专利名称：投影机led光源驱动方法及驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及投影机，具体涉及投影机LED光源驱动方法及驱动电路。
背景技术：
LED具有环保、节能、寿命长等优点而被视为21世纪照明光源；已经逐渐取代传统光源在各种照明灯具上大量应用。在投影机行业中，LED也逐渐应用并代替现有UHP灯泡成为新一代的光源。为了保证投影机最终的输出亮度达到用户的使用要求，目前投影机中所用的LED 光源其功率比较大，LED的工作电流一般都达到30A左右。但目前投影机所用LED光源驱动电路的效率都比较低，主要原因是由于目前这种驱动电路未考虑实际工作中恒流源源电路中MOS管的功耗，DC/DC电路的输出为固定的值，没有根据后级实际的电压需求调整输出。 这也直接导致了这种用于投影机的LED光源驱动电路效率不高，不符合节能要求。请参阅图1，其是一种现有投影机所用LED光源恒流驱动电路，直流输入端输入 DC/DC电路Tl，DC/DC电路Tl、LED灯T2、M0S管T3依次连接，MOS管T3通过电阻!"4接地； 由控制器T7中的恒流源时序控制模块T71控制数模转换电路T6输出特定的PWM控制恒流控制电路T5。电路工作时，DC/DC电路Tl的输出电压已经固定，没有根据后级恒流源电路实际工作对电压的需求做动态调整。也即实际工作时，不确定输出的电压会在MOS管T3上产生多大的压降。当DC/DC电路Tl的输出电压设定不合适，输出电压比较大时，而同时流经MOS管T3的电流比较大(30A左右)，这就会导致很多能量消耗在MOS管T3上。在MOS 管T3上多余的功耗最终以热量形式消耗，导致整个恒流驱动电路的效率低；同时，MOS管上耗能多，使用寿命短。
发明内容
本发明的目的在于提出投影机LED光源驱动方法，可以提高投影机LED光源驱动电路的效率和使用寿命。为达到上述目的，采用的方案投影机LED光源驱动方法，包括步骤将采集的MOS管漏极和源极间的压降与预先设置的MOS管恒流最小工作电压比较，根据比较结果调整所述采集的MOS管漏极和源极间的压降；根据调整后的所述采集的MOS管漏极和源极间的压降输出投影机LED光源驱动电压。本发明在电路工作正常时，对恒流驱动电路MOS管进行压降检测，结合MOS管压降和MOS管的恒流最小工作电压，调整反馈给DC/DC电路的电压，根据反馈对DC/DC电路的输出电压进行调整。从而使电路在正常工作时，在MOS管Ql上的压降最小，减小在MOS管上的功耗，从而提高投影机LED光源驱动电路的效率和使用寿命。本发明的目的还在于提出投影机LED光源驱动电路，可以提高投影机LED光源驱动电路的效率和使用寿命。为达到上述目的，采用的方案投影机LED光源驱动电路，包括DC/DC电路、LED灯、MOS管以及控制器；其中，所述LED光源驱动电路还包括采样保持电路以及电压微调控制模块；所述DC/DC电路、所述LED灯以及所述MOS管依次连接；所述采样保持电路的一端连接在所述LED灯与所述MOS管的电路之间，另一端连接所述电压微调控制模块；所述电压微调控制模块与所述控制器和所述DC/DC电路连接；所述控制器与所述采样保持电路连接；所述控制器控制所述采样保持电路对所述MOS管漏极和源极间的压降进行采集；所述电压微调控制模块将采集的MOS管漏极和源极间的压降与预设的MOS管恒流最小工作电压比较，根据比较结果调整所述采集的MOS管漏极和源极间的压降；所述DC/DC电路根据调整后的所述采集的MOS管漏极和源极间的压降输出投影机 LED光源驱动电压。本发明在电路工作正常时，控制器控制采样保持电路对MOS管进行压降检测，电压微调控制模块结合MOS管压降和MOS管的恒流最小工作电压，调整反馈给DC/DC电路的电压，DC/DC电路根据反馈对输出电压进行调整。从而使电路在正常工作时，在MOS管Ql 上的压降最小，减小在MOS管上的功耗，从而提高投影机LED光源驱动电路的效率和使用寿命。
图1是现有技术中的一种投影机LED光源恒流驱动电路示意图；图2是本发明投影机LED光源驱动方法的流程图；图3是本发明投影机LED光源驱动电路的一个示意图；图4是本发明投影机LED光源驱动电路的另一个示意图；图5是本发明投影机LED光源驱动电路的另一个示意图；图6是本发明投影机LED光源驱动电路的另一个示意图。
具体实施例方式为便于理解本发明，下面将结合附图进行阐述。请参考图1，投影机LED光源驱动方法，包括步骤101、采集MOS管压降；在MOS管恒流工作时，采集MOS管漏极和源极间的压降。控制器可以获得MOS管是否工作在恒流的情况。102、调整MOS管压降；将采集的MOS管漏极和源极间的压降与预先设置的MOS管恒流最小工作电压比较，根据比较结果，调整采集的MOS管漏极和源极间的压降；其中，MOS管恒流最小工作电压可以根据MOS管芯片的数据手册确定。103、调整输出电压。根据调整后的采集的MOS管漏极和源极间的压降输出投影机LED光源驱动电压。
在电路工作正常时，对恒流驱动电路MOS管进行压降检测，结合MOS管压降和MOS 管的恒流最小工作电压，调整反馈给DC/DC电路的电压，根据反馈对DC/DC电路的输出电压进行调整，此过程是个不断循环的过程。从而使电路在正常工作时，在MOS管Ql上的压降最小，减小在MOS管上的功耗，从而提高投影机LED光源驱动电路的效率和使用寿命。为了进一步提高驱动电路的效率，在调整MOS管压降的时候将其转换成数字电压，具体的将采集的MOS管漏极和源极间的压降与预先设置的MOS管恒流最小工作电压比较的步骤包括将采集的MOS管漏极和源极间的压降转换成数字电压；将采集的MOS管漏极和源极间的压降转换的数字电压与预设的MOS管恒流最小工作电压比较；根据比较结果调整采集的MOS管漏极和源极间的压降转换的数字电压；将调整后的采集的MOS管漏极和源极间的压降转换的数字电压转换成模拟电压；根据调整后的采集的MOS管漏极和源极间的压降输出电压的步骤具体为根据模拟电压输出投影机LED光源驱动电压。在调整MOS管压降的过程中，有几种不同的调整方法，具体的根据比较结果调整采集的MOS管漏极和源极间的压降的步骤具体为若采集的 MOS管漏极和源极间的压降小于预设的MOS管恒流最小工作电压，则增大采集的MOS管漏极和源极间的压降，若采集的MOS管漏极和源极间的压降大于预设的MOS管恒流最小工作电压，则减小采集的MOS管漏极和源极间的压降；若采集的MOS管漏极和源极间的压降等于预设的MOS管恒流最小工作电压，则不调整采集的MOS管漏极和源极间的压降。为了快速合理的调整驱动电路使得MOS管工作在恒流最小工作电压，可采用如下方法若采集的MOS管漏极和源极间的压降小于预设的MOS管恒流最小工作电压，则按预设的步进值增大采集的MOS管漏极和源极间的压降，若采集的MOS管漏极和源极间的压降大于预设的MOS管恒流最小工作电压，则按预设的步进值减小采集的MOS管漏极和源极间的压降。接着介绍投影机LED光源驱动电路，请参考图3，包括DC/DC电路Tl (直流到直流降压电路)、LED灯T2、MOS管T3以及控制器T7，恒流时序控制模块T71集成在控制器T7 上；由控制器T7中的恒流时序控制模块T5输出特定的PWM，经过数模转换器T6送至MOS管 T3 ；其中，LED光源驱动电路还包括采样保持电路T8以及电压微调控制模块T72 ；直流输入端输入DC/DC电路Tl，DC/DC电路Tl，LED灯T2以及MOS管T3依次连接；MOS管T3通过电阻T4接地；采样保持电路T8的一端连接在LED灯T2与MOS管T3的电路之间，另一端连接电压微调控制模块T72 ；电压微调控制模块T72与控制器T7和DC/DC 电路Tl连接；控制器T7与采样保持电路T8连接；在MOS管T3开通处于恒流工作状态时，通过控制器T7控制采样保持电路T8对 MOS管T3电压进行采集。在MOS管T3关断时，通过控制器T7控制采样保持电路T8停止采集，此时通过采样保持电路T8保持着比较稳定的电压提供给到电压微调控制模块T72 ；
电压微调控制模块T72将采集的MOS管漏极和源极间的压降与预设的MOS管恒流最小工作电压比较，根据比较结果调整采集的MOS管漏极和源极间的压降；
DC/DC电路Tl根据调整后的采集的MOS管漏极和源极间的压降输出投影机LED光源驱动电压。本发明在电路工作正常时，控制器控制采样保持电路对MOS管进行压降检测，电压微调控制模块结合MOS管压降和MOS管的恒流最小工作电压，调整反馈给DC/DC电路的电压，DC/DC电路根据反馈对输出电压进行调整，此过程是个不断循环的过程，从而使电路在正常工作时，在MOS管Ql上的压降最小，减小在MOS管上的功耗，从而提高投影机LED光源驱动电路的效率和使用寿命。为了进一步提高投影机LED光源驱动电路的效率，将采集的MOS管漏极和源极间的压降转换成数字信号，再进行调整，得到调整结果后，将数字信号转换成模拟信号在输入给DC/DC电路Tl ；具体实现请参考图4 ；投影机LED光源驱动电路还包括模数转换器T9和数模转换器TlO ；模数转换器T9设置在采样保持电路T8和电压微调控制模块T72之间，用于将采集的MOS管漏极和源极间的压降转换成数字电压；数模转换器TlO设置在电压微调控制模块T72和DC/DC电路Tl之间，用于将数字电压转换成模拟电压。其中，电压微调控制模块T72根据比较结果调整MOS管压降时，若采集的MOS管漏极和源极间的压降小于预设的MOS管恒流最小工作电压，则电压微调控制模块T72增大采集的MOS管漏极和源极间的压降，若采集的MOS管漏极和源极间的压降大于预设的MOS管恒流最小工作电压，则电压微调控制模块T72减小采集的MOS管漏极和源极间的压降；若采集的MOS管漏极和源极间的压降等于预设的MOS管恒流最小工作电压，则电压微调控制模块T72不调整采集的MOS管漏极和源极间的压降。控制器T7 为 MCU(Micro Control Unit,微控制单元)，或者 CPLD (Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件)，或者 FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)，或者DSP (digital signal processor，微处理器)。电压微调控制模块T72为MCU或者CPLD或者FPGA或者DSP。请参考图5，为了简化电路，节约成本，可将电压微调控制模块T72集成在控制器 T7中。下面介绍另一种投影机LED光源驱动电路，请参考图6，包括DC/DC电路Ql、LED 灯Q2、MOS管Q3以及控制器Q7，恒流时序控制模块Q71集成在控制器T7上；由控制器Q7 中的恒流时序控制模块Q5输出特定的PWM，经过数模转换器Q6送至MOS管Q3 ；其中，LED光源驱动电路还包括采样保持电路Q8以及运算放大器Q9 ； 直流输入端输入DC/DC电路Ql，DC/DC电路Ql、LED灯Q2以及MOS管Q3依次连接；MOS管Q3通过电阻Q4接地，采样保持电路Q8的一端连接在LED灯Q2与MOS管Q3的电路之间，另一端连接控制器Q7 ；采样保持电路Q8的另一端通过运算放大器Q9连接DC/DC 电路Ql ； 在MOS管Q3开通处于恒流工作状态时，通过控制器Q7控制采样保持电路Q8对 MOS管Q3电压进行采集。在MOS管Q3关断时，通过控制器Q7控制采样保持电路Q8停止采集，此时通过采样保持电路Q8保持着比较稳定的电压提供给到运算放大器Q9 ；运算放大器Q9将采集的MOS管漏极和源极间的压降与预先设置的放大系数进行运算后反馈给DC/DC电路Ql ；可根据运算放大系数的设置，将MOS管压降增大或者减小；其中运算放大系数可以根据MOS管特性参数和DC/DC电路的特性参数设置；DC/DC电路Ql根据运算放大器Q9反馈的电压输出电压。本发明在电路工作正常时，控制器控制采样保持电路对MOS管漏极和源极间的压降进行检测，运算放大器根据MOS管恒流工作时最小电压DC/DC电路的特性参数预设的放大系数，将检测得到的MOS管压降进行运算后反馈回DC/DC电路，DC/DC电路根据反馈的电压调整输出；此过程不断地循环进行，从而使电路在正常工作时，在MOS管Ql上的压降最小，减小在MOS管上的功耗，从而提高投影机LED光源驱动电路的效率和使用寿命。以上本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
权利要求
1.投影机LED光源驱动方法，其特征是，包括步骤在MOS管恒流工作时，采集MOS管漏极和源极间的压降；将采集的MOS管漏极和源极间的压降与预先设置的MOS管恒流最小工作电压比较，根据比较结果调整所述采集的MOS管漏极和源极间的压降；根据调整后的所述采集的MOS管漏极和源极间的压降输出投影机LED光源驱动电压。
2.根据权利要求1所述的投影机LED光源驱动方法，其特征是，所述将采集的MOS管漏极和源极间的压降与预先设置的MOS管恒流最小工作电压比较，根据比较结果调整采集的MOS管漏极和源极间的压降的步骤包括 将采集的MOS管漏极和源极间的压降转换成数字电压；将采集的MOS管漏极和源极间的压降转换的数字电压与所述预设的MOS管恒流最小工作电压比较；根据比较结果调整所述采集的MOS管漏极和源极间的压降转换的数字电压； 将调整后的所述采集的MOS管漏极和源极间的压降转换的数字电压转换成模拟电压； 所述根据调整后的采集的MOS管漏极和源极间的压降输出投影机LED光源驱动电压的步骤具体为根据所述模拟电压输出投影机LED光源驱动电压。
3.根据权利要求1所述的投影机LED光源驱动方法，其特征是，所述根据比较结果调整采集的MOS管漏极和源极间的压降的步骤具体为若所述采集的MOS管漏极和源极间的压降小于所述预设的MOS管恒流最小工作电压， 则增大所述采集的MOS管漏极和源极间的压降；若所述采集的MOS管漏极和源极间的压降大于所述预设的MOS管恒流最小工作电压， 则减小所述采集的MOS管漏极和源极间的压降；若所述采集的MOS管漏极和源极间的压降等于所述预设的MOS管恒流最小工作电压， 则不调整所述采集的MOS管漏极和源极间的压降。
4.根据权利要求3所述的投影机LED光源驱动方法，其特征是，在所述增大采集的MOS管漏极和源极间的压降时，按照预设的步进值增大所述采集的 MOS管漏极和源极间的压降；在所述减小采集的MOS管漏极和源极间的压降时，按照预设的步进值减小所述采集的MOS管漏极和源极间的压降。
5.投影机LED光源驱动电路，包括DC/DC电路、LED灯、MOS管以及控制器；其特征是， 所述LED光源驱动电路还包括采样保持电路以及电压微调控制模块；所述DC/DC电路、所述LED灯以及所述MOS管依次连接；所述采样保持电路的一端连接在所述LED灯与所述MOS管的电路之间，另一端连接所述电压微调控制模块；所述电压微调控制模块与所述控制器和所述DC/DC电路连接；所述控制器与所述采样保持电路连接； 所述控制器控制所述采样保持电路对所述MOS管漏极和源极间的压降进行采集； 所述电压微调控制模块将采集的MOS管漏极和源极间的压降与预设的MOS管恒流最小工作电压比较，根据比较结果调整所述采集的MOS管漏极和源极间的压降；所述DC/DC电路根据调整后的所述采集的MOS管漏极和源极间的压降输出投影机LED 光源驱动电压。
6.根据权利要求5所述的投影机LED光源驱动电路，其特征是，所述驱动电路还包括数模转换器和模数转换器；所述模数转换器设置在所述采样保持电路和所述电压微调控制模块之间，用于将所述采集的MOS管漏极和源极间的压降转换成数字电压；所述数模转换器设置在所述电压微调控制模块和所述DC/DC电路之间，用于将数字电压转换成模拟电压。
7.根据权利要求5所述的投影机LED光源驱动电路，其特征是，所述电压微调控制模块根据比较结果调整所述采集的MOS管漏极和源极间的压降时， 若所述采集的MOS管漏极和源极间的压降小于所述预设的MOS管恒流最小工作电压，则所述电压微调控制模块增大所述采集的MOS管漏极和源极间的压降；若所述采集的MOS管漏极和源极间的压降大于所述预设的MOS管恒流最小工作电压， 则所述电压微调控制模块减小所述采集的MOS管漏极和源极间的压降；若所述采集的MOS管漏极和源极间的压降等于所述预设的MOS管恒流最小工作电压， 则所述电压微调控制模块不调整所述采集的MOS管漏极和源极间的压降。
8.根据权利要求5所述的投影机LED光源驱动电路，其特征是，所述控制器为MCU、 CPLD、FPGA 或者 DSP。
9.根据权利要求5至8任一项所述的投影机LED光源驱动电路，其特征是，所述电压微调控制模块为MCU、CPLD, FPGA或者DSP。
10.根据权利要求5至8任一项所述的投影机LED光源驱动电路，其特征是，所述电压微调控制模块集成在所述控制器中。
全文摘要
本发明提出投影机LED光源驱动方法，包括步骤在MOS管恒流工作时，控制采样保持电路采集MOS管漏极和源极间的压降；将采集的MOS管漏极和源极间的压降与预先设置的MOS管恒流最小工作电压比较，根据比较结果调整采集的MOS管漏极和源极间的压降；根据调整后的MOS管压降输出电压。本发明还提出投影机LED光源驱动电路，可以提高投影机LED光源驱动电路的效率和使用寿命。
文档编号G03B21/20GK102307421SQ20111030301
公开日2012年1月4日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者刘文军, 徐壮钦 申请人:广东威创视讯科技股份有限公司