TW200939885A - Driver for a projection system - Google Patents

Description

200939885 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係一種如申請專利範圍第1項之複數個半導體 光源之驅動器。 【先前技術】 投影系統使用半導體光源（尤其是發光二極體，LED) 的現象日益普及。這些LED是由一個驅動器負責驅動。驅 動器具有適當的提供電流的器具，而且通常具有多個此種 ❹ 器具，也每一個LED顏色均有一個這種器具。通常每一個 LED是負責產生一種顏色（紅色，綠色，藍色），但也可以 是由這種器具提供電流給一個半導體光源分枝中的多個 LED。由於線性調節器的切換時間很快，因此通常是將這 種提供電流的器具製作成線性調節器。 提供給線性調節器的電壓應略高於3個發光二極體（或 是一個分枝中的發光二極體配置）中正向電壓最大的那一 〇 個發光二極體的最大正向電壓。例如，如果一個紅光發光 二極體的反向電壓爲4V、一個綠光發光二極體的反向電壓 爲6.2V、一個藍光發光二極體的反向電壓爲6.5V，則提供 給線性調節器的電壓應爲7 V或略低於7V(但無論如何都要 大於6.5V)，例如提供6.5%V至7.0V的電壓。這種方式的 一個缺點是，紅光發光二極體的線性調節器得到的電壓供 給過高，綠光發光二極體的線性調節器得到的電壓供給也 略嫌過高，因此會有過多的能量被轉換成熱。此外，在驅 -4- 200939885 動器內，7V或略低於7V的電壓通常是由一個所謂的預調 節器供應，此種預調節器通常被視爲一種DC-DC變壓器。 預調節器通常並非直接與電網連接。通常系統（例如投影機） 中會有一個獨立的電源設備與電網直接連接，在電電源設 備中有一個功率因素修正器（Power Factor Corrector, PFC) 及一個供應電壓（例如16V的電壓）給預調節器的DC-DC變 壓器。之所以要使用這種電源設備是因爲需要有一個功率 因素修正器：需要爲電網模擬一個直流電阻。整體而言， 〇 先前技術之配置過於複雜。 【發明內容】 本發明的目的是提出一種如申請專利範圍第1項之複 數個半導體光源之驅動器，此種驅動器應盡可能可以與電 網直接，因而可以形成一種不複雜的配置。 採用具有申請專利範圍第1項之特徵的驅動器即可達 到上述目的。本發明之其他有利的實施方式均記載於附屬 〇 專利申請項目中。 本發明之驅動器具有一個由功率因素修正器（PFC)及 至少一個DC-DC變壓器構成的單元’其中DC-DC變壓器至 少有一個輸出端與供電器具直接連接。 由於本發明將功率因素修正器整合到驅動器中，因此 驅動器可以直接與電網連接。同時也不再需要利用第一個 DC-DC變壓器將電源電壓調整成16V，以及利用第二個 DC-DC變壓器將16V的電壓調整成7V或更低，而是由單 200939885 獨一個向線性調節器提供電壓的DC-DC變壓器直接提供一 個輸出電壓。 這個單元不一定要整合到驅動器內，而是可以在驅動 器所在的投影系統內與驅動器耦合。但無論如何都不再需 要先前技術所使用的預調節器。 DC-DC整流器最好是一種通量變壓器，因爲這是最常 被使用且價位較低的變壓器。 根據本發明的一種實施方式，整合到驅動器內的單元 ❹ 可以同時向不同的輸出端提供不同的電壓。如果每一個輸 出端均各自與一個供電器具連接，則可以向每一個發光二 極體或每一個發光二極體分枝提供最適當的電壓，這樣就 不會有過量的熱產生。 例如在市面上可購得的 ATX電源設備（一種有名的電 腦用電源供應器）就是一種具有上述特性的單元。這此電源 設備不但可以用低廉的格取得，而且很容易就可以安裝到 Q 驅動器中。 單元之輸出端的輸出電壓最好是可以調整的，而且是 可以經由控制訊器控制。爲此單元應具有一個控制輸入 端。這個特徵使驅動器內的電源設備可以完美的調整輸出 電壓，而之前的技術並未將此種電源設備安裝在驅動器 中。例如前面提及的ATX電源設備通常具有一個這種控制 輸入端（也稱爲”讀出輸入端”（Sense-Input))。 驅動器具有一個已知的數位控制單元，通常這種數位 200939885 控制單元是用來控制供電器具。如果單元具有一個控制輸 入端，則這個數位控制單元也可以與這個控制輸入端耦 合，以便能夠將控制訊號輸入單元。 可以安裝驅動器的開關裝置可以免除驅動器及電網之 間所有的中間元件。申請專利範圍第7項主張的就是驅動 器及此種裝置的使用。 【實施方式】 在投影系統中，一個如第1圖顯示之屬於先前技術之 驅動器（10)通常與多個LED(12，12’，12’’）耦合，也就是與 一個紅光LED(12)、一個綠光LED(12’）、以及一個藍光 LED(12’’）耦合。驅動器（10)的任務是供電給LED(12，12’， 12’’）。爲此驅動器具有分別對應於每一種顏色之LED的線 性調節器（1 4，1 4 ’，1 4 ’ ’）。輸入線性調節器（1 4，1 4 ’，1 4 ’ ’） 的電壓應比LED(12，12’，12’’）的最大正向電壓還要高出 3%至10%。發射藍光的LED(12’’）的反向電壓最高（6.5V)， Q 而1^口（12)爲4乂， LED(12’）爲6.2V。因此線性調節器（14, 14’，14’’）的電壓應在7V至6.5V之間。爲了提供這樣的電 壓，驅動器（10)具有一個預調節器（16)(最好是一個DC-DC 變壓器），並接收一個輸入電壓（例如16V)。根據先前技術， 預調節器並非與電網（AC)連接直接連接，而是串聯一個具 有功率因素修正器（PFC)(20)及DC-DC變壓器（22)的電源設 備（18)。這個電源設備（18)的任務是爲預調節器（16)提供 16V的輸入電壓。 200939885 此外’驅動器（10)還具有一個數位控制單元（24)，例如 一個微控制器，其任務是經由輸入端（2 5)收到控制訊號， 並將接收到的控制訊號轉換成對線性調節器（1 4 , 1 4，，1 4，，） 適當的控制訊號，然後將轉換過的控制訊號經由一個數位-類比轉換器（26，26’，26")傳送到線性調節器（14，14,， 14，，）。 本發明的驅動器（10’）與驅動器（10)的區別在於，驅動 器（10’）可以直接與電網（AC)連接。本發明是以一個安裝在 ❹ 驅動器（10’）中的單元（16’）取代驅動器（10)的預調節器 (16)。單元（16’）具有一個和電源設備（18)之功率因素修正器 (PFCK20)相同的功率因素修正器（PFCH20’），以及一個 DC-DC變壓器（22’）。單元（16’）可以是一種在市場上可購得 的電源設備，尤其是一種可以用低廉價格取得的電腦用電 源供應器（例如ATX電源設備）。 單元（16’）不再是只有一個輸出端，而是有多個輸出端 ❿ （28，28’， 28’’），而且這些輸出端（28，28’， 28’’）分別 與一個對應的線性調節器（1 4，1 4 ’，1 4 ’ ’）連接。這樣每一 個線性調節器都可以獲得一個比線性調節器所控制之發光 二極體的最大正向電壓高出3 %至10%的電壓。因此可以向 輸出端（2 8)提供一個4.IV的電壓，這個電壓略高於發光二 極體（12)的電壓（4V)、向輸出端（28’）提供一個6.3V的電 壓，這個電壓略高於發光二極體（12,)的電壓（6.2V)、以及向 輸出端（28’’）提供一個6.6V(或是7V)的電壓，這個電壓略 200939885 高於發光二極體（12’’）的電壓（6.5V)。ATX電源設備具有多 個這樣的輸出端。並非所有的ATX電源設備本來就能夠輸 出正好符合需求的電壓。但是電壓是可以控制的，而且是 經由一個控制輸入端（30)控制。在驅動器（10’）中，單元（16’） 的控制輸入端（30)與控制單元（24)的一個控制輸出端（32)連 接，因此控制單元（24)可以控制輸出端（28，28’， 28’’）的 電壓。 相較於先前技術之驅動器（10)及電源設備（18)的配 置’驅動器（10’）的構造要緊密許多。驅動器（1〇，）可以直接 與電網連接。由於每一個線性調節器（14，14’，14，’）都可 以獲得適當的電壓供應，因此熱損耗會比較少。 【圖式簡單說明】 以下配合圖式及一個實施例對本發明的內容作進一步 的說明：

第1圖：一種屬於先前技術之驅動器的構造示意圖。 第2圖：本發明之驅動器的構造示意圖。 【主要元件符號說明】 10，10’ 驅動器 12，12，，12’， 14， 14’， 14,， 16 16, 半導體光源/發光二極體 供電器具/線性調節器 預調節器 單元 18 電源設備 200939885 20， 2(Γ 功 率 因 素 修 正 器 22， 22' DC-Dc 變 壓 器 24 控 制 單 元 25 輸 入 端 26、 26, 、 26，’ 數位- 類 比 轉 換 器 28， 28’， 28,， 輸 出 端 30 控 制 輸 入 丄山 m 32 控 制 輸 出 端 Ο

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Claims (1)

1. 200939885 七、申請專利範圍： 1. 一種複數個半導體光源（12，12’，12’’）之驅動器（10’）， 具有複數個各自供電給至少一個半導體光源（12，12’， 12’’）的供電器具（14，14’，14’’），其特徵爲：驅動器（10’） 具有一個由功率因素修正器（PFC)(20’）及至少一個DC-DC 變壓器（22’）構成的單元（16’），或是驅動器（10’）與一個這 樣的單元（16’）耦合，其中DC-DC變壓器（22’）的一個輸出 端（28，28’）與供電器具（14，14’，14’’）直接連接。 ❹ 2. 如申請專利範圍第1項的驅動器（10’），其中DC-DC變壓 器（22’）是一種通量變壓器。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項的驅動器（10’），其中單 元（16’）具有多個輸出端（2 8, 28’，28’’），而且每一個輸出 端（28, 28’，28’’）都與一個供電器具（14，14’，14’’）連接。 4. 如前述申請專利範圍中任一項的驅動器（10’），其中單元 (16’）是一種ATX電源設備。 〇 5.如前述申請專利範圍中任一項的驅動器（10’），其中單元 (16’）具有一個控制輸入端（30)，經由輸入控制輸入端（30) 的訊號可以控制輸出端（28，28’，28’’）的電壓。 6. 如申請專利範圍第5項的驅動器（10’），其中數位控制單 元（24)與控制輸入端耦合（30)。 7. 將一種如前述申請專利範圍中任一項的驅動器安裝在一 個裝置中，其中驅動器（10’）直接與電網（AC)連接。 8. —種投影系統，具有複數個LEDs(12，12’，12")及一個 -11- 200939885 如申請專利範圍第 1項至第 6 Ϊ (10’），其特徵爲：由驅動器（10’）向 供電。 中任一項的驅動器 LED(12，12’，12’’）

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