CN110351541B - 电压设定值调整装置及其电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电压设定值调整装置，包括控制器、多个激光光源以及电压设定值调整电路。控制器具有电压设定值输入端以及驱动电压输出端。该多个激光光源耦接驱动电压输出端，控制器根据电压设定值输出驱动电流至该多个激光光源。电压设定值调整电路耦接于电压设定值输入端以及驱动电压输出端之间，用以侦测该多个激光光源的驱动电压，并根据驱动电压调整电压设定值。

Description

电压设定值调整装置及其电路
技术领域
本发明是有关于一种调整装置，且特别是有关于一种电压设定值调整装置及其电路。
背景技术
随着电子技术发展，投影机广泛用于教育、商业和家庭中。根据投影机工作原理不同可分为阴极射线管(CRT)投影机、液晶(LCD)投影机和数位光学处理(DLP)投影机。针对高亮度投影机，主要以高功率的激光光源为主，然而，激光光源输出的光瓦(Output opticalpower)过大将造成内部元件(例如透镜、萤光色轮)的损坏，因而有必要针对激光光源输出的光瓦进行限制。
发明内容
本发明是关于一种电压设定值调整装置及其电路，用以侦测激光光源的驱动电压，并根据驱动电压调整电压设定值。
本发明的目的在于提供一种电压设定值调整装置，包括：控制器，具有电压设定值输入端以及驱动电压输出端；多个激光光源，耦接该驱动电压输出端，该控制器根据电压设定值输出驱动电流至该多个激光光源；以及电压设定值调整电路，耦接于该电压设定值输入端以及该驱动电压输出端之间，用以侦测该多个激光光源的驱动电压，并根据该驱动电压调整该电压设定值。
较佳的，该驱动电压增加时，该驱动电流相对减少。
较佳的，该驱动电压减少时，该驱动电流相对增加。
较佳的，该多个激光光源以串联连接；或者，该多个激光光源以并联连接。
较佳的，该电压设定值调整电路包括：电压侦测电路，用以侦测该驱动电压；以及开关电路，用以根据判断电压选择性地使该电压设定值为第一电压与第二电压，其中该判断电压对应该驱动电压。
较佳的，该电压侦测电路包括非反相放大器，该非反相放大器设有非反相输入端、反相输入端以及输出端，其中该非反相输入端以第一电阻接地并以第二电阻耦接至该驱动电压输出端，该反相输入端以第三电阻接地，该输出端以第四电阻耦接至该反相输入端。
较佳的，该开关电路还包括电晶体，该电晶体设有射极、基极以及集极，该射极接地，该基极耦接该非反相放大器的该输出端，该集极以可变分压电阻耦接至该电压设定值输入端。
较佳的，当该非反相放大器的该输出端的该判断电压大于该电晶体的临界电压时，该射极与该集极导通，当该非反相放大器的该输出端的电压小于该电晶体的该临界电压时，该射极与该集极不导通。
为达到上述目的，本发明另提供一种电压设定值调整电路，用于激光光源，该激光光源耦接控制器，该控制器具有电压设定值输入端以及驱动电压输出端，该控制器根据电压设定值输出驱动电流至该激光光源，其中，该电压设定值调整电路耦接于该电压设定值输入端以及该驱动电压输出端之间，用以侦测该激光光源的驱动电压，并根据该驱动电压调整该电压设定值。
较佳的，该驱动电压增加时，该驱动电流相对减少。
较佳的，该驱动电压减少时，该驱动电流相对增加。
较佳的，该激光光源为多个并以串联连接；或者，该激光光源为多个并以并联连接。
较佳的，该电路还包括：电压侦测电路用以侦测该驱动电压；以及开关电路用以根据判断电压选择性的使该电压设定值为第一电压与第二电压，其中该判断电压对应该驱动电压。
较佳的，该电压侦测电路包括非反相放大器，该非反相放大器设有非反相输入端、反相输入端以及输出端，其中该非反相输入端以第一电阻接地并以第二电阻耦接至该驱动电压输出端，该反相输出端以第三电阻接地，该输出端以第四电阻耦接至该反相输入端。
较佳的，该开关电路还包括电晶体开关电路，该电晶体开关电路设有射极、基极以及集极，该射极接地，该基极耦接该非反相放大器的该输出端，该集极以可变分压电阻耦接至该电压设定值输入端。
较佳的，当该非反相放大器的该输出端的该判断电压大于该电晶体开关电路的临界电压时，该射极与该集极导通，当该非反相放大器的该输出端的电压小于该电晶体开关电路的该临界电压时，该射极与该集极不导通。
与现有技术相比，本发明的电压设定值及其电路，可用于以激光或其他高能量光源为光源的投影设备中，可在激光光源的驱动电压较高时，适当地调整激光光源的驱动电流，以避免造成光瓦输出过大或烧毁其他元件。同时，当激光光源的驱动电压恢复至正常时，可调整激光光源的驱动电流至原设定值，以提高激光光源输出的光瓦。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合所附图式详细说明如下：
附图说明
图1绘示依照本发明实施例的电压设定值调整装置的简易示意图。
图2绘示依照本发明实施例的电压设定值调整装置的电路示意图。
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。
以下提出实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并非用以限缩本发明欲保护的范围。以下是以相同/类似的符号表示相同/类似的元件做说明。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考所附图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
依照本发明的实施例，提出一种电压设定值调整装置及其电路，用以侦测激光光源的驱动电压，并根据驱动电压调整电压设定值。
图1绘示依照本发明实施例的电压设定值调整装置100的简易示意图。请参照图1，电压设定值调整装置100包括控制器110、多个激光光源120以及电压设定值调整电路130。激光光源120可经由色轮改变出光颜色及/或经由透镜、菱镜等光学元件折射色光至不同的光路，以产生不同色光的光源。
控制器110具有电压设定值输入端112以及驱动电压输出端114。电压设定值Vset例如为中央处理器预先设定的电压讯号，当电压设定值Vset改变时，激光光源120所接收到的驱动电流Ic会随电压设定值Vset而改变，进而改变激光光源120输出的光瓦。也就是说，当电压设定值Vset改变时，控制器110可根据电压设定值Vset输出驱动电流Ic至这些激光光源120。一般情况下，电压设定值Vset为一固定值，以维持驱动电流Ic为一定电流。
此外，控制器110用以接收输入电压Vin，例如由电源供应器提供，输入电压Vin可经由升压转换器(Boost converter)或降压转换器(Buck converter)耦接至控制器110，以将输入电压Vin转换成此些激光光源120所需的驱动电压Vf(端电压)。也就是说，多个激光光源120可耦接至控制器110的驱动电压输出端114，以接收驱动电流Ic。
在一实施例中，当多个激光光源120串联连接时，激光光源120所需的驱动电压Vf相对较高，例如50V～100V，因此输入电压Vin可经由升压转换器升压。反之，当多个激光光源120并联连接时，激光光源120所需的驱动电压Vf相对较低，因此输入电压Vin可经由降压转换器降压。当然，多个激光光源120可单独采用串联或并联连接，亦可部分激光光源120串联之后再并联连接，或是部分激光光源120并联之后再串联连接，本发明对此不加以限制。
在一范例中，激光光源120的驱动电压Vf与激光光源120的温度有关，当激光光源120刚开启时，温度较低，因而激光光源120的驱动电压Vf变高，当激光光源120开启一段时间(例如5分钟)之后，温度较高，激光光源120的驱动电压Vf可恢复至正常。也就是说，激光光源120因为温度变化，导致内部的激光二极管所需的驱动电压Vf改变，进而造成激光光源120输出的光瓦随着其驱动电压Vf而改变。值得注意的是，当激光光源120刚开启时，激光光源120的驱动电压Vf较高，若激光光源120的驱动电流Ic仍保持在定电流，有可能造成光瓦输出过大或烧毁其他元件等问题，因此，有必要在激光光源120的驱动电压Vf较高时，适当地调整激光光源120的驱动电流Ic，以避免造成光瓦输出过大或烧毁其他元件。
根据上述，本发明提出一种电压设定值调整电路130，用以侦测激光光源120的驱动电压Vf，并根据驱动电压Vf调整电压设定值Vset，以供控制器110根据调整后的电压设定值Vadj输出驱动电流Ic至激光光源120。
图2绘示依照本发明实施例的电压设定值调整装置100的电路示意图。请参照图2，电压设定值调整电路130耦接于控制器110的电压设定值输入端112以及驱动电压输出端114之间。
电压设定值调整电路130包括电压侦测电路132以及开关电路134，其中电压侦测电路132的一端耦接驱动电压输出端114，另一端耦接开关电路134。电压侦测电路132用以输出对应驱动电压Vf的一判断电压，当判断电压大于参考电压时，开关电路134导通，反之，当判断电压小于参考电压时，开关电路134不导通(关闭)。在实施例中，电压侦测电路132可以任何一种方式来侦测激光光源120的驱动电压Vf，本发明不限制以下列实施例所述的方式来实现电压侦测电路132。
请参照图2，电压侦测电路132可包括非反相放大器133，非反相放大器133设有非反相输入端133a、反相输入端133b以及输出端133c，其中非反相输入端133a以第一电阻R4接地并以第二电阻R1、R2、R3耦接至驱动电压输出端114，反相输入端133b以第三电阻R5接地，输出端133c以一第四电阻R6耦接至反相输入端133b。
在图2中，非反相输入端133a的输入电压V1为流经第一电阻R4的电流与第一电阻R4的乘积，而驱动电压Vf为流经第一电阻R4与第二电阻R1、R2、R3的电流与第一电阻R4与第二电阻R1、R2、R3之和的乘积。也就是说，非反相输入端133a的输入电压V1＝VfхR4/(R1+R2+R3+R4)。
非反相放大器133的输入阻抗为无穷大，因此反相输入端133b的电压等于非反相输入端133a的输入电压V1。此时，反相输入端33b的电压为流经第三电阻R5的电流与第三电阻R5的乘积，而输出端133c的电压为流经第三电阻R5与第四电阻R6的电流与第三电阻R5与第四电阻R6之和的乘积。也就是说，输出端133c的电压V0＝V1х(1+R6/R5)。
由上述可知，当激光光源120刚开启时，温度较低，激光光源120的驱动电压Vf较高，反相输入端133b的输入电压V1及输出端133c的电压V0均相对增加。反之，当激光光源120开启一段时间后，温度较高，激光光源120的驱动电压Vf较低，反相输入端133b的输入电压V1及输出端133c的电压V0均相对减少。因此，本实施例中可根据激光光源120的驱动电压Vf，使输出端133c的电压V0大于或小于参考电压，以导通或关闭开关电路134。
在本实施例中，开关电路134用以根据输出端133c的电压V0(即判断电压)选择性地使电压设定值Vset为第一电压或第二电压。其中，开关电路134可以任何一种方式来调整电压设定值Vset，本发明不限制以下列实施例所述的方式来实现开关电路134。
请参照图2，开关电路134可包括电晶体135，电晶体135设有射极E、基极B以及集极C，其中射极E接地，基极B例如以电阻R10接地并以另一电阻R11耦接非反相放大器133的输出端133c，集极C以可变分压电阻耦接至电压设定值输入端112。可变分压电阻例如由串联电阻R7、两个并联的电阻R8、R9及电容C1所组成，可变分压电阻用以改变电压设定值输入端112的电压，即Vadj。
在图2中，电晶体135的基极B与射极E之间具有临界电压，例如0.7V，当非反相放大器133的输出端133c的电压V0(即判断电压)大于临界电压时，电晶体135的射极E与集极C导通，以产生导通电流。此时，两个电阻R8、R9并联之后的电阻较小，且电压设定值Vset分压后的电压Vadj减少，可使调整后的电压Vadj(即第一电压)相对变小。
此外，当非反相放大器133的输出端133c的电压V0(即判断电压)小于临界电压时，电晶体135的射极E与集极C不导通。此时，两个电阻R8、R9无法并联，串联电阻R7与其中电阻R8串联之后的电阻较大，且电压设定值Vset分压后的电压Vadj较高，可使调整后的电压Vadj(即第二电压)相对变大。
因此，即使电压设定值Vset为固定值，但本实施例中电压设定值调整电路130可根据驱动电压Vf来调整电压设定值Vset，以改变电压设定值输入端112的电压。
由上述说明可知，当激光光源120刚开启时，温度较低，激光光源120的驱动电压Vf较高，此时，可藉由调整电压设定值Vset，使激光光源120的驱动电流Ic较小，以限制激光光源120输出的光瓦。反之，当激光光源120开启一段时间后，温度较高，激光光源120的驱动电压Vf较低，此时，可藉由调整电压设定值Vset，使激光光源120的驱动电流Ic较高(或恢复为原设定值)，以提高激光光源120输出的光瓦。
本发明上述实施例的电压设定值调整装置100及其电路，可用于以激光或其他高能量光源为光源的投影设备中，可在激光光源的驱动电压较高时，适当地调整激光光源的驱动电流，以避免造成光瓦输出过大或烧毁其他元件。同时，当激光光源的驱动电压恢复至正常时，可调整激光光源的驱动电流至原设定值，以提高激光光源输出的光瓦。
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 (12)

1.一种电压设定值调整装置，其特征在于，包括：
控制器，具有电压设定值输入端以及驱动电压输出端；
多个激光光源，耦接该驱动电压输出端，该控制器根据电压设定值输出驱动电流至该多个激光光源；以及
电压设定值调整电路，耦接于该电压设定值输入端以及该驱动电压输出端之间，用以侦测该多个激光光源的驱动电压，并根据该驱动电压调整该电压设定值，该电压设定值调整电路包括电压侦测电路，用以侦测该驱动电压；
该电压侦测电路包括非反相放大器，该非反相放大器设有非反相输入端、反相输入端以及输出端，其中该非反相输入端以第一电阻接地并以第二电阻耦接至该驱动电压输出端，该反相输入端以第三电阻接地，该输出端以第四电阻耦接至该反相输入端；
其中，该电压侦测电路用以输出对应该驱动电压的判断电压，该电压设定值调整电路还包括开关电路，用以根据该判断电压选择性地使该电压设定值为第一电压与第二电压。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该驱动电压增加时，该驱动电流相对减少。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该驱动电压减少时，该驱动电流相对增加。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该多个激光光源以串联连接；或者，该多个激光光源以并联连接。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该开关电路还包括电晶体，该电晶体设有射极、基极以及集极，该射极接地，该基极耦接该非反相放大器的该输出端，该集极以可变分压电阻耦接至该电压设定值输入端。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，当该非反相放大器的该输出端的该判断电压大于该电晶体的临界电压时，该射极与该集极导通，当该非反相放大器的该输出端的电压小于该电晶体的该临界电压时，该射极与该集极不导通。
7.一种电压设定值调整电路，用于激光光源，该激光光源耦接控制器，其特征在于，该控制器具有电压设定值输入端以及驱动电压输出端，该控制器根据电压设定值输出驱动电流至该激光光源，
其中，该电压设定值调整电路耦接于该电压设定值输入端以及该驱动电压输出端之间，用以侦测该激光光源的驱动电压，并根据该驱动电压调整该电压设定值；
该电压设定值调整电路还包括电压侦测电路用以侦测该驱动电压，该电压侦测电路包括非反相放大器，该非反相放大器设有非反相输入端、反相输入端以及输出端，其中该非反相输入端以第一电阻接地并以第二电阻耦接至该驱动电压输出端，该反相输入端以第三电阻接地，该输出端以第四电阻耦接至该反相输入端；
其中，该电压侦测电路用以输出对应该驱动电压的判断电压，该电压设定值调整电路还包括开关电路，用以根据该判断电压选择性地使该电压设定值为第一电压与第二电压。
8.如权利要求7所述的电路，其特征在于，该驱动电压增加时，该驱动电流相对减少。
9.如权利要求7所述的电路，其特征在于，该驱动电压减少时，该驱动电流相对增加。
10.如权利要求7所述的电路，其特征在于，该激光光源为多个并以串联连接；或者，该激光光源为多个并以并联连接。
11.如权利要求7所述的电路，其特征在于，该开关电路还包括电晶体开关电路，该电晶体开关电路设有射极、基极以及集极，该射极接地，该基极耦接该非反相放大器的该输出端，该集极以可变分压电阻耦接至该电压设定值输入端。
12.如权利要求11所述的电路，其特征在于，当该非反相放大器的该输出端的该判断电压大于该电晶体开关电路的临界电压时，该射极与该集极导通，当该非反相放大器的该输出端的电压小于该电晶体开关电路的该临界电压时，该射极与该集极不导通。
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