CN2708343Y

CN2708343Y - 用于投影系统的电源保护延时控制装置

Info

Publication number: CN2708343Y
Application number: CN 200420046479
Authority: CN
Inventors: 王海强
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-06-01
Filing date: 2004-06-01
Publication date: 2005-07-06
Anticipated expiration: 2014-06-01

Abstract

本实用新型涉及一种用于投影系统的电源保护延时控制装置，所述的电源保护延时控制装置包括：中央控制处理器，投影机电源接口，UPS电源，电源检测器，以及投影机控制接口。还包括：存储器，显示及键盘模组，输入按键接口，输出触发接口，电动幕电源接口。本实用新型解决了投影机非法关机断电影响灯泡使用寿命的问题，能最大限度地延长灯泡和投影机的使用寿命，并通过一个输入按键完成整个投影系统各部分设备的开关控制。

Description

用于投影系统的电源保护延时控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于投影系统的电源保护延时控制装置。

背景技术

现在市场上的投影机都有一个致命的难题，就是灯泡的寿命问题。投影机灯泡属于高价值的损耗品，单个售价便宜的也要1千多元人民币，因此灯泡的使用寿命是投影机用户所关心的一个主要问题。一般灯泡的正常使用寿命为2000-3000小时。所说的正常使用就是灯泡要保持良好的散热环境，否则使用寿命会大大减少，原本寿命为2000小时的灯泡因使用不当只能使用1000小时也不出奇。而影响灯泡正常使用寿命的原因主要有两个：一是安装环境封闭，散热条件差，使投影机的内部散热系统工作效率变低，从而影响到灯泡的寿命。但此问题可通过工程的手段改变周围的散热环境得以改善。二就是投影机的非法关机操作。投影机的正常关机流程中，从投影状态到关断投影机电源是一个逐步关闭的过程，关闭灯泡时并不能即时断电，仍需对散热系统继续供电，直至灯泡散热完全，通常在5～10分钟后关闭散热系统，然后才关断电源。但在日常使用时，由于人为或客观的原因(如使用人员疏忽，突然停电等)，经常会出现在投影机工作在投影状态下或还未进入完全待机状态就直接关断投影机电源，即所谓的“非法关机”。这种非法关机操作使得投影机灯泡工作时所产生的大量热量无法通过散热系统排散出机外，导致机器内部电子器件和灯泡长时间处于高温状态。通常出现这种情况，有10％的机会烧毁灯泡，即使不烧毁灯泡也会严重影响灯泡和投影机的寿命。

一个简单的投影系统包括：投影机、电动幕、影音设备。由于前述投影机的灯泡特性，使得开关一套投影系统要有一定的操作顺序。投影系统的开启流程是，降下电动幕，并打开投影机电源，投影机由待机状态缓慢进入投影状态，最后触发开启影音设备电源；投影系统的关闭流程是：升起电动幕，投影机由待机散热状态缓慢进入完全待机状态后，关闭投影机电源，最后触发关闭影音设备电源。这种开关操作较为繁琐，又必须严格按照步骤，不能出错，对普通用户来说极为不便。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于投影系统的电源保护延时控制装置，该装置能最大限度地延长灯泡和投影机的使用寿命，并通过一个输入按键完成整个投影系统各部分设备的开关控制。

本实用新型所述的用于投影系统的电源保护延时控制装置，包括：

一个中央控制处理器，控制投影系统各组成设备的电源开关过程；

一个投影机电源接口，接受中央控制处理器的开关指令，控制投影机的供电开关；

一个UPS电源，其输入端与交流电源连接，输出端与所述的电源控制接口连接，其切换由中央控制处理器控制；

一个电源检测器，连接在交流电源与中央控制处理器之间，检测交流电是否关断，并将检测结果提供给中央控制处理器，所述的中央控制处理器根据该检测结果来控制所述的UPS电源和电源控制接口；以及

一个投影机控制接口，其与中央控制处理器连接，将控制代码发送到投影机开关。

所述的电源检测器包括交流电转低电平的检测电路，检测交流电是否关断。方式是将交流电转化为一个电平信号或开关信号。上述设计都可通过变压器、继电器、光耦合等电子器件以现有技术实现。例如，将交流电转化为方波信号提供给中央控制处理器，如果中央控制处理器在一个方波周期内检测不到方波的跳变信号，视为交流电关断。

所述的投影机控制接口为RS232串行接口，或者红外线收发接口。

所述的电源控制接口中包括一个投影机电源输入开关，连接在UPS电源与投影机电源接口之间，受中央控制处理器的操作。

所述的投影机电源输入开关为单刀单掷继电器开关，或者可控硅开关。

所述的电源保护延时控制装置，该装置还包括：

一个存储器，其与中央控制处理器连接，用于存储投影机的各种开关机代码。

一个显示及键盘模组，其与中央控制处理器连接，键盘模组用于选择投影机的型号，该型号的标示码由显示模组显示出来。

一个输入按键接口，连接投影系统的开关按键，将开关信号传给中央控制处理器。该开关按键可以安装在单独的开关面板或多媒体控制主机的控制面板上。

一个输出触发接口，接收中央控制处理器发出的开关指令，控制投影系统的影音设备的控制开关。

一个电动幕电源接口，其输入端与交流电源连接，受中央控制处理器的操作，控制电动幕的供电开关。

本实用新型解决了投影机非法关机断电影响灯泡使用寿命的问题。本实用新型内置一个UPS电源，当投影机电源非法关断时，UPS电源会在20ms内立即接入，同时通过RS232接口或红外线接口向投影机发出关机指令，200ms内使投影机进入待机散热状态，UPS电源会为投影机继续供电15分钟，保证其散热系统的正常工作，投影机由待机散热状态到完全待机状态15分钟是足够的。之后自动切断UPS电源，正式关闭投影机。由此保证了由于人为或客观的原因非法关机，投影机也能按照正常的关机流程进行关机，从而最大限度的延长了灯泡和投影机的使用寿命。

本实用新型的第二个优点是，是集中解决了投影系统的各个组成设备的开关问题。应用本实用新型，只需开关一个按键，就能根据投影系统的特性按照前述的开关流程进行投影系统的开关，操作简单方便。

附图说明

图1为本实用新型的内部电路原理框图；

图2为本实用新型的核心控制电路的原理框图；

图3为本实用新型的扩充电路原理框图；

图4为本实用新型与投影系统各组成设备的连接示意图；

具体实施方式

本实用新型所述的用于投影系统的电源保护延时控制装置，如图1所示，包括：

一个中央控制处理器11，控制投影系统各组成设备的电源开关过程；

一个投影机电源接口12，接受中央控制处理器11的开关指令，控制投影机的供电开关；

一个UPS电源13，其输入端与交流电源连接，输出端与所述的电源控制接口12连接，其切换由中央控制处理器11控制；

一个电源检测器14，连接在交流电源与中央控制处理器11之间，检测交流电是否关断，并将检测结果提供给中央控制处理器11，所述的中央控制处理器11根据该检测结果来控制所述的UPS电源13和电源控制接口12；以及

一个投影机控制接口15，其与中央控制处理器11连接，将控制代码发送到投影机开关。

所述的电源检测器14包括交流电转低电平的检测电路。例如，电源检测器14将交流电转化为方波信号提供给中央控制处理器11，如果中央控制处理器11在一个方波周期内检测不到方波的跳变信号，视为交流电关断。

所述的投影机控制接口15为RS232串行接口，或者红外线收发接口。

如图2所示，电源控制接口12中包括一个投影机电源输入开关123，连接在UPS电源13与投影机电源接口12之间，受中央控制处理器11的操作。

本实施例中，投影机电源输入开关123为单刀单掷继电器开关。该开关123也可以是可控硅开关。

如图1和图3所示，所述的电源保护延时控制装置，还包括：

一个存储器16，其与中央控制处理器11连接，用于存储投影机的各种开关机代码。该存储器16可与中央控制处理器11整合在一起，或相互分离。

如图3所示，所述的电源保护延时控制装置进一步扩展，还包括：

一个显示及键盘模组17，其与中央控制处理器11连接，键盘模组用于选择投影机的型号，该型号的标示码由显示模组显示出来。

一个输入按键接口18，连接投影系统的开关按键，将开关信号传给中央控制处理器11。

一个输出触发接口19，接收中央控制处理器11发出的开关指令，控制投影系统的影音设备的控制开关。

一个电动幕电源接口20，其输入端与交流电源连接，受中央控制处理器11的操作，控制电动幕的供电开关。

本实用新型的功能详解及具体实施时所选用的器件：

中央控制处理器11：中央控制处理器是整个装置的“执行者”，所有的操作都由其进行控制实施。选用PHILIPS的八位微处理器P87LPC764。

投影机电源接口12：受控于中央控制处理器，中央控制处理器通过投影机电源控制接口控制开关投影机的供电电源。投影机电源通断由一个规格为AC250V/10A的单刀单掷继电器控制，吸合电压为12V。

UPS电源13：UPS电源主要是在投影机非法关机后，继续为投影机提供备用电源，使投影机散热系统有足够电力继续运作。UPS的切换主要由中央控制处理器控制，切换速度小于30ms。选用500VA的后备式电源，备用电池选用12V4安时。

电源检测器14：包括交流电转低电平的检测电路，检测220伏交流电压是否关断。方式是将交流电转化为一个电平信号或开关信号。上述设计都可通过变压器、继电器、光耦合等电子器件以现有技术实现。例如，将交流电转化为一个频率为50Hz的方波信号提供至中央控制处理器，若中央处理器20ms内(即1个方波周期之内)检测不到方波的跳变信号则视为交流市电关断。具体是通过一变压器降至5V交流，再进行整流和限幅，从而获得一个50Hz的5V方波信号提供给中央处理器。

投影机控制接口15为RS232串行接口或红外线收发接口，或者两者兼有。

RS232串行接口：现在的绝大多数投影机都备有RS232串口控制接口，可通过RS232接口对投影机进行开关控制。由于串口比红外接口更加可靠，故控制投影机以串口控制为第一选择。而此RS232串行接口就是提供了与投影机串口连接的界面。串行接口芯片使用专用芯片MAX232。

红外线收发接口：本接口内置有红外线学码功能，中央控制处理器通过此红外线接收接口对接收到的红外码进行解码，并存储至存储器内。当需要对投影机进行开关控制时，中央控制处理器就从存储器将相应的红外代码取出，再通过红外线发送接口发送给投影机，以达到控制投影机的目的。红外线接收采用红外线接收模块，已带有放大、整形、载波过滤等功能，直接输入至中央处理器。红外线发射电路由三极管放大驱动电路和红外线发射管组成。

存储器16：存储器主要用于存储市面上绝大多数投影机的RS232串口开关机代码以及红外线码，当装置要将投影机由投影模式进入待机模式时，装置内的中央控制处理器会根据设置好的投影机型号通过红外线接口或RS232串行接口，将对应的开关代码发送出去。使用I2C总线控制的EEPROM 24C64。

显示/键盘模组17：显示模组用于显示本装置要控制投影机型号的标示码，标示码与投影机型号的对照表由说明书提供。键盘是用于选择投影机型号，型号的标示码由显示模组显示出来。显示模组采用3位八段LED数码管，可以显示000-999多达1000种型号的投影机标示码。键盘模组为三个轻触按键，一个按键与一个LED数码管相对应，每按一下按键，对应的数码管内容加一，当数码管内容为9时又会回复至0。

输入按键接口18：输入按键接口连接外面的投影系统开关面板，通过开关面板上的开关按键，由本装置上的输入按键接口将开关信号传给中央处理器，中央处理器根据接收到的信号按照正确的投影系统开关顺序对系统进行开关操作。采用光耦合IC进行隔离，减小长线传输的干扰。

输出触发接口19：输出触发接口是提供一个开关通断信号，去触发多媒体中央控制系统或电源时序器，对影音信源设备、信号切换设备和音响设备进行开关机的操作。输出触发接口发出的开关信号是由中央处理器控制的。使用一个单刀双掷继电器作为输出触发接口，与本装置内部电路隔离。

电动幕电源接口20：受控于中央控制处理器，中央控制处理器通过电动幕电源接口控制电动投影幕的升降。电动幕的升降由一个规格为AC 250V/10A的单刀双掷继电器控制。吸合电压为12V。

本实用新型在应用时，如图4所示，将整个投影系统的各组成设备连接起来：电源保护延时控制装置1分别与投影机2、电动幕3、影音设备4与按键开关5。

具体运作流程如下：

在非法关断220V供电电源时，中央处理器从电源检测电路在20ms内(即1个方波周期之内)检测不到方波的跳变信号，确定220V供电电源关断，当判断为非法关断电源，则进入电源保护流程；中央处理器立即将UPS电源切换至投影机供电电源上，继续为投影机供电；中央处理器根据用户在显示/键盘模组上设置好的投影机型号标示码，从存储器取出相应的关机代码和串口设置参数(波特率、校验、数据位、停止位)，通过RS232串行接口或红外发射接口发送给投影机，使投影机在最短时间内(大概不超过200ms)进入待机散热状态；中央处理器在延时十五分钟后，切断投影机供电电源。

在“一键”开通投影系统时，中央处理器检测到系统开机按键按下后，控制电动幕升降继电器使电动幕进行下降操作；中央处理器开启投影机电源，再通过串口接口或红外接口，使投影机由待机状态进入投影状态；中央处理器通过输出触发接口输出一个闭合的开关信号，去触发开启影音设备电源。

在“一键”关闭投影系统时，中央处理器检测到系统关机按键按下后，控制电动幕升降继电器使电动幕进行上升操作；中央处理器通过串口接口或红外接口，使投影机由投影状态进入待机散热状态；中央处理器通过输出触发接口输出一个断开的开关信号，去触发关闭影音设备电源；投影机由投影状态进入待机散热状态延时十五分钟后，中央处理器关断投影机电源。

Claims

1、用于投影系统的电源保护延时控制装置，其特征在于，包括：

一个中央控制处理器(11)，控制投影系统各组成设备的电源开关过程；

一个投影机电源接口(12)，接受中央控制处理器(11)的开关指令，控制投影机的供电开关；

一个UPS电源(13)，其输入端与交流电源连接，输出端与所述的电源控制接口(12)连接，其切换由中央控制处理器(11)控制；

一个电源检测器(14)，连接在交流电源与中央控制处理器(11)之间，检测交流电是否关断，并将检测结果提供给中央控制处理器(11)，所述的中央控制处理器(11)根据该检测结果来控制所述的UPS电源(13)和电源控制接口(12)；以及

一个投影机控制接口(15)，其与中央控制处理器(11)连接，将控制代码发送到投影机开关。

2、根据权利要求1所述的电源保护延时控制装置，其特征在于，所述的电源检测器(14)包括交流电转低电平的检测电路，检测交流电是否关断。

3、根据权利要求1所述的电源保护延时控制装置，其特征在于，所述的投影机控制接口(15)为RS232串行接口，或者红外线收发接口。

4、根据权利要求1或2所述的电源保护延时控制装置，其特征在于，所述的电源控制接口(12)中包括一个投影机电源输入开关(123)，连接在UPS电源(13)与投影机电源接口(12)之间，受中央控制处理器(11)的操作。

5、根据权利要求4所述的电源保护延时控制装置，其特征在于，所述的投影机电源输入开关(123)为单刀单掷继电器开关，或者可控硅开关。

6、根据权利要求1所述的电源保护延时控制装置，其特征在于，该装置还包括：

一个存储器(16)，其与中央控制处理器(11)连接，用于存储投影机的各种开关机代码。

7、根据权利要求1所述的电源保护延时控制装置，其特征在于，该装置还包括：

一个显示及键盘模组(17)，其与中央控制处理器(11)连接，键盘模组用于选择投影机的型号，该型号的标示码由显示模组显示出来。

8、根据权利要求1所述的电源保护延时控制装置，其特征在于，该装置还包括：

一个输入按键接口(18)，连接投影系统的开关按键，将开关信号传给中央控制处理器(11)。

9、根据权利要求1所述的电源保护延时控制装置，其特征在于，该装置还包括：

一个输出触发接口(19)，接收中央控制处理器(11)发出的开关指令，控制投影系统的影音设备的控制开关。

10、根据权利要求1所述的电源保护延时控制装置，其特征在于，该装置还包括：

一个电动幕电源接口(20)，其输入端与交流电源连接，受中央控制处理器(11)的操作，控制电动幕的供电开关。