CN1523946A - 外接式电源的投影机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种外接式电源的投影机，该投影机包括：直流电源端口、升压电路、电压调整电路、灯泡、触发器；直流电源端口接收外部提供的直流电压，由升压电路将直流电压转换至第一电压，该第一电压可启动触发器点亮灯泡，灯泡点亮后，由电压调整电路调整灯泡工作电压至第二电压，其中，第一电压高于第二电压。

Description

外接式电源的投影机

技术领域

本发明提供一种外接式电源的投影机，它通过投影机外部电源供应直流电源，并与设置在投影机内部、具有升压电路的镇流器电路一起，以达到可以将电源外移、缩减投影机体积的目的。

背景技术

目前，投影机都是内置交流/直流电源电压转换器，如图1所示，投影机外壳10内部设置电源(Power Supply)11和镇流器(Ballast)12，电源11连接投影机外部电源线112，通过外设的插头111将110伏或220伏的市电引进电源11，再经由电源11和镇流器12的电路将市电处理成投影机所需的多种不同电压，参考图2，传统电源11与镇流器12的电路结构，该电源11是为功率因数校正电路(PFC)，利用该功率因数校正电路将110伏或220伏的市电转换为380伏高电压，并输出至镇流器12和电路板所需的副电源电路(Subpower)13，镇流器12利用降压(Step down)电路将380伏电压转换为灯(lamp)121所需电压(约80伏)，副电源电路13利用回扫(fly back)电路，将380伏电压转换为电路板所需的其他不同电压，如12伏、5伏、3.3伏等。其中，副电源电路13需用到变压器T1与光耦合器IC1作为主线圈侧与副线圈侧的隔离。

按台湾安全检验标准，基于安全因素考虑，外露电压不能高于60伏，而投影机的电源需产生高达380伏电压，提供灯泡点灯用，这也是传统投影机必须将电源内置的最主要原因，而因为电源设置在投影机外壳内部占据一定的空间，导致投影机体积无法缩小，而如何将电源移到投影机外，是目前一般业者还没有突破的难题。

发明内容

为了克服传统电源的缺点，本发明的主要目的是提供一种外接式电源的投影机，可接受外部直流电压供电，并与设置在投影机内部的、具有升压电路的镇流器电路一起使用，以达到能够将直/交电源电压转换器外移、缩减投影机体积的目的。

本发明的另一目的是提供一种外接式电源的投影机，它的改善电路也适用于其它各种内部需要电压提高操作的便携式电器装置。

根据本发明的一个方面，提供一种外接式电源的投影机，该投影机包括：直流电源端口，用于接收投影机外部的直流电压；升压电路；电压调整电路；灯泡；触发器；升压电路将该直流电压转换到第一电压，第一电压可启动触发器点亮灯泡，灯泡点亮后，由电压调整电路调整灯泡工作电压至第二电压，其中，第一电压高于第二电压。

根据本发明的另一方面，提供一种外接式电源的投影机，该投影机包括：直流电源端口，用于接收投影机外部提供的直流电压；升降压电路，升降压电路具有开关、变压器、电容和反馈控制器，变压器的主线圈的一端连接直流电源端口，主线圈的另一端连接开关，变压器的副线圈连接电容；灯泡；触发器；当投影机开启时，开关开启，直流电压对变压器充电，使电容两端的电压提升至第一电压，当第一电压提升至使触发器点亮灯泡后，会使开关关闭，透过反馈控制器使灯泡工作电压调整至第二电压，其中，第一电压高于第二电压。

综上所述，根据本发明的一种外接式电源的投影机，通过功率因数校正电路和回扫电路构成电源的电路，和设置在投影机内部的具有升压电路的镇流器电路一起使用，以达到可将电源外移、缩减投影机体积的目的。本发明的外接电源与镇流器相互作用的电路，不仅适用于投影机，也可应用于其它需要高电压驱动的电子装置。

附图说明

图1是常见内置电源投影机的示意图。

图2是常见内置电源投影机的电路。

图3是根据本发明的外接电源投影机的示意图。

图4是根据本发明的外接电源优选实施例的电路。

图5是根据本发明的镇流器优选实施例的电路。

图6是根据本发明的镇流器采用回扫电路的电路。

图7是根据本发明的镇流器采用升降压电路的电路。

具体实施方式

参考附图，详细说明本发明，使得本发明的特征、目的和功能更加清楚。

参考图3，投影机具有设在投影机外壳10外部的电压转换器20，和设在投影机外壳10内部的镇流器电路30。镇流器电路30连接直流电源端口14。电压转换器20的一侧设有电源线23a，该电源线23a具有插头231a，用于连接市电(110/220V)，电压转换器20的另一侧设有电源线23b，该电源线23b具有插头231b，用于连接直流电源端口14。因此，由插头231a和电源线23a将市电(110/220V)引进电压转换器20，经由电压转换器20将市电(110/220V)转换成投影机所需的直流电压(48V)，再由电源线23b、插头231b将直流电压(48V)经由直流电源端口14送入镇流器电路30。

参考图4，根据本发明的一种外接式电源的投影机所使用的电压转换器20，该电压转换器20具有功率因数校正电路21，通过功率因数校正电路21，将110伏或220伏的市电转换为380伏电压，并经由一组回扫电路(Flyback)22将380伏高电压转换为低电压，低电压范围可以是2.5至60伏，图示以48伏电压作为例子，其中，回扫电路22利用变压器T1与光耦合器IC1作为主线圈侧与副线圈侧的隔离，由于输出电压低于60伏，因此，符合安全规定的要求，其电源线与连接插头都没有危险。然而，上述电压转换器20设计的目的在于，确认电压转换器20可以允许将电压升高至380V该电压，在电流与电压符合投影机的安全工作范围的情况下，也可使用市场上的电压转换器，来供应根据本发明的投影机的直流电源。

为配合本发明的外接式电源投影机，投影机内设有具有升压和降压电路功能的镇流器电路30，如图5所示，该镇流器电路30连接直流电源端口14以接收外部提供的48伏直流电压，在启动初期，晶体管Q1完全导通(类似于开关)，由电感L1、晶体管Q2、二极管D2、电容C1组成的升压电路(Step up)33，可将电压升高至第一电压，该电压一般约大于200伏。在本发明中，以250伏为例，再经由触发器(Igniter)32产生瞬间高电压将灯31点亮，灯31点亮后，晶体管Q2完全关闭，再由晶体管Q1、二极管D1、电感L1、二极管D2、电容C1、反馈控制器35组成的降压(Step down)电路34，供给灯31约20伏电压，灯31和反馈控制器35控制镇流器电路30的输出电功率(OutputWattage)慢慢升高，反馈控制器35和检测电阻R5连接，根据检测电阻R5的电压来调整输出电功率；此检测电阻R5与灯泡串联，一端接地，所以检测电阻R5两端的电压与流经灯泡的电流成正比，反馈控制器35则可根据此电压调整灯泡电压，直到晶体管Q1完全打开，而此时，再通过由电感L1、晶体管Q2、二极管D2、电容C1组成的升压电路33将电压升高至灯31所需的电压和电功率，完成启动过程；再如图5所示，镇流器电路30与三组降压电路40a、40b、40c一起，分别将输入的48伏电压直接转换为12伏、5伏、3.3伏等电路板所需的其他不同电压，即俗称的直流对直流转换器(DC-DCConverter)40，由于降压电路40a、40b、40c均处于副线圈侧，并且是低电压，所以没有安全距离限制，可以容易地做到小型化。

图5所示的镇流器电路30，也可用回扫电路替代，参考图6，是一种回扫电路130的电路。同样，回扫电路130连接直流电源端口14以接收外部提供的48伏直流电压。回扫电路130包含场效应晶体管Q1、电压器T1、电容C1和反馈控制器133。晶体管Q1是场效应晶体管开关，包括源极、漏极和栅极，其中，源极连接变压器T1，栅极连接反馈控制器，漏极连接至接地。当晶体管Q1打开时，将能量储存于变压器T1，当晶体管Q1关闭时，变压器T1经由二极管D1将能量释放给电容C1。在启动初期，变压器T1可将电容C1的电压升高至约250伏(即加在灯131两端的电压是250伏)，再经由触发器132，产生高电压将灯131点亮。灯131点亮后，变压器T1将电容C1的电压降至约20伏(即加在灯131的电压为20伏)，然后灯131的电流随时间递减。利用反馈控制器133的反馈，使得变压器T1将电容C1的电压逐渐提高，反馈控制器133是连接于检测电阻R4，根据该检测电阻R4的电压来调整输出电功率；该检测电阻R4与灯泡串联，一端接地，所以该检测电阻R4两端的电压和流经灯泡的电流成正比，反馈控制器133则可根据该电压来调整灯泡电压，而输出电功率也逐渐增加到灯131的额定值；该反馈控制器133调整灯泡电压的方法是控制Q1的开启与关闭的周期，通过C1的充放电的时间控制来调整该灯泡电压；电阻R2、R3为灯电压(Lamp Voltage)的反馈电阻，电阻R4为灯电流(Lamp Current)的检测电阻，同样地，该回扫电路130可与图5所示的直流对直流转换器40一起，分别将输入的48伏电压转换为12伏、5伏、3.3伏，提供电路板所需的其他不同电压。

图5所示的镇流器电路30，也可用升降压替代，参考图7，是一种升降压电路230的电路。该电路可以作为升压，也可作为降压。同样地，该升降压电路230连接直流电源端口14以接收外部提供的48伏直流电压。当晶体管Q1打开时，将能量储存于电感L1，当晶体管Q1关闭时，电感L1经由二极管D1，将能量释放给电容C1。如需调整电容C1的电压，可由控制器233来控制晶体管Q1的占空比因数(Duty Cycle)即可。电容C1的输出电压范围可调整为约10至150伏。而电容C1的电压经电感L2到灯231，经变压器T1、电阻R5再回到电容C1，变压器T1的作用相当于图5或图6的触发器32、132，在启动初期，变压器T1可以提供高电压给灯231，使灯231点亮；电阻R5是电流检测电阻，用来反馈灯231的电流，经光耦合器IC1放大后至控制器233，用来控制灯231的电流，电阻R6、R7是电容C1电压的反馈，用来控制电容C1的电压，由于电感L2、变压器T1、电阻R5内阻都很低，所以电容C1的电压约等于灯231的电压，而上述控制灯231的电压、电流，即相当于控制灯231的瓦特数；同理，该升降压电路230可与图5所示的直流对直流转换器40一起，分别将输入的48伏电压转换为12伏、5伏、3.3伏，提供电路板所需的其他不同电压。

必须强调说明的是，传统的内置电源式投影机，灯所需的启动电压约为380伏，而本发明将电源和镇流器电路结构改良后，将输入的低直流电压提升至380伏，点灯后降至低电压，给灯泡供电，然后，需要一小段时间，调升到灯泡的工作电压，而对灯的亮度效果并不会造成严重影响，换句话说，基于将投影机体积迷你化的想法，本发明确实具有显著的改善，并能提高投影机携带的便利性；再者，上述升压电路和可降压的电压调整电路的电路虽然是常见的技术手段，然而，却从未见过被采用在镇流器电路中，本发明将电路升降压电路应用在镇流器中，赋予电路升降压电路新的用途，并能达到缩小投影机体积的目的，解决了传统投影机业者没有解决的难题；其次，本发明的外接电源与镇流器相互作用的电路，不仅适用于投影机，也可应用于其它需要高电压驱动的电子装置，通过该电路，可缩减该类电子装置的体积，达到便携的目的，属于相同技术手段的转用，在此不再做详述。

综上所述，根据本发明的一种外接式电源的投影机，通过功率因数校正电路和回扫电路构成电源的电路，和设置在投影机内部的具有升压电路的镇流器电路一起使用，以达到可将电源外移、缩减投影机体积的目的，其产业利用性和进步性明显；以上公开的说明和图示，仅仅是根据本发明的优选实施例，不能用来限定本发明的范围，所有根据上述说明和权利要求定义的构造特征和功能上所做的各种变化，例如，数值的变换或等效元件的置换仍然应该属于本发明的范围。

Claims (14)

1、一种外接式电源的投影机，该投影机包括：

直流电源端口，用于接收投影机外部的直流电压；

升压电路；

电压调整电路；

灯泡；

触发器；

升压电路将该直流电压转换到第一电压，第一电压可启动触发器点亮该灯泡，灯泡点亮后，由电压调整电路调整灯泡工作电压至第二电压，其中，第一电压高于第二电压。

2、如权利要求1所述的外接式电源的投影机，其中，投影机还包含至少一组直流对直流转换器，使直流电压由该至少一组直流对直流转换器转换成至少一组低电压。

3、如权利要求2所述的外接式电源的投影机，其中，具有三组直流对直流转换器，通过三组直流对直流转换器，分别将输入电压转换为12伏、5伏、3.3伏三种不同电压。

4、如权利要求1所述的外接式电源的投影机，其中升压电路包含：

电感，一端电连接直流电源；

场效应晶体管；

二极管，一端连接电感和场效应晶体管；和

电容，一端连接二极管，另一端接地；

当启动投影机时，直流电压对电感和电容充电，当电容两端的电压达到第一电压后，启动触发器，触发器会产生瞬间高压，瞬间高压可点亮灯泡。

5、如权利要求4所述的外接式电源的投影机，在点亮灯泡后，场效应晶体管完全关闭。

6、如权利要求1所述的外接式电源的投影机，其中，电压调整电路，包含反馈控制器，当灯泡点亮后，反馈控制器会根据流经灯泡的电流大小来调整灯泡的工作电压。

7、如权利要求6所述的外接式电源的投影机，其中，投影机还包含检测电阻，检测电阻与灯泡串联，且该检测电阻的一端电连接反馈控制器，检测电阻的另一端接地，反馈控制器根据检测电阻两端的电压确定流经灯泡的电流大小。

8、一种外接式电源的投影机，投影机包括：

直流电源端口，用于接收投影机外部提供的直流电压；

升降压电路，升降压电路具有开关、变压器、电容和反馈控制器，变压器的主线圈的一端连接直流电源端口，主线圈的另一端连接开关，变压器的副线圈连接电容；

灯泡；

触发器；

当投影机开启时，开关开启，直流电压对变压器充电，使电容两端的电压提升至第一电压，当第一电压提升至使触发器点亮灯泡后，会使开关关闭，透过反馈控制器使灯泡工作电压调整至第二电压，其中，第一电压高于第二电压。

9、如权利要求8所述的外接式电源的投影机，直流电压由至少一组直流对直流转换器转换为至少一组低电压。

10、如权利要求9所述的外接式电源的投影机，其中，具有三组直流对直流转换器，通过这三组直流对直流转换器，分别将输入电压转换为12伏、5伏、3.3伏三种不同电压。

11、如权利要求8所述的外接式电源的投影机，其中，反馈控制器通过控制开关的开启与关闭的周期，调整该第二电压。

12、如权利要求8所述的外接式电源的投影机，其中开关是场效应晶体管开关，包括源极、漏极和栅极，其中，源极连接变压器，栅极连接反馈控制器且漏极连接至接地。

13、如权利要求8所述的外接式电源的投影机，其中，电压调整电路，包含反馈控制器，当灯泡点亮后，反馈控制器会根据流经该灯泡的电流大小来调整灯泡的工作电压。

14、如权利要求13所述的外接式电源的投影机，其中，投影机还包含检测电阻，检测电阻与该灯泡串联，且一端电连接反馈控制器，检测电阻的另一端接地，反馈控制器根据检测电阻两端的电压，确定流经灯泡的电流大小。

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