專利名稱：投影系統的驅動器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種根據權利要求1的前序部分所述的用于多個半導體光源的驅動
O
背景技術：
在投影系統中，越來越頻繁地使用半導體光源，尤其是發光二極管(LED)。為這些 LED提供了驅動器。該驅動器包括適于提供電流的裝置，更確切地說，通常是多個這種裝置， 即為每種LED顏色提供一個。通常針對每種顏色(紅、綠、藍)分別設置有唯一的LED，然 而，在半導體光源支路中的多個LED可以由用于提供電流的裝置來饋電。用于提供電流的 裝置通常構建為線性調節器，因為它們具有快速的切換時間。線性調節器被供給電壓，該電壓略微高于三個二極管(或者在各個分支中的二極 管裝置)的具有最高的最大正向電壓的二極管的最大正向電壓。例如，如果紅光二極管的 反向電壓是4V，綠光二極管是6. 2V而藍光二極管是6. 5V，則線性調節器應被供給7V或更 低的、在任何情況下都略微高于6. 5V的電壓，例如從6. 55V到7. OV的電壓。在此不利之處 的一方面是針對紅光二極管的線性調節器被施加以過高的電壓，而針對綠光二極管的線性 調節器也被施加以略微過高的電壓。在此，通常許多能量都轉換成熱。此外，大約7V或者 更低的電壓在驅動器中由所謂的預調節器(通常設計為DC-DC轉換器)來提供。預調節器 通常并不直接連接到電網上。通常在系統中，例如在投影器中存在單獨的電網部件，該電網 部件連接到電網并且功率因數校正器(PFC)集成到該電網部件中，以及存在DC-DC轉換器， 其為預調節器施加以例如16V的電壓。使用這種電網部件的原因是，規定了功率因數校正 器對于供電網絡而言應模擬歐姆電阻。總之，目前的裝置顯得非常復雜。
發明內容
本發明的任務在于提供一種根據權利要求1的前序部分所述的、用于多個LED的 驅動器，其能夠盡可能直接地連接到電網并且于是能夠實現不復雜的裝置。該任務在具有權利要求1的前序部分所述的驅動器方面通過權利要求1的特征部 分的特征來解決。特別有利的擴展方案在從屬權利要求中得到。因此根據本發明，驅動器包括由功率因數校正器(PFC)和至少一個DC-DC轉換器 構成的單元，其中DC-DC轉換器的至少一個輸出端直接與用于提供電流的裝置相連。通過本發明，一方面將功率因數校正器集成到驅動器中，使得驅動器可以直接連 接到電網。也不再通過第一 DC-DC轉換器將電網電壓轉換到16V并且通過第二 DC-DC轉換 器從16V轉換到7V或者更低，而是通過唯一的DC-DC轉換器直接提供輸出電壓，該DC-DC 轉換器為線性調節器供給電壓。所述單元并非一定必須集成到驅動器中，而是可以在其中使用了驅動器的投影系 統中與驅動器耦合。對于任何情況而言，省去了目前的預調節器。優選地，DC-DC轉換器是正激轉換器(Flusswandler)，因為這是特別廣泛使用的
3且因此成本低廉的轉換器。該裝置能夠實現如下實施形式在該實施形式中，集成到驅動器中的單元可以同 時提供不同的電壓，更確切地說，在不同的輸出端上提供不同的電壓。于是當每個輸出端分 別與用于提供電流的裝置相連時，可以為每個二極管或者每個二極管支路提供恰好合適的 電壓，使得不產生過多的熱。具有所提及的特征的單元例如是市面上可獲得的ATX電網部件，即已知的計算機 電網部件。該部件可以成本低廉地提供并且可以非常簡單地集成在驅動器中。優選地，可以調節單元的輸出端上的輸出電壓，更確切地說，可以通過控制信號來 進行控制。該單元對此應該具有控制輸入端。在集成到驅動器中的電網部件(該電網部件 并非先驗地(a priori)為這種驅動器構建)的情況下，該特征尤其是能夠實現對輸出電壓 進行最優調節。例如，上面所提及的ATX電網部件通常包括這種控制輸入端(也稱作“感測 輸入端(Sense-Input) ” )。驅動器以已知的方式具有數字控制單元，該控制單元通常激勵用于提供電流的裝 置。在該單元具有控制輸入端的情況下，數字控制單元同樣也可以與該控制輸入端耦合，以 便能夠將控制信號輸送給該單元。驅動器可使用于其中的電路裝置可以省去在驅動器和供電網絡之間的任何中間 元件。驅動器和這種裝置的應用在權利要求7中要求予以保護。根據本發明的驅動器優選被提供來為投影系統中的LED供電，該投影系統在權利 要求8中也要求予以保護。
在下面要借助實施例更為詳細地描述本發明。其中圖1示意性地示出了根據現有技術的驅動器的結構；以及圖2示意性地示出了根據本發明的驅動器的結構。
具體實施例方式圖1中所示的并且用10表示的現有技術的驅動器在投影系統中通常與多個LED 12,12'、12〃耦合，更確切地說，與發出紅色光的LED 12、發出綠色光的LED 12'和發出 藍色光的LED 12〃耦合。驅動器10的任務是對LED 12,12'、12"施加電流。對此，在驅 動器中為每種LED顏色提供一個線性調節器14、14'、14〃。線性調節器14、14'、14〃被 輸送電壓，更確切地說，該電壓應比二極管12、12'、12"的最高的最大正向電壓高3%到 10%之間。發出藍色光的二極管12"的反向電壓最高，即其在6. 5V左右，而其他二極管的 最大電壓在4V左右(二極管12)或6. 2V左右(二極管12')。線性調節器14、14'、14〃 因此應被施加以大約7V的電壓或者更小的直到6. 5V的電壓。為了提供該電壓，驅動器10 包括預調節器16，該預調節器優選構建為DC-DC轉換器并且接收例如16V的輸入電壓。預 調節器在現有技術中并不直接連接到電網(“AC”)上，而是之前連接有電網部件18，在該 電網部件中設置有功率因數校正器(PFC) 20和DC-DC轉換器22。電網部件為預調節器16 提供16V的輸入電壓。此外，驅動器10包括數字控制單元24 (其例如構建為微控制器)，該控制單元通過輸入端25獲得控制信號并且將該控制信號轉換成適于線性調節器14、14'、14"的控制信 號，更確切地說，該控制單元將控制信號通過數字-模擬轉換器26或26'、26"發送給線性 調節器 14、14'、14〃。根據本發明的驅動器10"與驅動器10的不同之處在于，該驅動器可以直接連接 到電網(“AC”)上。對此，代替在驅動器10中的預調節器16，將單元16'集成到驅動器中， 該單元包括在電網部件18中的功率因數校正器20類型的功率因數校正器20'以及DC-DC 轉換器22'。單元16'可以是以傳統的方式從市面上獲得的電網部件，其中這種電網部件 尤其是作為計算機電網部件而被價格低廉地提供(例如所謂的ATX電網部件)。單元16'不再只具有一個輸出端，而是具有多個輸出端28、28'、28〃，其中這些 輸出端分別與線性調節器14、14'或14"相連。由此，每個線性調節器可以被輸送一個這 種電壓該電壓在由線性調節器激勵的相應二極管的最大正向電壓之上的3%到10%之 間。這樣，在輸出端28上可以輸出4. IV的電壓，該電壓略微在二極管12的4V的電壓之 上，在輸出端28'上施加6.3V的電壓，該電壓略微在二極管12'的6.2V的反向電壓之上， 而在輸出端28"上可以輸出6. 6V的電壓(或者也可以是目前的7V)，該電壓略微在二極管 12〃的6. 5V的反向電壓之上。尤其是ATX電網部件具有多個這種輸出端。并非所有的ATX 電網部件都先驗地設計來恰好輸出所需的電壓。然而這些電壓是可控的，更確切地說通過 輸入端20來控制。在驅動器10'中，現在單元16'的控制輸入端30與控制單元24的控 制輸出端32相連，使得控制單元24可以限定在輸出端28、28'、28"上的電壓。驅動器10'比現有技術中的由驅動器10和電網部件18構成的裝置明顯更為緊湊 地構建。驅動器10'可以直接連接到供電網絡上。其產生更少的損耗熱，因為各個線性調 節器14、14'、14〃分別被施加以合適的電壓。
權利要求
一種用于多個半導體光源(12，12′，12″)的驅動器(10′)，具有多個用于分別為至少一個半導體光源(12，12′，12″)提供電流的裝置，其特征在于，驅動器(10′)包括由功率因數校正器(PFC)(20′)和至少一個DC DC轉換器(22′)構成的單元(16′)或者與這種單元耦合，其中DC DC轉換器(22′)的輸出端(28，28′)直接與用于提供電流的裝置(14，14′，14″)相連。
2.根據權利要求1所述的驅動器(10')，其特征在于，DC-DC轉換器(22')是正激 轉換器。
3.根據權利要求1或2所述的驅動器(10')，其特征在于，單元(16')具有多個輸出 端(28，28'，28")，其中每個輸出端(28，28'，28〃)與用于提供電流的裝置(14，14'， 14〃 )相連。
4.根據上述權利要求之一所述的驅動器(10')，其特征在于，單元(16')包括ATX 電網部件。
5.根據上述權利要求之一所述的驅動器(10')，其特征在于，單元(16')具有控制 輸入端(30)，其中通過經控制輸入端(30)輸送的信號能夠確定在每個輸出端(28，28'， 28")上的電壓。
6.根據權利要求5所述的驅動器(10')，其特征在于數字控制單元(24)，該控制單元 與控制輸入端(30)耦合。
7.一種將根據上述權利要求之一所述的驅動器使用在如下裝置中的應用，在該裝置中 驅動器(10')直接連接到供電網絡(AC)上。
8.—種投影系統，其具有多個LED(12，12'，12")和根據權利要求1至6之一所述的 驅動器(10')，該驅動器用于為LED(12，12'，12")供給電流。
全文摘要
在現有技術的、其中三種不同類型的LED產生光的投影系統中，用于LED的驅動器設計為使得其只能通過帶有功率因數校正器(20)和DC-DC轉換器(22)的電網部件(18)與電網連接，而根據本發明，單元(16)根據這種電網部件的類型直接集成到驅動器(10)中。單元(16)具有多個輸出端(28，28′，28″)，由此驅動器(10)的各個線性調節器(14，14′，14″)可以施加以不同的電壓，使得與現有技術相比降低了驅動器(10)上的損耗功率。
文檔編號H05B33/08GK101926219SQ200880125747
公開日2010年12月22日 申請日期2008年1月28日 優先權日2008年1月28日
發明者安德烈亞斯·胡貝爾, 彼得·尼德邁爾, 拉爾夫·希英 申請人:奧斯蘭姆有限公司