CN109254483A - 驱动电路及投影机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种驱动电路及投影机，该驱动电路包含串接的第一电压转换单元和第二电压转换单元，以及光源驱动器，控制电路。其中，控制电路接收影像信号及第二电压转换单元输出的电压，并根据影像信号产生控制信号。光源驱动器接收控制信号和第一电压转换单元输出的电压，并根据控制信号产生控制电流以控制光源发光。其中，第二电压转换单元为使用非电性隔离的方式转换电压。本发明通过避免使用具有电性隔离的电压转换器，从而提高电能转换效率、减少电路尺寸及成本。

Description

驱动电路及投影机

技术领域

本发明涉及驱动电路及投影机，尤指涉及具有位于一次侧的电压转换单元的驱动电路及投影机。

背景技术

于目前的应用中，使用投影机将欲显示的内容投射于显示幕，以供使用者观看，已是显示领域常见的使用情境。于投影机的驱动电路中，常须嵌入电压转换器，以执行电压转换。举例而言，双电感单电容谐振电压转换器(LLC resonant voltage converter)可用以执行电压转换，从而将高电压转为低电压，以供电至其他电路。

然而，为了符合安全规定，电压转换器的内部须设有电性隔离，其隔离距离须符合相关规定，从而将电路分为一次侧及二次侧。使用者可能接触的部分应位于二次侧，从而确保使用者的安全。

由于难以避免使用具有电性隔离的电压转换器，上述架构将导致电能转换效率不易提升，也会造成电路尺寸及电路复杂度不易缩减。

发明内容

本发明的目的在于提供一种驱动电路和投影机，其能够解决上述问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种驱动电路，其包含：

第一电压转换单元，用以将第一电压转换为第二电压，该第一电压转换单元包含第一输入端及第一输出端，其中，该第一输入端用以接收该第一电压，该第一输出端用以输出该第二电压；

第二电压转换单元，用以将该第二电压转换为第三电压，该第二电压转换单元包含第二输入端及第二输出端，其中，该第二输入端用以接收该第二电压，该第二输出端用以输出该第三电压，该第二电压转换单元使用非电性隔离的方式转换电压；

光源驱动器，用以接收控制信号以根据该控制信号产生控制电流，该光源驱动器包含第一端、第二端及第四输出端，其中，该第二端用以接收该控制信号，该第四输出端用以输出该控制电流；以及

控制电路，用以接收该第三电压及影像信号，及根据该影像信号以产生该控制信号，该控制电路包含第三端、第四端及第五输出端，其中，该第三端耦接于该第二输出端，该第四端用以接收该影像信号，该第五输出端用以输出该控制信号；

其中，该光源驱动器的该第一端用以接收该第二电压，该第一端耦接于该第二输出端；或者，

其中，该驱动电路还包括第三电压转换单元，该第三电压转换单元用以将该第二电压转换为第四电压，该第三电压转换单元包含第三输入端及第三输出端，其中，该第三输入端用以接收该第二电压，该第三输出端用以输出该第四电压，该第三电压转换单元使用非电性隔离的方式转换电压；该光源驱动器的该第一端用以接收该第四电压，该第一端耦接于该第三输出端。

较佳的，该第一电压为交流电压，该第二电压及该第三电压为直流电压；在包括该第三电压转换单元时，该第一电压为交流电压，该第二电压、该第三电压及该第四电压为直流电压。

较佳的，还包含：

光源，用以根据该控制电流产生光线；及

成像单元，用以反射该光线以形成影像光束。

较佳的，还包含：壳体，包含电源接口与出光口，其中，该电源接口连接于该第一输入端并用以提供该第一电压，该影像光束由该出光口投出该壳体。

较佳的，该第二电压转换单元包含非隔离式电压转换器；在包括该第三电压转换单元时，该第二电压转换单元和/或该第三电压转换单元包含非隔离式电压转换器。

较佳的，该非隔离式电压转换器为buck电压转换器、buck-boost电压转换器、boost-buck电压转换器、boost电压转换器、Cuk电压转换器、SEPIC电压转换器、ZETA电压转换器、或Charge-pump电压转换器。

较佳的，还包含：第一传输模组，包含第六输出端及第一无线传输界面；其中，该第六输出端耦接于该第四端，该第六输出端用以输出该影像信号，该第一无线传输界面用以接收无线影像信号，其中，该影像信号为根据该无线影像信号而产生。

较佳的，还包含：第二传输模组，包含第二无线传输界面，该第二无线传输界面用以发送该无线影像信号。

较佳的，该第二传输模组还包含连接端子；该连接端子用以接收投影资料，从而使该第二传输模组根据该投影资料产生该无线影像信号。

较佳的，该第一电压转换单元、该第二电压转换单元、该光源驱动器及该控制电路均位于一次侧；在包括该第三电压转换单元时，该第一电压转换单元、该第二电压转换单元、该第三电压转换单元、该光源驱动器及该控制电路均位于一次侧。

为达到上述目的，本发明提供了一种投影机，其包含上述的驱动电路。

为达到上述目的，本发明提供了一种投影机，其包含：

壳体，包括电源接口与出光口；

第一电压转换单元，电连接于该电源接口，该第一电压转换单元用以将该电源接口输入的第一电压升压为第二电压；

光源驱动器，用以接收该第二电压及根据控制信号产生控制电流；

光源，用以根据该控制电流产生光线；

第二电压转换单元，用以将该第一电压转换单元输出的该第二电压降压为第三电压，其中，该第二电压转换单元内使用非电性隔离的方式转换电压；及

控制电路，包括影像处理单元及成像单元，该第三电压提供该控制电路模组的工作电压，该影像处理单元根据影像信号控制该成像单元，其中该光线投射至该成像单元并反射形成影像光束，该影像光束由该出光口投出该壳体。

较佳的，还包含：

第一无线传输模组，设置于该壳体内，该第一无线传输模组用以接收无线影像信号并转换成该影像信号。

较佳的，还包含：

第二无线传输模组，用以传送该无线影像信号，其中该第二无线传输模组具有连接端子用以接收外部投影资料并转换成该无线影像信号。

与现有技术相比，本发明提供的驱动电路及投影机，通过使壳体内的电路皆位于一次侧，避免使用具有电性隔离的电压转换器，故可提高电能转换效率、减少电路尺寸及成本，且可符合相关的安全规定，保护使用者免于触电，故对于减少本领域的工程难题，有所助益。

附图说明

图1为本发明第一实施例中驱动电路的示意图；

图2为图1中传输模组包含连接端子的应用示意图；

图3为本发明又一实施例中驱动电路的示意图；

图4为本发明又一实施例中投影机的示意图。

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。

在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。

图1为第一实施例中驱动电路100的示意图。驱动电路100可包含第一电压转换单元110、第二电压转换单元120、第三电压转换单元130、光源驱动器155及控制电路166。

第一电压转换单元110可用以将第一电压V1转换为第二电压V2。第一电压转换单元110可包含第一输入端以及第一输出端，其中第一输入端用以接收第一电压V1，第一输出端用以输出第二电压V2。第二电压转换单元120可用以将第二电压V2转换为第三电压V3。第二电压转换单元V2可包含第二输入端以及第二输出端，其中第二输入端用以接收第二电压V2，第二输出端用以输出第三电压V3，其中第二电压转换单元120内可使用非电性隔离的方式转换电压。第三电压转换单元130可用以将第二电压V2转换为第四电压V4。第三电压转换单元130可包含第三输入端以及第三输出端，其中第三输入端用以接收第二电压V2，第三输出端用以输出第四电压V4，其中第三电压转换单元130内可使用非电性隔离的方式转换电压。换言之，第二电压转换单元120及第三电压转换单元130的内部，可不用设置以隔离距离隔开的两线圈，故第二电压转换单元120及第三电压转换单元130可皆位于一次侧。

光源驱动器155可用以接收第四电压V4及控制信号Sc，以根据控制信号Sc产生控制电流Ic。光源驱动器155可包含第一端、第二端以及第四输出端，其中第一端耦接于第三电压转换单元130的第三输出端，用以接收第四电压V4，第二端用以接收控制信号Sc，第四输出端用以输出控制电流Ic。控制电路166可用以接收第三电压V3及影像信号Si，及根据影像信号Si以产生控制信号Sc。控制电路166可包含第三端、第四端以及第五输出端，其中第三端耦接于第二电压转换单元120的第二输出端，第四端用以接收影像信号Si，第五输出端用以输出控制信号Sc。

根据实施例，第一电压V1可为交流电压，第二电压V2、第三电压V3及第四电压V4可为直流电压。举例而言，第一电压V1可为通过插座供应的市电电压，例如为220伏特或110伏特的交流电压，第二电压V2可为380伏特的直流电压，第三电压V3可为3.3伏特或12伏特的直流电压，第四电压V4可为50伏特或380伏特的直流电压。上述的电压值只是举例，并非用以限制实施例的范围。

根据实施例，第一电压转换单元110可为功率因素校正(power factorcorrection，PFC)的电压转换单元。根据实施例，第二电压转换单元120及第三电压转换单元130中的任一者可包含非隔离式电压转换器(non-isolated voltage converter)。举例而言，第二电压转换单元120及第三电压转换单元130中的任一者可包含buck(降压)型电压转换器、buck-boost(降压-升压)型电压转换器、boost-buck(升压-降压)型电压转换器、boost(升压)型电压转换器、Cuk(丘克)型电压转换器、SEPIC(Single Ended PrimaryInductor Converter，单端初级电感变换器)型电压转换器、ZETA(泽塔)型电压转换器、或Charge-pump(电荷泵)型电压转换器等。根据实施例，第二电压转换单元120和第三电压转换单元130中可以包含不同或相同的电压转换器。

如图1所示，驱动电路100可另包含光源170及成像单元180。光源170可用以根据控制电流Ic产生光线L。光线L可投影在成像单元180上，从而反射影像光束B。

根据实施例，驱动电路100可另包含壳体Sh，壳体Sh可包含电源接口Eo与出光口Bo，其中电源接口Eo可连接于第一电压转换单元110的第一输入端并用以提供第一电压V1，影像光束B可由出光口Bo投出壳体Sh。

如图1所示，根据实施例，驱动电路100可另包含第一传输模组185。第一传输模组185可包含第六输出端以及第一无线传输界面1851，其中第六输出端耦接于控制电路166的第四端，用以输出影像信号Si，第一无线传输界面1851用以接收无线影像信号Sw，其中影像信号Si可根据无线影像信号Sw而产生。驱动电路100可另包含第二传输模组190，第二传输模组190可包含第二无线传输界面1901，用以发送无线影像信号Sw。

举例而言，第二传输模组190可为具有无线传输功能的装置，例如手机、平板电脑、笔记型电脑、可携装置、或已外接无线传输装置的电脑装置，从而可将欲投影的内容(如图片、文字、影片、投影片等)及相关的控制信号(如更改投影片页数、暂停影片、播放影片、调整亮度等)透过无线影像信号Sw传送到传输模组185，以执行影像投影及相关的控制。

图2为图1中的第二传输模组190包含连接端子1902的应用示意图。根据实施例，第二传输模组190可选择性地另包含连接端子1902，用以接收外部影像资料Sd，从而使第二传输模组190根据外部影像资料Sd产生无线影像信号Sw。其中，外部影像资料Sd可对应于欲投影的投影资料。

举例而言，如图2所示，连接端子1902可为高画质多媒体界面(HDMI)、数位视讯界面(DVI)、通用序列汇流排(USB)、视频图形阵列(VGA)等连接埠，从而连接于装置210，以取得投影资料。装置210可为手机、平板电脑、笔记型电脑、随身碟等。

如图1所示，由于电压转换单元110、120及130内部可不具有电性隔离，故电压转换单元110、120及130、光源驱动器155及控制电路166可皆位于一次侧(primary side)。换言之，根据实施例，图1中的驱动电路100除了第二传输模组190以外的部份可全机皆位于一次侧。由于使用者可只透过第二传输模组190执行相关的操作，故使用者可不接触到位于一次侧的电路，故可保持使用者的安全。根据实施例，电子设备例如投影机可以包括图1所示的驱动电路100，以实现内部工作电源的供应。

由于不须使用具有电性隔离的电压转换单元，故可改善电能转换效率也可缩减电路尺寸及电路复杂度。举例来说，相较于使用具有电性隔离的电压转换单元(例如，双电感单电容谐振电压转换器)的驱动电路，使用实施例提供的驱动电路，电能转换效率可由78％提高至大于84％，电路尺寸可缩小15％以上，且制造成本可减少11％以上。

图3为又一实施例中驱动电路300的示意图。驱动电路300可相似于图1的驱动电路100，然而，驱动电路100及驱动电路300的相异之处在于，驱动电路300可不包含图1所示的第三电压转换单元130。藉由选用具有适宜工作电压的光源驱动器155，还可同时考虑选用具有适宜输出电压的第一电压转换单元110，可不使用第三电压转换单元130，从而进一步提高电能转换效率及缩小电路尺寸。关于图3及图1的相似之处于此不另重述。根据实施例，电子设备例如投影机可以包括图1所示的驱动电路100，以实现内部工作电源的供应。

图4为又一实施例的投影机400的示意图。投影机400可包含壳体Sh、第一电压转换单元110、光源驱动器155、光源170、第二电压转换单元120及控制电路模组CM。壳体Sh可包括电源接口Eo与出光口Bo。第一电压转换单元110可电连接于电源接口Eo，用以将电源接口Eo输入的第一电压V1升压为第二电压V2。光源驱动器155可用以接收第二电压V2及控制信号Sc，以根据控制信号Sc产生控制电流Ic。光源170可用以根据控制电流Ic产生光线L。第二电压转换单元120可用以将第二电压V2降压为第三电压V3。第二电压转换单元120可包含第二输入端以及第二输出端，第二输入端用以接收第二电压V2，第二输出端用以输出第三电压V3，其中第二电压转换单元120内可使用非电性隔离的方式转换电压。控制电路模组CM可包括影像处理单元366及成像单元180。第三电压V3可用以提供控制电路模组CM的工作电压。影像处理单元366可根据影像信号Si控制成像单元180。光线L可投射至成像单元180从而反射影像光束B由出光口Bo投出壳体Sh，从而投射影像。换句话说，图4实施例中的投影机400相当于包括图3中的驱动电路300，其中，投影机400中的影像处理单元366相当于驱动电路300中的控制电路166，影像处理单元366除了具备控制电路166的功能外(例如发送控制信号Sc到光源驱动器155)，还可具备控制成像单元180的功能。

如图4所示，投影机400可另包含第一无线传输模组185，设置于壳体Sh内部，第一无线传输模组185可用以接收无线影像信号Sw并转换成影像信号Si。

根据实施例，如图4所示，投影机400可另包含第二无线传输模组190，用以传送无线影像信号Sw。第二无线传输模组190可选择性地具有连接端子1902，用以接收外部影像资料Sd并转换成无线影像信号Sw，其中外部影像资料Sd可对应于欲投影的投影资料。

如图1及图4所示，图4的投影机400可相似于图1的驱动电路100，但投影机400可不包含图1所示的第三电压转换单元130，故可进一步缩减电路尺寸。图1及图4的相似处，于此不重述。

举例而言，图1至图4的壳体Sh可设置于天花板，第二传输模组190可位于桌面，以便使用者将移动装置(如手机、平板电脑、笔电等)耦接于第二传输模组190。第二传输模组190可用电池、市电或由其耦接的装置予以供电。根据实施例，第二传输模组190亦可以无线方式，如蓝牙、WiFi、Zigbee等方式连接于移动装置。又如上述，第二传输模组190本身亦可为具有无线通讯功能的移动装置。

综上，藉由实施例提供的驱动电路及投影机，可使壳体内的电路皆位于一次侧，避免使用具有电性隔离的电压转换器，故可提高电能转换效率、减少电路尺寸及成本，且可符合相关的安全规定，保护使用者免于触电，故对于减少本领域的工程难题，有所助益。

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 (14)

1.一种驱动电路，其特征在于，包含：

第一电压转换单元，用以将第一电压转换为第二电压，该第一电压转换单元包含第一输入端及第一输出端，其中，该第一输入端用以接收该第一电压，该第一输出端用以输出该第二电压；

第二电压转换单元，用以将该第二电压转换为第三电压，该第二电压转换单元包含第二输入端及第二输出端，其中，该第二输入端用以接收该第二电压，该第二输出端用以输出该第三电压，该第二电压转换单元使用非电性隔离的方式转换电压；

光源驱动器，用以接收控制信号以根据该控制信号产生控制电流，该光源驱动器包含第一端、第二端及第四输出端，其中，该第二端用以接收该控制信号，该第四输出端用以输出该控制电流；以及

控制电路，用以接收该第三电压及影像信号，及根据该影像信号以产生该控制信号，该控制电路包含第三端、第四端及第五输出端，其中，该第三端耦接于该第二输出端，该第四端用以接收该影像信号，该第五输出端用以输出该控制信号；

其中，该光源驱动器的该第一端用以接收该第二电压，该第一端耦接于该第二输出端；或者，

其中，该驱动电路还包括第三电压转换单元，该第三电压转换单元用以将该第二电压转换为第四电压，该第三电压转换单元包含第三输入端及第三输出端，其中，该第三输入端用以接收该第二电压，该第三输出端用以输出该第四电压，该第三电压转换单元使用非电性隔离的方式转换电压；该光源驱动器的该第一端用以接收该第四电压，该第一端耦接于该第三输出端。

2.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于：该第一电压为交流电压，该第二电压及该第三电压为直流电压；在包括该第三电压转换单元时，该第一电压为交流电压，该第二电压、该第三电压及该第四电压为直流电压。

3.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，还包含：

光源，用以根据该控制电流产生光线；及

成像单元，用以反射该光线以形成影像光束。

4.如权利要求3所述的驱动电路，其特征在于，还包含：

壳体，包含电源接口与出光口，其中，该电源接口连接于该第一输入端并用以提供该第一电压，该影像光束由该出光口投出该壳体。

5.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于：该第二电压转换单元包含非隔离式电压转换器；在包括该第三电压转换单元时，该第二电压转换单元或该第三电压转换单元包含非隔离式电压转换器，或者，该第二电压转换单元和该第三电压转换单元包含相同或不同的非隔离式电压转换器。

6.如权利要求5所述的驱动电路，其特征在于：该非隔离式电压转换器为降压型(buck)电压转换器、降压升压型(buck-boost)电压转换器、升压降压型(boost-buck)电压转换器、升压型(boost)电压转换器、丘克型(Cuk)电压转换器、单端初级电感变换型(SEPIC)电压转换器、泽塔型(ZETA)电压转换器、或电荷泵型(Charge-pump)电压转换器。

7.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，还包含：

第一传输模组，包含第六输出端及第一无线传输界面；其中，该第六输出端耦接于该第四端，该第六输出端用以输出该影像信号，该第一无线传输界面用以接收无线影像信号，其中，该影像信号为根据该无线影像信号而产生。

8.如权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，还包含：

第二传输模组，包含第二无线传输界面，该第二无线传输界面用以发送该无线影像信号。

9.如权利要求8所述的驱动电路，其特征在于：该第二传输模组还包含连接端子；该连接端子用以接收投影资料，从而使该第二传输模组根据该投影资料产生该无线影像信号。

10.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于：该第一电压转换单元、该第二电压转换单元、该光源驱动器及该控制电路均位于一次侧；在包括该第三电压转换单元时，该第一电压转换单元、该第二电压转换单元、该第三电压转换单元、该光源驱动器及该控制电路均位于一次侧。

11.一种投影机，其特征在于，包含权利要求1至12中任一项所述的驱动电路。

12.一种投影机，其特征在于，包含：

壳体，包括电源接口与出光口；

第一电压转换单元，电连接于该电源接口，该第一电压转换单元用以将该电源接口输入的第一电压升压为第二电压；

光源驱动器，用以接收该第二电压及根据控制信号产生控制电流；

光源，用以根据该控制电流产生光线；

第二电压转换单元，用以将该第一电压转换单元输出的该第二电压降压为第三电压，其中，该第二电压转换单元内使用非电性隔离的方式转换电压；及

控制电路，包括影像处理单元及成像单元，该第三电压提供该控制电路模组的工作电压，该影像处理单元根据影像信号控制该成像单元，其中该光线投射至该成像单元并反射形成影像光束，该影像光束由该出光口投出该壳体。

13.如权利要求12所述的投影机，其特征在于，还包含：

第一无线传输模组，设置于该壳体内，该第一无线传输模组用以接收无线影像信号并转换成该影像信号。

14.如权利要求13所述的投影机，其特征在于，还包含：

第二无线传输模组，用以传送该无线影像信号，其中该第二无线传输模组具有连接端子用以接收外部投影资料并转换成该无线影像信号。