的输出电压，第二数值大于第一数值)，此时，第二电容C2的电压升高，随着第二电容C2的电压升高，第一场效应管Q1的栅极G1与源极S1之间有电压差，第一场效应管Q1导通，升压控制处理元件210通过调整输入至光源模组10的电压使得投影装置显示除全黑画面之外的其它画面。

较佳的，升压控制处理元件210降低输出电压的脉冲占空比为第一数值以降低升压控制处理元件210的输出电压为第一电压值；于实际应用中，可以根据实际需求，将第一数值设置为0％、10％、20％或者0-20％中除0％、10％以及20％之外的任何一个数值。

较佳的，在不需要显示全黑画面时(即在显示其它画面时)，升压控制处理元件210根据负载(即光源模组10)的变化调节输入至光源模组10的输入电压以保证为光源模组10提供的电流是恒定的。

较佳的，当侦测结果为侦测到整个页面为全黑画面时(具体的，当侦测到需要显示的画面为全黑画面或者当前显示的画面为全黑画面时)，侦测结果为需要切换至显示全黑画面，此时，升压控制处理元件210自动调整输出电压使得暗电流为0A，使得黑为全黑，进而达到对比度无限大。

本发明另一实施例提供一种投影装置，投影装置包含上述光源模组10以及自动控制电路，本领域技术人员可以知道的是，投影装置还可以包含投影镜头、外壳等必要元件。

本发明实施例提供的自动控制电路以及投影装置，能够自动侦测是否需要切换至显示全黑画面，并在确定需要切换至显示全黑画面时，升压控制处理元件调整升压控制处理元件的输出电压以使得开关控制电路控制第一场效应管处于断开状态，进而使得暗电流无法输入至光源模组，使得黑为全黑，投影装置能够显示完美的全黑画面，进而达到对比度无限大，不会对对比度造成影响。另外，在显示全黑画面时，不需要关闭电源，相对于开关电源的控制，能够省去电源平稳启动(soft start)的时间，具有快速的优势。且本发明提供的自动控制电路不需要对微处理器进行改动，结构单纯且线路独立。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种自动控制电路，用于投影装置，该投影装置包含光源模组，其特征在于，该自动控制电路包含：

第一场效应管，具有第一栅极、第一源极以及第一漏极，该第一源极连接电源端；

开关控制电路，连接该电源端与该第一栅极，该开关控制电路用于控制该第一场效应管的状态进而控制输入该光源模组的电流；以及

升压电路，连接该第一漏极、该电源端、该光源模组以及该开关控制电路，该升压电路用于使得输入至该光源模组的输入电压高于该电源端的输入电压，且用于根据侦测结果调整该升压电路输出至该开关控制电路的电压，以使得该开关控制电路根据该电压控制该第一场效应管的状态，进而控制输入至该光源模组的电流；

其中，当该侦测结果为需要切换至显示全黑画面时，该升压电路调整该升压电路输出至该开关控制电路的该电压为第一电压值以使得该开关控制电路控制该第一场效应管处于断开状态进而使得暗电流无法输入至该光源模组，该投影装置显示该全黑画面。

2.如权利要求1所述的自动控制电路，其特征在于，该升压电路包含：

电感，该电感的一端连接该第一漏极；

第一二极管，该第一二极管的正极连接该电感的另一端；

第一电容，该第一电容的一端连接该第一二极管的负极与该光源模组，该第一电容的另一端接地；

第二场效应管，具有第二栅极、第二源极以及第二漏极，该第二漏极连接该第一二极管的正极，该第二源极接地；以及

升压控制处理元件，连接该电源端、该第二栅极以及该开关控制电路，该升压控制处理元件的电压输出端子连接该第二栅极以及该开关控制电路，该升压控制处理元件用于根据该侦测结果调整该电压输出端子的输出电压，以使得该开关控制电路根据该输出电压控制该第一场效应管的状态，进而控制输入至该光源模组的电流；

其中，当该侦测结果为需要切换至显示该全黑画面时，该升压控制处理元件调整该输出电压为第一电压值以使得该开关控制电路控制该第一场效应管处于断开状态进而使得暗电流无法输入至该光源模组，该投影装置显示该全黑画面。

3.如权利要求2所述的自动控制电路，其特征在于，当该侦测结果为需要切换至显示除该全黑画面的其它画面时，该升压控制处理元件调整该输出电压为第二电压值以使得该开关控制电路控制该第一场效应管处于导通状态进而使得该投影装置显示该其它画面；该第二电压值大于该第一电压值。

4.如权利要求2所述的自动控制电路，其特征在于，该开关控制电路包含：

第二二极管，该第二二极管的正极连接该电压输出端子；

第一电阻，该第二二极管的负极连接该第一电阻的一端；

第二电容，该第二电容的一端连接该第一电阻的另一端，该第二电容的另一端接地；

第二电阻，该第二电阻的一端连接该第一电阻的另一端；

第一三极管，该第一三极管的发射极接地，该第一三极管的基极连接该第二电阻的另一端；

第三电阻，该第三电阻的一端连接该第一三极管的基极，该第三电阻的另一端接地；

第二三极管，该第二三极管的发射极接地，该第二三极管的集电极连接该第一栅极；

第三三极管，该第三三极管的发射极接地，该第三三极管的集电极连接该第二三极管的基极，该第三三极管的基极连接该第一三极管的集电极；

第四电阻，该第四电阻的一端连接该电源端，该第四电阻的另一端连接该第二三极管的基极；

第五电阻，该第五电阻的一端连接该第二三极管的基极，该第五电阻的另一端接地；

第六电阻，该第六电阻的一端连接该电源端，该第六电阻的另一端连接该第三三极管的基极；以及

第七电阻，该第七电阻的一端连接该第三三极管的基极，该第七电阻的另一端接地；

当该侦测结果为需要切换至显示该全黑画面时，该升压控制处理元件调整该输出电压为该第一电压值，此时，该第二电容的电压降低，随着该第二电容的电压降低，该第一三极管截止、该第三三极管导通以及该第二三极管截止，进而由于该第一栅极与该第一源极之间没有电压差，该第一场效应管截止，从而暗电流无法输入至该光源模组，该投影装置显示该全黑画面。

5.如权利要求4所述的自动控制电路，其特征在于，当该侦测结果为需要切换至显示除该全黑画面的其它画面时，该升压控制处理元件调整该输出电压为第二电压值，此时，该第二电容的电压升高，随着该第二电容的电压升高，该第一栅极与该第一源极之间有电压差，该第一场效应管导通，使得该投影装置显示该其它画面；该第二电压值大于该第一电压值。

6.如权利要求2所述的自动控制电路，其特征在于，该升压控制处理元件降低该输出电压的脉冲占空比为第一数值以降低该升压控制处理元件的输出电压为该第一电压值；其中，该第一数值为0％、10％、20％或者0-20％中除0％、10％以及20％之外的任何一个数值。

7.如权利要求2所述的自动控制电路，其特征在于，在不需要显示该全黑画面时，该升压控制处理元件根据负载的变化调节输入至该光源模组的该输入电压以保证为该光源模组提供的电流是恒定的。

8.如权利要求2所述的自动控制电路，其特征在于，该升压控制处理元件的电源端子接入该电源端与该第一源极之间。

9.如权利要求1所述的自动控制电路，其特征在于，该光源模组是多个发光二极管串联形成的，或者，该光源模组是多个激光串联形成的。

10.一种投影装置，包含光源模组，其特征在于，还包含：如权利要求1-9任一项所述的自动控制电路。