专利名称：产生和控制投影仪光效应的电子系统的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及一种用于控制馈入到光束投影仪的功率，特别是中等强度和高强度功率的电子系统，这种光束投影仪使用诸如氙光和卤化金属等的短弧光灯。本发明尤其涉及一种利用所述类型的灯能同时得到频闪效应和减光效应的电控系统。
现有的已知技术表明，采用这种类型的灯时，只有通过使用机械装置才能得到频闪效应，即光强的快速改变，和减光效应，即光强的衰减。
为实现频闪效应，已知的装置包括在垂直于光束的平面上振荡以阻隔光束的叶片。对于小型和中等尺寸的投影仪来说，利用这种类型的装置可实现的最大叶片振荡频率为9Hz。随着投影仪尺寸的增大，最大叶片振荡频率降低。人眼能觉察到的频闪效应的理想频率在7～10Hz之间，且只有小尺寸的投影仪能接近这个值。相反，为实现减光效应，要在光束前放置可移动的机械遮光器以便能部分或完全拦截它们的光通过。
这种遮光器的一个缺陷是，它们不能长时间地完全拦截光束。这是由于遮光器表面产生高热量导致的，由此使遮光器变形而失去作用。
本发明的一个目的是在一种合理而经济的技术解决方案的结构中克服这个缺陷。
通过提供一种用于控制馈入到短弧光灯的功率，以产生和控制诸如减光效应和频闪效应的光效应电子系统，可实现本发明的该目的和其它目的。
本发明的电控系统能控制发送到弧光灯的瞬时功率，并以实现人眼能觉察到的理想频率的频闪效应或减光效应的频率改变它。
具体来说，所述系统尤其包括一个受控于一个反馈系统的开关型电功率部件，它根据可在0和最大允许灯功率之间振荡的基准值发送功率。所述基准值可由操作员设置，或通过一个适当的脉冲发生器产生。
为更好地了解本发明的结构和操作特性，之后将通过一个非限制性的例子描述一个优选实施例，并在附图中示意。
图1A、1B和1C示意了本发明的电功率和控制电路。
图中示出了由功率块2馈给的灯1(具有相关的发光装置)。所述功率块2通过一个普通整流器3连接到主电源。具体来说，功率块2包括一个变压器TR1，其初级线圈由4个相同的MOSFET晶体管TM1、TM2、TM3、TM4脉冲馈电。4个晶体管TM1、TM2、TM3、TM4的导通与截止受控制块4的控制。
标准测量变压器TR2连接变压器TR1的次级电路，以提取环流过变压器TR1的次级线圈的一小部分瞬时电流，来得到电压值变化并将其馈入到控制块4。
控制块4由此以提供第一级反馈随动控制的方式连接到功率块2。控制块4包括一个PWM(脉宽调制器)电子板，在所示意的例子中它为Thomson制造的L4990型电子板，其目的是用于比较馈入灯1的瞬时电流所对应的电压值与脉冲发生器块5产生的一个基准值。详细地说，发生器块5是由以3～19Hz频率生成电压值的非稳态连接定时器LM555形成的，用户可通过调整微调电容器PT2来改变它。用户还可通过调整微调电容器PT1来改变定时器LM555生成的电压幅度。在定时器LM555与PWM卡L4990之间连接一个信号适配器站50，它包括如图1C连接的两个相同的运算放大器LM358。
PWM板L4990比较由变压器TR2提取的瞬时电压信号与定时器LM555生成的电压。如果定时器LM555生成的电压大于变压器TR2提取的瞬时电压，那么PWM卡L4990增加MOSFETS的导通时间。反之，若馈入灯1的瞬时电压大于定时器LM555生成的基准电压，则PWM板L4990减小晶体管TM1,…,TM4的导通时间。
晶体管TM1,…,TM4不直接受控于板L4990，而是通过一个集成电路或驱动器IR2110受控。
为实现频闪效应，操作员调整微调电容器PT2以设置定时器LM555生成的脉冲频率值为8～12Hz。
相反，为实现减光效应，操作员合上开关SW以短路电阻R22，目的是得到一个恒定的基准信号，接着调整微调电容器PT1以减小所述基准信号的幅度。
下面的表格归纳了图1A、1B、1C中所示的本发明各个组成部分的所有技术特性，以及有关的连接。
元件 类型 值 生产厂家RD 整流器R1、R3、R5、R7、R25、 电阻 22kΩR26、R27R2、R4、R6、R8 电阻 15kΩR9 电阻 18R10、R20、R22电阻 4k7R11、R15 电阻 100kΩR12 电阻 2R2R13 电阻 5R6R14 电阻 70kΩR16 电阻 5k6R17、R28电阻 47kΩR18、R24电阻 33kΩR19 电阻 100ΩR21、R23电阻 10kΩRV1 可变电阻 10kΩRV2 可变电阻 5k6PT1 微调电容器 1kΩPT2 微调电容器 470kΩTM1、TM2、TM3、TM4MOSFET晶体管STW 20NB50sgs-Thomson
T1 晶体管BC237BDZ1、DZ2、DZ3、DZ4齐纳二极管 18VDZ5 齐纳二极管 10V 1WD1、D2 二极管MUR 860D3、D4 二极管RURG 8060D5二极管BAT 49D6二极管MUR 160S 放电器 V130 LA10TR1变压器TR2变压器L 电感C1 电容470nFC2 电容100pFC3、C6、C7 电容 100nf,50VC4、C5、C10电容 1μF,50VC8 电容 3n3C9 电容 10nFCP1电容 470μF,200VCP2电容 100μF,25VIR2110 驱动器InternationalRectifierL4990A PWM电子板 Sqs-ThomsonLM555 定时器 NationalLM358 运算放大器SW 开关应注意，本发明的控制系统也可用在现有的已知功率部件。本发明还可用于使用卤化金属型或其它类型的交流弧光灯的投影仪。为此在功率部件设备与灯之间连接一个DC/AC转化器将电流由直流转换为交流即可。
权利要求
1．一种用于产生和控制使用弧光灯的投影仪光效应的电子系统，包括一个装有经由晶体管馈入的变压器的一个电功率部件，所述变压器的次级电路连接所述灯的馈电端，该系统的特征在于，在所述变压器的次级电路内连接一个装置，用于提取一部分环流过所述次级电路的瞬时电流，以产生一个可被控制块利用的电信号，该控制块还接收一个由脉冲发生器生成的一个电基准信号，所述控制块用于比较所述两个电信号，并根据所述比较的结果设置所述晶体管为导通或截止状态，所述电基准信号的幅度和频率可由操作员通过适当的装置调整。
2．根据权利要求1的电子系统，其特征在于，所述控制块包括一个PWM板或类似装置，用于通过一个驱动器电路控制晶体管。
3．根据权利要求1的电子系统，其特征在于，所述脉冲发生器为一个振荡器或诸如定时器的等效装置。
4．根据权利要求1的电子系统，其特征在于，可调整所述电基准信号的频率以得到频闪效应。
5．根据权利要求1的电子系统，其特征在于，在通过适当的装置使定时器输出信号变为恒定后，可调整所述电压基准信号的幅度以得到减光效应。
6．根据权利要求1的电子系统，其特征在于，在所述电功率部件的输出终端和灯的馈电端之间可连接一个DC/AC变换器，以将功率部件直流输出转换为交流。
全文摘要
本发明提供一种用于产生和控制使用弧光灯的投影仪的光效应的电子系统,该系统包括一个装有经由晶体管馈入的一个变压器的一个电功率部件,所述变压器的次级电路连接所述灯的馈电端,在所述变压器的次级电路内连接一个装置,用于提取一部分环流过所述次级电路的瞬时电流以产生一个可被控制块利用的电信号,该控制块还接收一个由脉冲发生器生成的一个电基准信号,所述控制块用于比较所述两个电信号,并根据所述比较的结果设置所述晶体管为导通或截止状态,所述电基准信号的幅度和频率可由操作员通过适当的装置调整。
文档编号H05B41/392GK1323503SQ99812085
公开日2001年11月21日 申请日期1999年10月8日 优先权日1998年10月14日
发明者法比奥·诺瓦里瑟, 布鲁诺·拜阿迪 申请人:空间加农Vh有限责任公司