CN107567132A - 驱动电路、控制方法及投影机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种驱动电路、驱动方法及投影机，该驱动电路包括第一电压转换器，光源驱动器，第二电压转换器和控制电路。第一电压转换器将第一电压转换成第二电压。光源驱动器耦合到第一电压转换器，将第二电压转换成第三电压，并将第三电压输出到用于提供光的光源。第二电压转换器耦合到第一电压转换器，将第二电压转换成第四电压并输出第四电压。控制电路耦合到第二电压转换器以接收第四电压并输出第一控制信号以控制光源驱动器以控制光源。第一电压低于第二电压，第二电压高于第三电压，第二电压高于第四电压。借此，可减小整个电路所占面积。
Description
技术领域
本发明涉及一种驱动电路，尤其涉及一种位于初级侧的光源驱动器的驱动电路、用于该驱动电路的控制方法及投影机。
背景技术
投影机已被广泛用于教室、会议室和家庭中投影图像。在传统投影机中，驱动装置驱动光源产生光以用于生成图像。在传统的投影机中，转换器用于将电力从较高电压转换为较低电压。然后可以向驱动装置提供具有较低电压的电力。图1示出了根据现有技术的投影机中的常规的控制器电路100。在控制器电路100中，第一电压转换器110可以接收第一电压V11，以将第一电压V11转换为第二电压V12。第一电压V11是由市电供电的交流(AC)电压。第二电压V12是直流(DC)电压。例如，对于安全性测试的要求，第一电压V11为220伏，第二电压V12被设定为高电平电压(例如380伏特)。第二电压转换器120耦合在第一电压转换器110和驱动装置130之间。第二电压转换器120可将第二电压V12(例如380伏)转换成较低电压V13。电压V13可以是48伏特。控制器电路100还包括第三电压转换器140和控制电路150。电压转换器140耦合到电压转换器110以接收电压V12，并用于将用于提供第四电压V14的电压V12转换到控制电路150。第四电压V14是诸如12伏特的DC低电压。控制电路150可以输出控制信号以控制驱动装置130。然后，驱动装置130相应地控制光源。
控制器电路100是可行的，但占用面积大。第二电压转换器120是包括一组电感器和至少一个电容器的LLC转换器。为了达到安全标准，第二电压转换器120应提供足够的电隔离。为了提供电隔离，在第二电压转换器120中，初级侧和次级侧的线圈之间的距离应当大于8毫米。上述距离，电感器和电容器使得第二电压转换器120占据整个区域的40％以上，并且使得控制器电路100过大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种驱动电路、驱动方法及投影机以解决电路所占面积过大的问题。
为达到上述目的，本发明提供一种驱动电路，该驱动电路包括：第一电压转换器，将第一电压转换为第二电压，该第一电压转换器包括：第一端子，接收该第一电压；及第二端子，输出该第二电压；光源驱动器，将该第二电压转换为第三电压，该光源驱动器包括：第三端子，耦合至该第一电压转换器的该第二端子；及第四端子，将该第三电压输出至光源以用于提供光线；第二电压转换器，将该第二电压转换为第四电压，该第二电压转换器包括：第五端子，耦合至该第一电压转换器的该第二端子；及第六端子，输出该第四电压；以及控制电路，耦合至该第二电压转换器的该第六端子，该控制电路输出第一控制信号至该光源驱动器以控制该光源；其中该第一电压低于该第二电压，该第二电压高于该第三电压，并且该第二电压高于该第四电压。
较佳的，在该第一电压转换器的该第二端子与该光源驱动器的该第四端子之间不实施电隔离。
较佳的，该第一电压转换器是功率因数校正器，该第二电压转换器是回扫电压转换器；，该控制电路形成在主板上。
较佳的，该光源驱动器用于接收根据该第一控制信号生成的第二控制信号；该驱动电路还包括光耦合器，该光耦合器耦合于该控制电路和该光源驱动器之间，该光耦合器提供电隔离并根据该第一控制信号产生该第二控制信号。
较佳的，该光耦合器包括发光二极管和光电晶体管。
较佳的，该驱动电路还包括：光学引擎，处理该光线；以及隔离元件，耦合在光学引擎和光源之间，该隔离元件用以隔离该光学引擎与该光源。
较佳的，该隔离元件包括硅衬垫、陶瓷衬垫、云母衬垫或绝缘衬垫。
为达到上述目的，本发明另提供一种用于控制驱动电路的控制方法，该驱动电路包括第一电压转换器，光源驱动器和第二电压转换器，该控制方法包括：该第一电压转换器将第一电压转换为第二电压；该第一电压转换器经由该第一电压转换器的输出端子将该第二电压输出至该光源驱动器及该第二电压转换器；该光源驱动器将该第二电压转换为该第三电压；该光源驱动器经由该光源驱动器的输出端子输出该第三电压；以及该第二电压转换器将该第二电压转换为第四电压；其中该第一电压低于该第二电压，该第二电压高于该第三电压并且该第二电压高于该第四电压。
较佳的，在该第一电压转换器的输出端子和该光源驱动器的输出端子之间不实施电隔离。
较佳的，该驱动电路还包括控制电路，该控制电路耦合至该第二电压转换器，并且该控制方法还包括：该控制电路接收该第四电压；以及该控制电路输出第一控制信号以控制该光源驱动器。
较佳的，该驱动电路光耦合器，该光耦合器耦合于该控制电路与该光源驱动器之间，该控制方法还包括：该光耦合器接收该第一控制信号；该光耦合器根据该第一控制信号产生第二控制信号；该光耦合器将该第二控制信号输出到该光源驱动器以控制该光源驱动器；以及该光耦合器于该控制电路和该光源驱动器之间提供电隔离。
较佳的，该驱动电路还包括光源，该光源耦合至该光源驱动器，该控制方法还包括：该光源接收第三电压；以及该光源提供光线。
较佳的，该驱动电路还包括光学引擎和隔离元件，该光学引擎及该隔离元件耦合于该光学引擎和该光源之间，该控制方法还包括：该光学引擎处理光线；以及该隔离元件电隔离该光学引擎和该光源。
为达到上述目的，本发明还提供一种投影机，该投影机包括：光源；第一电压转换器，用以将第一电压转换为第二电压；光源驱动器，用以将该第二电压转换为第三电压并将该第三电压提供给该光源以输出光线；第二电压转换器，用以将该第二电压转换为第四电压；控制电路用以接收第四电压，该控制电路可输出第一控制信号以控制该光源驱动器；以及图像生成单元，用以处理该光线以形成该投影图像；其中该第一电压低于该第二电压，该第二电压高于该第三电压，并且该第二电压高于该第四电压。
较佳的，该图像生成单元包括液晶显示面板或数字微镜装置。
较佳的，在该第一电压转换器和该光源驱动器之间的第一节点与该光源驱动器和该光源之间的第二节点之间不实施电隔离。
较佳的，该投影机还包括光耦合器，该光耦合器耦合在该控制电路和该光源驱动器之间，该光耦合器提供电隔离并根据该第一控制信号产生第二控制信号，该光耦合器提供该第二控制信号给该光源驱动器。
较佳的，该光耦合器包括发光二极管和光电晶体管。
较佳的，该投影机还包括：光学引擎，用以处理该光线；以及隔离元件，耦合在该光学引擎与该光源之间以隔离该光学引擎与该光源。
较佳的，该隔离元件包括硅衬垫、陶瓷衬垫、云母衬垫或绝缘衬垫。
与现有技术相比，本发明提供的驱动电路、控制方法和投影机，可以减少整个电路所占面积、有效节省制造成本，电力效率亦得到提高。
附图说明
图1示出了现有技术的投影机中的控制器电路的结构示意图。
图2示出了一实施例的驱动电路结构示意图。
图3示出了另一实施例的驱动电路的结构示意图。
图4示出了一实施例的光耦合器的结构示意图。
图5示出了一实施例的控制方法的流程图。
图6示出了一实施例的投影机的结构框图。
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2示出了一实施例的驱动电路200。驱动电路200可以包括第一电压转换器210、光源驱动器230、第二电压转换器240和控制电路250。第一电压转换器210可以将第一电压V1转换为第二电压V2，并且包括用于接收第一电压V1的第一端子和用于输出第二电压V2的第二端子。例如，电压V1可以是由市电供电的交流电压，第二电压V2可以是直流电压。例如，电压V1可以是110V或220V，并且电压V2可以是380V。光源驱动器230可以将第二电压V2转换为第三电压V3，并且包括耦合到第一电压转换器210的第二端子的第三端子和用于将第三电压V3输出到光源260的第四端子。第三电压V3可以是低于第二电压V2的直流电压。例如，第三电压V3可以是2至370伏特。电压转换器240可以将第二电压V2转换为第四电压V4，并且包括耦合到第一电压转换器210的第二端子的第五端子和用于输出第四电压V4的第六端子。第四电压V4可以是诸如3或12伏特的低DC电压。控制电路250可以耦合到第二电压转换器240的第六端子，并将第一控制信号S1输出到光源驱动器230以控制光源260。于具体实施时，第一电压V1(例如110或220伏，AC)可能低于第二电压V2(例如380伏,DC)，第二电压V2可能高于第三电压V3(例如2-370伏，DC)，第二电压V2可能高于第四电压V4(例如3或12伏，DC)。
第一电压转换器210可以是功率因数校正器(PFC)。第二电压转换器240可以是回扫电压转换器。控制电路250可以形成在主板上。光源260可以包括激光二极管或发光二极管，并且光源驱动器230可以是二极管驱动器。根据实际需要，在光源驱动器230中，可以选择诸如激光驱动器金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的内置晶体管能够在较高电压(例如600伏特)下操作。
将图2与图1进行比较，光源驱动器230处于对应于诸如电压V2(例如380伏特)的较高电压的初级侧。如图2所示，在第一电压转换器210的第二端子(即，输出端子)与光源驱动器230的第四端子(即，输出端子)之间不得实施电隔离。换句话说，通过驱动电路200，可以省略图1所示的第二电压转换器120(例如，LLC转换器)，以便减小整个区域。
图3示出了另一实施例的驱动电路300。驱动电路300除了包括驱动电路200该组件之外，驱动电路300还可以包括耦合在控制电路250和光源驱动器230之间的光耦合器310。光耦合器310可以提供电隔离并根据第一控制信号S1产生第二控制信号S2。图3中的光源驱动器230可以接收根据第一控制信号S1产生的第二控制信号S2，以受第二控制信号S2控制。
驱动电路300还可以包括隔离元件320和光学引擎330。光学引擎330可以处理光线L.于实施时，光学引擎330可以包括一组光反射元件(例如反射镜)和用于处理光线L的透镜。隔离元件320可以耦合在光学引擎330和光源260之间，用于电隔离光学引擎330和光源260。于具体实施时，隔离元件320可以包括硅衬垫、陶瓷衬垫、云母衬垫或绝缘衬垫。
图4示出了实施例的光耦合器310。光耦合器310可以包括发光二极管310d和光电晶体管310t。发光二极管310d和光电晶体管310t分开一段距离以提供电隔离。图4仅示出了光耦合器310的示例性结构，亦可使用其它种类的光耦合器。
由光耦合器310和隔离元件320提供的隔离可以确保用户操作包括驱动电路300的设备时的安全性。
图5示出了用于控制驱动电路200或者驱动电路300的控制方法500的流程图。控制方法500可以包括：
步骤510：第一电压转换器210将第一电压V1转换为第二电压V2；
步骤520：第一电压转换器210经由第一电压转换器210的输出端将第二电压V2输出到光源驱动器230和第二电压转换器240；
步骤530：光源驱动器230将第二电压V2转换为第三电压V3；
步骤540：光源驱动器230经由光源驱动器230的输出端子输出第三电压V3；
步骤550：第二电压转换器240将第二电压V2转换为第四电压V4；
步骤560：控制电路250接收第四电压V4并输出用于控制光源驱动器230的第一控制信号S1；以及
步骤570：光源260接收第三电压V3并提供光线L。
根据图3的实施例，当光耦合器310耦合在控制电路250和光源驱动器230之间时，步骤560可以包括光耦合器310根据第一控制信号S1产生第二控制信号S2，并且光耦合器310将第二控制信号S2输出至光源驱动器230以用于控制光源驱动器230。
图6示出了实施例投影机600的结构框图。投影机600可以包括用于处理光线L以产生可见图像m1的驱动电路300和图像生成单元610。图像生成单元610可以包括数字微镜器件(DMD)或液晶显示器(LCD)面板。
通过实施例提供的驱动电路，控制方法和投影机，可以省略图1所示的第二电压转换器120，因此可以消除整个电路面积的30％以上。而且，节省制造成本的25％以上，电力效率提高10％以上。因此，可以减轻现有技术存在的问题。
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 (20)
1.一种驱动电路，其特征在于，包括：
第一电压转换器，将第一电压转换为第二电压，该第一电压转换器包括：
第一端子，接收该第一电压；及
第二端子，输出该第二电压；
光源驱动器，将该第二电压转换为第三电压，该光源驱动器包括：
第三端子，耦合至该第一电压转换器的该第二端子；及
第四端子，将该第三电压输出至光源以用于提供光线；
第二电压转换器，将该第二电压转换为第四电压，该第二电压转换器包括：
第五端子，耦合至该第一电压转换器的该第二端子；及
第六端子，输出该第四电压；以及
控制电路，耦合至该第二电压转换器的该第六端子，该控制电路输出第一控制信号至该光源驱动器以控制该光源；
其中该第一电压低于该第二电压，该第二电压高于该第三电压，并且该第二电压高于该第四电压。
2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，在该第一电压转换器的该第二端子与该光源驱动器的该第四端子之间不实施电隔离。
3.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，该第一电压转换器是功率因数校正器，该第二电压转换器是回扫电压转换器；，该控制电路形成在主板上。
4.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，该光源驱动器用于接收根据该第一控制信号生成的第二控制信号；
该驱动电路还包括光耦合器，该光耦合器耦合于该控制电路和该光源驱动器之间，该光耦合器提供电隔离并根据该第一控制信号产生该第二控制信号。
5.根据权利要求4所述的驱动电路，其特征在于，该光耦合器包括发光二极管和光电晶体管。
6.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，还包括：
光学引擎，处理该光线；以及
隔离元件，耦合在光学引擎和光源之间，该隔离元件用以隔离该光学引擎与该光源。
7.根据权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，该隔离元件包括硅衬垫、陶瓷衬垫、云母衬垫或绝缘衬垫。
8.一种用于控制驱动电路的控制方法，其特征在于，该驱动电路包括第一电压转换器，光源驱动器和第二电压转换器，该控制方法包括：
该第一电压转换器将第一电压转换为第二电压；
该第一电压转换器经由该第一电压转换器的输出端子将该第二电压输出至该光源驱动器及该第二电压转换器；
该光源驱动器将该第二电压转换为该第三电压；
该光源驱动器经由该光源驱动器的输出端子输出该第三电压；以及
该第二电压转换器将该第二电压转换为第四电压；
其中该第一电压低于该第二电压，该第二电压高于该第三电压并且该第二电压高于该第四电压。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在该第一电压转换器的输出端子和该光源驱动器的输出端子之间不实施电隔离。
10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，该驱动电路还包括控制电路，该控制电路耦合至该第二电压转换器，并且该控制方法还包括：
该控制电路接收该第四电压；以及
该控制电路输出第一控制信号以控制该光源驱动器。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，该驱动电路光耦合器，该光耦合器耦合于该控制电路与该光源驱动器之间，该控制方法还包括：
该光耦合器接收该第一控制信号；
该光耦合器根据该第一控制信号产生第二控制信号；
该光耦合器将该第二控制信号输出到该光源驱动器以控制该光源驱动器；以及
该光耦合器于该控制电路和该光源驱动器之间提供电隔离。
12.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，该驱动电路还包括光源，该光源耦合至该光源驱动器，该控制方法还包括：
该光源接收第三电压；以及
该光源提供光线。
13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，该驱动电路还包括光学引擎和隔离元件，该光学引擎及该隔离元件耦合于该光学引擎和该光源之间，该控制方法还包括：
该光学引擎处理光线；以及
该隔离元件电隔离该光学引擎和该光源。
14.一种投影机，用以生成投影图像，其特征在于，该投影机包括：
光源；
第一电压转换器，用以将第一电压转换为第二电压；
光源驱动器，用以将该第二电压转换为第三电压并将该第三电压提供给该光源以输出光线；
第二电压转换器，用以将该第二电压转换为第四电压；
控制电路用以接收第四电压，该控制电路可输出第一控制信号以控制该光源驱动器；以及
图像生成单元，用以处理该光线以形成该投影图像；
其中该第一电压低于该第二电压，该第二电压高于该第三电压，并且该第二电压高于该第四电压。
15.根据权利要求14所述的投影机，其特征在于，该图像生成单元包括液晶显示面板或数字微镜装置。
16.根据权利要求14所述的投影机，其特征在于，在该第一电压转换器和该光源驱动器之间的第一节点与该光源驱动器和该光源之间的第二节点之间不实施电隔离。
17.根据权利要求14所述的投影机，其特征在于，还包括光耦合器，该光耦合器耦合在该控制电路和该光源驱动器之间，该光耦合器提供电隔离并根据该第一控制信号产生第二控制信号，该光耦合器提供该第二控制信号给该光源驱动器。
18.根据权利要求17所述的投影机，其特征在于，该光耦合器包括发光二极管和光电晶体管。
19.根据权利要求14所述的投影机，其特征在于，还包括：
光学引擎，用以处理该光线；以及
隔离元件，耦合在该光学引擎与该光源之间以隔离该光学引擎与该光源。
20.根据权利要求19所述的投影机，其特征在于，该隔离元件包括硅衬垫、陶瓷衬垫、云母衬垫或绝缘衬垫。
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