一种投影仪中的风扇转速的控制方法、系统及投影仪的制作方法

文档序号:8047027阅读:645来源:国知局
专利名称:一种投影仪中的风扇转速的控制方法、系统及投影仪的制作方法
技术领域
本发明属于投影仪技术领域,尤其涉及一种投影仪中的风扇转速的控制方法、系统及投影仪。
背景技术
传统商用及工程投影仪有体积大、功耗高、灯泡寿命短等缺点,而LED固体光源投影仪相对体积小、功耗低、并具有超长寿命等优点,随着近年来半导体发光材料的发展以及 LED固体光源技术的提高,给投影行业带来了新的发展机会。但是基于LED固体光源对温度极其敏感和风扇个体间转速离散性较大的现实,常规的风扇转速调制系统很难实现对其精确快速的散热控制,很明显现有的低效率散热方式将成为制约LED固态光源广泛使用的技术瓶颈。本发明正是基于解决该技术瓶颈而诞生。

发明内容
本发明的目的在于提供一种投影仪中的风扇转速的控制方法、系统及投影仪,旨在解决现有技术中存在的无法有效地控制风扇转速来达到精确快速的对LED固态光源进行有效的散热的问题。本发明是这样实现的,一种投影仪中的风扇转速的控制方法,所述方法包括以下步骤根据预设的风扇初始电压来驱动风扇转动;侦测并计算出风扇的当前转速;判断所述当前转速与目标转速之差的绝对值与公差值的大小关系;如果判断出绝对值不大于公差值,则表示风扇的当前转速与目标转速的偏差在公差允许范围内,风扇转速不作调制;返回所述侦测并计算出风扇的当前转速的步骤;如果判断出绝对值大于公差值,则根据当前转速与目标转速来计算出风扇调制宽度,并根据所述调制宽度来计算出风扇当前驱动电压,并根据计算出的风扇当前驱动电压来驱动风扇转动。本发明的另一目的在于提供一种投影仪中的风扇转速的控制系统,所述系统包括驱动模块,用于根据预设的风扇初始电压来驱动风扇转动;中央处理器,用于侦测并计算出风扇的当前转速;判断模块,用于判断所述当前转速与目标转速之差的绝对值与公差值的大小关系;控制模块,用于如果判断出绝对值不大于公差值,则表示风扇的当前转速与目标转速的偏差在公差允许范围内,风扇转速不作调制;如果判断出绝对值大于公差值,则根据当前转速与目标转速来计算出风扇调制宽度,并根据所述调制宽度来计算出风扇当前驱动电压,并根据计算出的风扇当前驱动电压来驱动风扇转动。
本发明的另一目的在于提供一种包括上面所述的投影仪中的风扇转速的控制系统的投影仪。在本发明中,采用动态步进调整来预设风扇驱动电压,通过当前风扇驱动电压,目标转速与当前转速来构建基于函数关系的算法以求解出调制宽度,该调制宽度相当于欠阻尼振荡模型中的不断衰减的振幅,振幅为零意味着调制宽度衰减到最低,风扇转速由粗调制自然过渡到细调制。显而易见,该动态步进调整将风扇转速的粗调与细调两个阶段的调制合二为一,这就构成风扇转速调制速度大幅提升的理论基础。本发明实施例有效地控制风扇转速来达到精确快速的对LED固态光源进行有效的散热。


图1是本发明实施例提供的投影仪中的风扇转速的控制方法的实现流程示意图。图2是本发明实施例提供的投影仪中的风扇转速的控制系统的结构示意图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。在本发明实施例中,风扇的散热控制是通过其转动推动空气流动来实现。其转动速度是通过设置其驱动电压,然后侦测风扇转速并将该转速与目标转速比较来决定驱动电压的变化。请参阅图1,为本发明实施例提供的投影仪中的风扇转速的控制方法的实现流程, 其包括以下步骤在步骤SlOl中,根据预设的风扇初始电压来驱动风扇转动;在步骤S102中,侦测并计算出风扇的当前转速;在本发明实施例中,通过风扇内置的传感器来侦测风扇速度,并将所述侦测到的风扇速度传送给中央处理器,通过中央处理器来计算出风扇的当前转速。在步骤S103中,判断所述当前转速与目标转速之差的绝对值与公差值的大小关系;在步骤S104中,如果判断出绝对值不大于公差值,则表示风扇的当前转速与目标转速的偏差在公差允许范围内,风扇转速不作调制;返回步骤S102 ;在步骤S105中,如果判断出绝对值大于公差值,则根据当前转速与目标转速来计算出风扇调制宽度,并根据所述调制宽度来计算出风扇当前驱动电压,并根据计算出的风扇当前驱动电压来驱动风扇转动。在本发明实施例中,所述步骤S105,具体包括以下步骤在步骤S1051中,如果判断出绝对值大于公差值,则将当前转速减去目标转速得到风扇调制宽度;在步骤S1052中,将风扇调制宽度除以公差值的结果赋给风扇调制宽度;在步骤S1053中,将风扇调制宽度乘以振幅衰减系数的结果再赋给风扇调制宽度;
在步骤S1054中,将风扇调制宽度乘以相位余弦值的结果再赋给风扇调制宽度;在步骤S1055中,判断风扇调制宽度的绝对值是否小于调制步进最小值;在步骤S1056中,如果风扇调制宽度的绝对值小于调制步进最小值,则比较当前转速与目标转速的大小关系在步骤S1057中,若当前转速大于目标转速,则将风扇调制宽度乘以相位余弦值的结果再赋给风扇调制宽度;在步骤S1058中,若当前转速小于目标转速,则将风扇调制宽度乘以相位余弦值的结果再赋给风扇调制宽度;在步骤S1059中,将风扇初始电压加上风扇调制宽度的值再赋给风扇初始电压;在步骤S1060中,比较风扇初始电压与风扇驱动电压最小值及风扇驱动电压最大值的关系;在步骤S1061中,如果风扇初始电压小于风扇驱动电压最小值,则将风扇驱动电压最小值赋给风扇初始电压,并根据所述风扇驱动电压最小值来驱动风扇转动;在步骤S1062中,如果风扇初始电压大于风扇驱动电压最大值,则将风扇驱动电压最大值赋给风扇初始电压,并根据所述风扇驱动电压最大值来驱动风扇转动。在步骤S1063中,最后返回步骤S102。
例如#01定义S(X)为当前风扇驱动电压值;
定义S (c)为风扇当前转速值;
定义s(t)为当前目标转速值;
定义S(r)为当前转速与目标转速的公差值;
定义S(d)为振幅衰减系数值;
定义S (ρ)为系统相位值;
定义S (η)为调制步进最小值;
定义S (s)为调制步进宽度值;
定义S (a)为风扇驱动电压最小值;
定义S(b)为风扇驱动电压最大值;
#02程序完成系统上电后的初始化;
#03程序执行系统启动任务;
#04预设风扇的初始电压值S(X)以驱动风扇转动;
#05中央处理器侦测并计算出风扇的即时转动速度S (c);(该速度可由风扇内的
传感器反馈给中央处理器而计算所得。)#06判别当前转速S(C)与目标转速S(t)之差的绝对值与公差值S(r)相互关系。#07如果绝对值(S(c)-S(t))不大于公差值S (r),则表示风扇的当前转速与目标转速的偏差在公差允许范围内,不作任何处理,直接跳转至#05步骤;#08如果绝对值(S(c)-S(t))大于公差值S (r),则将当前转速减去目标转速得到风扇调制宽度S(s);#09将S(s)除以转速公差S (r)的结果再赋给S (s);#10将S(s)乘以振幅衰减系数S (d)的结果再赋给S(s);#11将S(s)乘以相位余弦值cos (S(ρ))的结果再赋给S(s);
#12判别S (s)的绝对值值是否小于调制步进最小值S (η);#13如果S(s)绝对值小于调制步进最小值S (η),则比较S (c)与S(t)的相互关系若S(c)大于S⑴,则将S(s)乘以相位余弦值cos (S(ρ))的结果再赋给S(s);若S (c)小于S (t),则将S (s)乘以相位余弦值cos (π-S (ρ))的结果再赋给S (s);#14将当前风扇驱动电压值S(X)加上调制宽度S(s)的值再赋给S(X);#15比较S (χ)与S (a),S (b)的相互关系若S (χ)小于S (a)条件成立,则S (χ)取值S (a);若S (χ)大于S (b)条件成立,则S (χ)取值S (b);#16跳转至#05步骤循环执行以上步骤。程序体算法设计如下S (χ) = (S (a) +S (b)) /2 ;若绝对值(S(c)-S(t)) > S(r)条件成立则执行以下程序体{S(s) = ((S(c)_S(t))/S(r))*S(d)*cos(S(p))若绝对值S(s) < S (η)条件成立则执行以下程序{若S (c) > S (t)条件成立则执行 S (s) = S (n) *cos (S (ρ))若S (c) < S (t)条件成立则执行 S (s) =S (n) *cos ( π -S (ρ))}S(x) = S (χ)+S (s)若S (χ) < S (a)条件成立则执行S (χ) = S (a)若S (χ) > S (b)条件成立则执行S(X) = S (b)}否则风扇当前转速在目标转速公差允许范围内,风扇转速无需调制。如,设定投影仪在某条件下风扇的目标转速为5600转/分钟。FA风扇的驱动电压为7. Iv能够使其转速稳定于5600转/分钟,但是对FB风扇来讲输出7. Iv其转速可能仅有 4500转/分钟,需要8. Ov才能使其转速达到5600/分钟,同样对FC风扇来讲7. Iv的驱动电压其转速可能达到6500转/分钟,仅需要6. Iv就可以使其转速稳定于5600/分钟。所以风扇及电路系统存在离散性的客观事实,将导致风扇稳定于同样的转速其驱动电压却千差万别。本发明实施例就是能够匹配到每台投影仪都能精确找出其对应的电压输出值。不但要能找出正确的电压值,而且还要快速。这是因为LED固态光源对温度很敏感,工作在非安全温度下时间稍长都可能导致其永久性损坏。所以本发明实施例是将当前电压输出值, 当前转速与目标转速之间建立函数关系来快速定位电压输出值。请参阅图2,为本发明实施例提供的投影仪中的风扇转速的控制系统的结构。为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。所述投影仪中的风扇转速的控制系统可以是内置于投影仪中的软件单元、硬件单元或者是软硬件结合的单元。所述投影仪可以是 LED型投影仪,或者是灯泡型投影仪等等。所述投影仪中的风扇转速的控制系统包括驱动模块102、中央处理器104、判断模块106、控制模块108。驱动模块102,用于根据预设的风扇初始电压来驱动风扇转动;中央处理器104,用于侦测并计算出风扇的当前转速;判断模块106,用于判断所述当前转速与目标转速之差的绝对值与公差值的大小关系;控制模块108,用于如果判断出绝对值不大于公差值,则表示风扇的当前转速与目标转速的偏差在公差允许范围内,风扇转速不作调制;如果判断出绝对值大于公差值,则根据当前转速与目标转速来计算出风扇调制宽度,并根据所述调制宽度来计算出风扇当前驱动电压,并根据计算出的风扇当前驱动电压来驱动风扇转动。在本发明实施例中,所述系统还包括传感器。所述传感器内置于风扇中。传感器,用于侦测风扇的风扇速度,并将所述侦测到的风扇速度传送给中央处理
ο在本发明实施例中,所述系统还包括计算模块,大小判断模块、比较模块、电压获取模块、电压比较模块,以及转动控制模块。所述计算模块,用于如果判断出绝对值大于公差值,则将当前转速减去目标转速得到风扇调制宽度;将风扇调制宽度除以公差值的结果赋给风扇调制宽度;将风扇调制宽度乘以振幅衰减系数的结果再赋给风扇调制宽度;将风扇调制宽度乘以相位余弦值的结果再赋给风扇调制宽度。所述大小判断模块,用于判断风扇调制宽度的绝对值是否小于调制步进最小值。比较模块,用于如果风扇调制宽度的绝对值小于调制步进最小值,则比较当前转速与目标转速的大小关系;电压获取模块,用于若当前转速大于目标转速,则将风扇调制宽度乘以相位余弦值的结果再赋给风扇调制宽度;若当前转速小于目标转速,则将风扇调制宽度乘以相位余弦值的结果再赋给风扇调制宽度;将风扇初始电压加上风扇调制宽度的值再赋给风扇初始电压;电压比较模块,用于比较风扇初始电压与风扇驱动电压最小值及风扇驱动电压最大值的关系;转动控制模块,用于如果风扇初始电压小于风扇驱动电压最小值,则将风扇驱动电压最小值赋给风扇初始电压,并根据所述风扇驱动电压最小值来驱动风扇转动;如果风扇初始电压大于风扇驱动电压最大值,则将风扇驱动电压最大值赋给风扇初始电压,并根据所述风扇驱动电压最大值来驱动风扇转动。综上所述,本发明实施例采用动态步进调整来预设风扇驱动电压,通过当前风扇驱动电压,目标转速与当前转速来构建基于函数关系的算法以求解出调制宽度,该调制宽度相当于欠阻尼振荡模型中的不断衰减的振幅,振幅为零意味着调制宽度衰减到最低,风扇转速由粗调制自然过渡到细调制。显而易见,该动态步进调整将风扇转速的粗调与细调两个阶段的调制合二为一,这就构成风扇转速调制速度大幅提升的理论基础。本发明实施例有效地控制风扇转速来达到精确快速的对LED固态光源进行有效的散热。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质
8中,所述的存储介质,如ROM/RAM、磁盘、光盘等。 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种投影仪中的风扇转速的控制方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤 根据预设的风扇初始电压来驱动风扇转动;侦测并计算出风扇的当前转速;判断所述当前转速与目标转速之差的绝对值与公差值的大小关系; 如果判断出绝对值不大于公差值,则表示风扇的当前转速与目标转速的偏差在公差允许范围内,风扇转速不作调制;返回所述侦测并计算出风扇的当前转速的步骤;如果判断出绝对值大于公差值,则根据当前转速与目标转速来计算出风扇调制宽度, 并根据所述调制宽度来计算出风扇当前驱动电压,并根据计算出的风扇当前驱动电压来驱动风扇转动。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述侦测并计算出风扇的当前转速的步骤, 具体为通过风扇内置的传感器来侦测风扇速度,并将所述侦测到的风扇速度传送给中央处理器,通过中央处理器来计算出风扇的当前转速。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述如果判断出绝对值大于公差值,则根据当前转速与目标转速来计算出风扇调制宽度,并根据所述调制宽度来计算出风扇当前驱动电压,并根据计算出的风扇当前驱动电压来驱动风扇转动的步骤,具体包括以下步骤如果判断出绝对值大于公差值,则将当前转速减去目标转速得到风扇调制宽度; 将风扇调制宽度除以公差值的结果赋给风扇调制宽度; 将风扇调制宽度乘以振幅衰减系数的结果再赋给风扇调制宽度; 将风扇调制宽度乘以相位余弦值的结果再赋给风扇调制宽度; 判断风扇调制宽度的绝对值是否小于调制步进最小值;如果风扇调制宽度的绝对值小于调制步进最小值,则比较当前转速与目标转速的大小关系若当前转速大于目标转速,则将风扇调制宽度乘以相位余弦值的结果再赋给风扇调制宽度;若当前转速小于目标转速,则将风扇调制宽度乘以相位余弦值的结果再赋给风扇调制宽度;将风扇初始电压加上风扇调制宽度的值再赋给风扇初始电压; 比较风扇初始电压与风扇驱动电压最小值及风扇驱动电压最大值的关系; 如果风扇初始电压小于风扇驱动电压最小值,则将风扇驱动电压最小值赋给风扇初始电压,并根据所述风扇驱动电压最小值来驱动风扇转动;如果风扇初始电压大于风扇驱动电压最大值,则将风扇驱动电压最大值赋给风扇初始电压,并根据所述风扇驱动电压最大值来驱动风扇转动。
4.一种投影仪中的风扇转速的控制系统,其特征在于,所述系统包括 驱动模块,用于根据预设的风扇初始电压来驱动风扇转动;中央处理器,用于侦测并计算出风扇的当前转速;判断模块,用于判断所述当前转速与目标转速之差的绝对值与公差值的大小关系; 控制模块,用于如果判断出绝对值不大于公差值,则表示风扇的当前转速与目标转速的偏差在公差允许范围内,风扇转速不作调制;如果判断出绝对值大于公差值,则根据当前转速与目标转速来计算出风扇调制宽度,并根据所述调制宽度来计算出风扇当前驱动电压,并根据计算出的风扇当前驱动电压来驱动风扇转动。
5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述系统还包括传感器,用于侦测风扇的风扇速度,并将所述侦测到的风扇速度传送给中央处理器。
6.如权利要求5所述的系统,其特征在于,所述传感器内置于风扇中。
7.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述系统还包括计算模块,用于如果判断出绝对值大于公差值,则将当前转速减去目标转速得到风扇调制宽度;将风扇调制宽度除以公差值的结果赋给风扇调制宽度;将风扇调制宽度乘以振幅衰减系数的结果再赋给风扇调制宽度;将风扇调制宽度乘以相位余弦值的结果再赋给风扇调制宽度;大小判断模块,用于判断风扇调制宽度的绝对值是否小于调制步进最小值;比较模块,用于如果风扇调制宽度的绝对值小于调制步进最小值,则比较当前转速与目标转速的大小关系;电压获取模块,用于若当前转速大于目标转速,则将风扇调制宽度乘以相位余弦值的结果再赋给风扇调制宽度;若当前转速小于目标转速,则将风扇调制宽度乘以相位余弦值的结果再赋给风扇调制宽度;将风扇初始电压加上风扇调制宽度的值再赋给风扇初始电压;电压比较模块,用于比较风扇初始电压与风扇驱动电压最小值及风扇驱动电压最大值的关系;转动控制模块,用于如果风扇初始电压小于风扇驱动电压最小值,则将风扇驱动电压最小值赋给风扇初始电压,并根据所述风扇驱动电压最小值来驱动风扇转动;如果风扇初始电压大于风扇驱动电压最大值,则将风扇驱动电压最大值赋给风扇初始电压,并根据所述风扇驱动电压最大值来驱动风扇转动。
8.一种包括权利要求4至7任一项所述的投影仪中的风扇转速的控制系统的投影仪。
9.如权利要求8所述的投影仪,其特征在于,所述投影仪是LED型投影仪。
10.如权利要求8所述的投影仪,其特征在于,所述投影仪是灯泡型投影仪。
全文摘要
本发明适用于投影仪技术领域,提供一种投影仪中的风扇转速的控制方法、系统及投影仪。所述方法包括以下步骤根据预设的风扇初始电压来驱动风扇转动;侦测并计算出风扇的当前转速;判断所述当前转速与目标转速之差的绝对值与公差值的大小关系;如果判断出绝对值不大于公差值,则表示风扇的当前转速与目标转速的偏差在公差允许范围内,风扇转速不作调制;返回所述侦测并计算出风扇的当前转速的步骤;如果判断出绝对值大于公差值,则根据当前转速与目标转速来计算出风扇调制宽度,并根据所述调制宽度来计算出风扇当前驱动电压,并根据计算出的风扇当前驱动电压来驱动风扇转动。本发明有效地控制风扇转速来达到精确快速的对LED固态光源进行有效的散热。
文档编号H05K7/20GK102242726SQ20111015866
公开日2011年11月16日 申请日期2011年6月14日 优先权日2011年6月14日
发明者孙敏 申请人:深圳雅图数字视频技术有限公司
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