CN113015294A - 电流控制电路、方法以及投影设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种电流控制电路、方法以及投影设备，其中电流控制电路应用于至少包括光源和色轮的投影设备，该电路包括主功率电路，用于连接光源；放电电路，连接主功率电路；以及控制电路，连接主功率电路以及放电电路，控制电路用于在光源的驱动电流需要从小至大切换时，在色轮的轮辐时间期间控制主功率电路将光源两端的电压预上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值；并用于在光源的驱动电流需要从大到小切换时，在色轮的轮辐时间期间通过放电电路将光源两端的电压下降至与切换后所需的驱动电流对应的电压值。本申请实施例提供的电流控制电路能够实现光源任意电流快速、稳定地切换。

Description

电流控制电路、方法以及投影设备

技术领域

本申请涉及投影显示技术领域，具体涉及一种电流控制电路、方法以及投影设备。

背景技术

色轮是现有投影系统中的重要设备，其主要用于接收光源的光线并按顺序射出时序光。由于不同颜色的出光需求和色轮不同分段区域荧光粉特性的差异，使得光源在色轮的不同分段区域有不同的电流需求。当光源在色轮的相邻分段区域切换时，需要经过色轮相邻分段区域之间的轮辐区，而为了避免色轮在轮辐区射出的时序光混合，通常需要在轮辐区关断光源，并在轮辐区结束后再重新开通光源。因此，光源在色轮的不同分段区域切换电流时，电流首先快速地下降为零，然后再重新上升到需要的电流值。

现有技术中，当光源从大电流向小电流切换时，在光源开通的瞬间，往往会产生电流过冲；而当光源从小电流向大电流切换时，在光源开通后，电流上升速度又过慢。因此，现有技术实有改善的必要。

发明内容

鉴于以上问题，本申请实施方式提供一种电流控制电路、方法以及投影设备，能够实现光源任意电流快速、稳定地切换。

第一方面，本申请实施例提供一种电流控制电路，应用于至少包括光源和色轮的投影设备，该电路包括主功率电路、放电电路以及控制电路；其中，主功率电路用于连接光源；放电电路连接主功率电路；控制电路连接主功率电路以及放电电路，控制电路用于在光源的驱动电流需要从小至大切换时，在色轮的轮辐时间期间控制主功率电路将光源两端的电压预上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值；并用于在光源的驱动电流需要从大到小切换时，在色轮的轮辐时间期间通过放电电路将光源两端的电压下降至与切换后所需的驱动电流对应的电压值。

第二方面，本申请实施例提供一种电流控制方法，应用于至少包括光源和色轮的投影设备，该电流控制方法运行于上述的电流控制电路，以执行：在光源的驱动电流需要从小至大切换时，在色轮的轮辐时间期间控制主功率电路将光源两端的电压预上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值；以及在光源的驱动电流需要从大到小切换时，在色轮的轮辐时间期间通过放电电路将光源两端的电压下降至与切换后所需的驱动电流对应的电压值。

第三方面，本申请实施例提供一种投影设备，包括光源、色轮以及电流控制装置；色轮位于光源的光路；电流控制装置电连接于光源，以驱动电源出光；其中，电流控制装置包括主功率电路、放电电路以及控制电路；主功率电路连接于光源；放电电路连接于主功率电路；控制电路连接主功率电路以及放电电路，控制电路用于在光源的驱动电流需要从小至大切换时，在色轮的轮辐时间期间控制主功率电路将光源两端的电压预上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值；在光源的驱动电流需要从大到小切换时，在色轮的轮辐时间期间通过放电电路将光源两端的电压下降至与切换后所需的驱动电流对应的电压值。

相对于现有技术，本申请实施例提供的电流控制电路、方法以及投影设备，设置有主功率电路、放电电路以及控制电路，通过控制电路在光源的驱动电流需要从小至大切换时，在色轮的轮辐时间期间控制主功率电路将光源两端的电压预上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值，使得光源的驱动电流从小电流向大电流切换时，在光源开通的瞬间跳过从停止工作到恢复的时间，光源的电流能够快速地上升至切换后所需的驱动电流。同时，通过控制电路在光源的驱动电流需要从大至小切换时，在色轮的轮辐时间期间通过放电电路将光源两端的电压下降至与切换后所需的驱动电流对应的电压值，使得光源的驱动电流从大电流向小电流切换时，在光源开通瞬间，光源两端不承受过高的电压，从而抑制电流过冲。所以，光源的驱动电流在任意电流大小之间切换时，开通瞬间均已达到稳态，从而实现任意电流快速、稳定的切换。

本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例提供的一种投影系统。

图2示出了图1中的色轮的结构示意图。

图3示出了本申请实施例提供的一种电流控制电路框图。

图4示出了本申请实施例提供的一种电流控制电路的结构示意图。

图5示出了本申请实施例提供的另一种电流控制电路的结构示意图。

图6示出了本申请实施例提供的电流控制电路中系统控制量和状态量的信号示意图。

图7示出了本申请实施例提供的一种电流控制方法的流程示意图。

图8示出了本申请实施例提供的一种投影设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1所示，图1示意性地示出了一种投影系统10，该投影系统包括光源控制装置11、光源12、色轮驱动装置13、色轮14、控制器15、空间光调制器16以及投影镜头17。光源控制装置11用于驱动光源12发光，色轮驱动装置13用于驱动色轮14运动，色轮14用于接收光源12发出的光并射出至少两种颜色光，空间光调制器16用于依据图像数据DATA对至少两种颜色光进行图像调制以产生图像光，投影镜头17用于依据图像光进行投影以显示投影图像。控制器15用于控制光源控制装置11对光源12开启及关闭时序、色轮驱动装置13的驱动速度及空间光调制器16的调制时序以使得三者相适应。

具体地，光源控制装置11用于控制光源12的开启与关闭，光源12用于接收光源控制装置11发出的驱动信号并发出光源光，如蓝色光源光，光源可以为蓝色光源。在一些实施方式中，光源12也可以是其他颜色的光源，并不以蓝色光源为限，如光源可以是紫外光源，从而发出紫外光源光。进一步地，光源12可以为半导体二极管激光光源，用以提供高亮度的光源光。

色轮14位于光源12发出的光源光所在的光路上。如图2所示，色轮14包括至少两个分段区域A，至少两个分段区域A中至少一个分段区域A上承载有波长转换材料，至少两个分段区域A接收光源光并对应射出至少两种颜色光，至少两种颜色光中的至少一种颜色光为波长转换材料受光源光激发而产生的转换光，每个分段区域A射出至少两种颜色光中的一种颜色光。色轮驱动装置13用于驱动色轮14运动，以使至少两个分段区域A周期性的位于光源光所在的光路上并对应周期性的射出至少两种颜色光。本实施方式中，至少两个分段区域A沿圆周方向设置，色轮驱动装置13驱动色轮14沿色轮14中心旋转，使得至少两个分段区域A周期性的位于光源光所在的光路上，从而至少两个分段区域A周期性的射出至少两种颜色光。由于每种颜色的亮度、出光需求不同，光源12在每个分段区域A对应的驱动电流可能不同。例如，光源12在第一分段区域a1对应的驱动电流是第一驱动电流，光源12在第二分段区域a2对应的驱动电流是第二驱动电流。因此，当光源12在经历不同的分段区域A时，驱动电流可能要被调整，并且第二驱动电流即为调整后所需的驱动电流。

相邻两个分段区域A之间为轮辐区B。光源12在经历两个相邻的分段区域A时，势必要经过轮辐区B。当光源12经过轮辐区B时，色轮14射出的是相邻两个分段区域A对应的颜色的混合光，也即轮辐光。通常来说，为了避免轮辐光的产生，在光源12经过轮辐区B时使光源12关闭，使得光源12在轮辐区B不出光。也就是说，光源12在进入轮辐区B时关闭，在离开轮辐区B时开启。

在光源12在经历两个相邻的分段区域A，光源12在进入轮辐区A时被关闭使得流经光源12的驱动电流为零，而由于光源12在不同分段区域A对应的驱动电流可能不同，因此，在光源12离开轮辐区B后光源12的驱动电流可能要被重新调整以适应下个分段区域A的出光需求。

发明人经过严格的测试发现，当光源在经历两个相邻的分段区域时，如果上个分段区域对应的驱动电流小于下个分段区域对应的驱动电流，在离开轮辐区重新开启光源时，光源的驱动电流上升过于缓慢；而如果上个分段区域对应的驱动电流大于下个分段区域对应的驱动电流，在离开轮辐区重新开启光源的瞬间，光源两端承载的电压过大，导致发生电流过冲。

针对这一问题，发明人进行了大量的研究与测试，提出了本申请中的电流控制电路，该电路可以应用于上述的投影系统，并解决上述的问题。本申请中的电流控制电路设置有主功率电路、放电电路以及控制电路，通过控制电路在光源的驱动电流需要从小至大切换时，在色轮的轮辐时间期间控制主功率电路将光源两端的电压预上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值，使得光源的驱动电流从小电流向大电流切换时，在光源开通的瞬间跳过从停止工作到恢复的时间，光源的电流能够快速地上升至切换后所需的驱动电流。同时，通过控制电路在光源的驱动电流需要从大至小切换时，在色轮的轮辐时间期间通过放电电路将光源两端的电压下降至与切换后所需的驱动电流对应的电压值，使得光源的驱动电流从大电流向小电流切换时，在光源开通瞬间，光源两端不承受过高的电压，从而抑制电流过冲。所以，光源的驱动电流在任意电流大小之间切换时，开通瞬间均已达到稳态，从而实现任意电流快速、稳定的切换。

具体而言，如图3所示，图3示出了本申请实施例提供的一种电流控制电路100。该电流控制电路100具体包括主功率电路110、放电电路120以及控制电路130。放电电路120连接于主功率电路110，控制电路130连接于主功率电路110以及放电电路120。其中，主功率电路110用于连接光源，光源可以为半导体激光器。放电电路120用于降低光源两端的电压。控制电路130用于控制主功率电路110开关或关闭光源的时序以及放电电路120的放电时序。控制电路130还用于在光源的驱动电流需要从小至大切换时，在色轮的轮辐时间期间控制主功率电路110将光源两端的电压预上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值；并在光源的驱动电流需要从大到小切换时，在色轮的轮辐时间期间通过放电电路120将光源两端的电压下降至与切换后所需的驱动电流对应的电压值。

需要说明的是，本申请实施例中，将光源经历色轮分段区域期间称之为分段时间，将光源经历色段轮辐区期间称之为轮辐时间。当光源经历两个相邻的第一分段区域和第二分段区域时，光源需要依次经历第一分段时间、轮辐时间以及第二分段时间。光源在第一分段时间对应所需的驱动电流为第一驱动电流，光源在第二分段时间对应所需的驱动电流为第二驱动电流。当光源经历两个相邻的第一分段区域和第二分段区域时，需要将第一驱动电流切换到第二驱动电流，第二驱动电流即为切换后所需的驱动电流。

假设第一驱动电流小于第二驱动电流，光源从第一分段时间至第二分段时间时，其驱动电流要从小电流切换到大电流，也意味着驱动电流需要上升。在轮辐时间期间，光源关闭；轮辐时间结束后进入第二分段时间光源重新开启。本实施例中，在轮辐时间期间，预先将光源两端的电压从与第一驱动电流对应的电压值上升至与第二驱动电流对应的电压值，也就是说，在光源开通前，光源两端的电压已经预先达到了与第二分段时间所需的第二驱动电流对应的电压值，系统提前进入稳态并为光源的开启做好了准备，使得在第二分段时间来临时光源开启的瞬间，可以跳过光源开启后系统恢复工作的时间，加快光源的电流上升速度，使光源的电流迅速达到第二驱动电流。

假设第一驱动电流大于第二驱动电流，光源从第一分段时间至第二分段时间时，其驱动电流要从大电流切换到小电流，也意味着驱动电流需要下降。在进入轮辐时间期间时，光源被关闭；轮辐时间结束后进入第二分段时间光源重新开启。本实施例中，在光源关闭时进入轮辐时间期间，即将光源两端的电压下降至与第二驱动电流对应的电压值，也就是说，在光源开通前，光源两端的电压已经下降到了与第二分段时间所需的第二驱动电流对应的电压值，系统提前进入稳态并为光源的开启做好了准备，使得在第二分段时间来临时光源开启的瞬间，光源两端不会承受与第一驱动电流对应的高电压，而是与所需的第二驱动电流对应的低电压，从而抑制电流过冲。

本申请实施例提供的电流控制电路设置有主功率电路、放电电路以及控制电路，通过控制电路100在光源的驱动电流需要从小至大切换时，在色轮的轮辐时间期间控制主功率电路110将光源两端的电压预上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值，使得光源的驱动电流从小电流向大电流切换时，在光源开通的瞬间跳过从停止工作到恢复的时间，光源的电流能够快速地上升至切换后所需的驱动电流。同时，通过控制电100路在光源的驱动电流需要从大至小切换时，在色轮的轮辐时间期间通过放电电路120将光源两端的电压下降至与切换后所需的驱动电流对应的电压值，使得光源的驱动电流从大电流向小电流切换时，在光源开通瞬间，光源两端不承受过高的电压，从而抑制电流过冲。所以，光源的驱动电流在任意电流大小之间切换时，开通瞬间均已达到稳态，从而实现任意电流快速、稳定的切换。

本实施例中，主功率电路110可以为Buck电路。在一些实施方式中，主功率电路110也可以为Boost电路等。具体地，如图4所示，图4示出了主功率电路110的其中一种结构。主功率电路110包括直流电源Source、第一开关S1、第二开关S2、第一电容C1、电感L1以及续流二极管D1。第一开关S1的一端连接直流电源Source的正极、另一端用于连接光源的一端；电感L1的一端与第二开关S2串联后连接直流电源Source的负极、电感L1的另一端用于连接光源的另一端；第一电容C1的一端连接在第一开关S1与直流电源Source的正极之间、另一端用于连接在光源与电感L1之间；续流二极管D1的正极连接在电感L1与第二开关S2之间、负极连接在第一开关S1与直流电源Source的正极之间。其中，第一电容C1为并联在光源两端，电感L1为与光源串联。

如图4所示，放电电路120与第一电容C1并联。放电电路120包括第三开关S3、第一电阻R1以及第二电容C2；第一电阻R1和第二电容C2分别并联在第一电容C1两端，第三开关S3的一端连接第一电容C1的一端、另一端连接在第一电阻R1与第二电容C2之间。

在一些实施方式中，放电电路120的结构也可以如图5所示。放电电路120包括第三开关S3、第一电阻R1、稳压二极管Z1以及第二电容C2；第一电阻R1与稳压二极管Z1串联后并联在第一电容C1两端，第二电容C2并联在第一电容C1两端，第三开关S3的一端连接第一电容C1的一端、另一端连接在第一电阻R1与第二电容C2之间。

其中，第一开关S1、第二开关S2以及第三开关S3均为电子开关。第一开关S1、第二开关S2以及第三开关S3可以为三极管、场效应管以及可控硅中的任一种或多种组合。

本实施例中，控制电路130连接第一开关S1、第二开关S2以及第三开关S3。控制电路130用于分别输出控制信号至第一开关S1、第二开关S2以及第三开关S3以控制第一开关S1、第二开关S2以及第三开关S3的开关时序。其中，控制电路130通过控制第一开关S1的开关时序以控制光源的开启和关闭。控制电路130可以是但不限于是时钟芯片、脉冲宽度调制(Pulse width modulation，PWM)芯片、单片机等，该控制信号可以是PWM信号、时钟信号等。

进一步地，主功率电路110包括连接光源的充电电路，当第一驱动电流小于第二驱动电流时，控制电路130用于在色轮的轮辐时间期间根据切换后所需的驱动电流控制充电电路的充电时间，并控制充电电路进行充电，以将光源两端的电压预先上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值，切换后所需的驱动电流也即第二驱动电流。具体地，由于光源两端的电压与电流成一定的关系，因此可以根据上升前的第一驱动电流和上升后的第二驱动电流来决定充电时间，使充电时间到达后电源两端的电压从与第一驱动电流对应的电压值上升到与第二驱动电流对应的电压值。

本实施例中，充电电路由上述的第一电容C1与电感L1构成。在一些实施例方式中，充电电路也可以不仅包括上述的第一电容C1与电感L1。本实施例的充电电路采用闭环充电方式。在一些实施方式中，充电电路也可采用开环充电方式。

控制电路130输出控制信号第二开关S2，通过控制第二开关S2的导通时间与截止时间来控制充电电路的充电时间。具体地，通过控制第二开关S2的导通时间，使第一电容C1与电感L1同时充电，在第一电容C1充电饱和后，再控制第二开关所的截止时间控制电感L1向第一电容C1放电，使第一电容C1两端的电压上升到与第二驱动电流对应的电压，从而使电源两端的电压预先达到与第二驱动电流对应的电压值，系统提前进入稳态。在一些实施方式中，还可以在电感L1放电后控制电感电流恒流，使系统更快达到稳态。

另外，本实施例是通过时间控制的方式控制第二开关S2导通或截止，进而使光源两端的电压预先达到与第二驱动电流对应的电压。在一些实施方式中，也可以通过脉冲宽度调制，调节控制信号的占空比，进而控制第二开关S2的导通与截止。或者，通过控制PWM频率，以控制第二开关S2的导通与截止。

本实施例中，根据第二驱动电流实时计算充电电路的充电时间。在一些实施方式中，可以通过查表确定与第二驱动电流对应的充电时间。具体地，通过测试得到不同数值的驱动电流对应的充电时间，即可通过离线查表的方式确定达到第二驱动电流所需的充电时间。

进一步地，当第一驱动电流大于第二驱动电流时，控制电路130用于在光源关断时，根据切换后所需的驱动电流控制放电电路120的放电时间，以将光源两端的电压下降至与切换后所需的驱动电流对应的电压值，切换后所需的驱动电流也即第二驱动电流。具体地，由于光源两端的电压与电流成一定的关系，因此可以根据下降前的第一驱动电流和下降后的第二驱动电流来决定放电时间，使放电时间到达后电源两端的电压从与第一驱动电流对应的电压值下降到与第二驱动电流对应的电压值。

控制电路130输出控制信号至第三开关S3，通过控制第三开关S3的导通时间来控制放电电路120的放电时间。具体地，通过控制第三开关S3的导通时间，使第一电容C1向第二电容C2放电，进而使第一电容C1两端的电压下降到与第二驱动电流相对应的电压，从而使光源两端的电压下降到与第二驱动电流对应的电压值，系统同时提前进入稳态。

另外，本实施例是通过时间控制的方式控制第三开关S3导通，进而使光源两端的电压下降到与第二驱动电流对应的电压值。在一些实施方式中，也可以通过脉冲宽度调制，调节控制信号的占空比，进而控制第三开关的导通。或者，通过控制PWM频率，以控制第三开关S3的导通与截止。

本实施例中，根据第二驱动电流实时计算放电电路120的放电时间。在一些实施方式中，可以通过查表确定与第二驱动电流对应的放电时间。具体地，通过测试得到不同数值的驱动电流对应的放电时间，即可通过离线查表的方式确定下降到第二驱动电流所需的放电时间。

如图6所示，图6示出了光源在切换不同的分段区域时，系统的控制量(控制信号)与状态量(第一电容的电压、电感的电流以及光源的驱动电流)随时间变化的示意图。以下将结合图4和图6对本申请实施例的原理下进行说明。需要说明的是，本申请实施例仅以控制信号的时间控制方式为例进行说明，实际上控制信号的控制方式不仅限于此。

首先对图6所示的各个信号进行说明，使能信号EN为光源驱动电流的输出使能信号；控制信号S1为控制电路输出的控制第一开关S1导通或截止的控制信号；控制信号S2为控制电路输出的控制第二开关S2导通或截止的控制信号；控制信号S3为控制电路输出的控制第三开关S3导通或截止的控制信号；电压信号C1为第一电容C1的电容电压信号；电流信号L1为电感L1的电感电流信号；电流信号S1为第一开关S1的电流信号。而第一开关S1的电流也即等于光源的驱动电流，因此，电流信号S1也可表示为光源的驱动电流。另外，本申请实施例中的第一开关S1、第二开关S2以及第三开关S3以N-MOS为例。

在图6中，光源依次经历色轮的第一分段区域、第一轮辐区、第二分段区域、第二轮辐区以及第三分段区域。并且第二分段区域对应的第二驱动电流大于第一分段区域对应的第一驱动电流；第三分段区域对应的第三驱动电流小于第二分段区域对应的第二驱动待电流。也就是说，光源从第一分段区域切换到第二分段区域时，驱动电流需要上升；光源从第二分段区域切换到第三分段区域时，驱动电流需要下降。

在初始T0时刻，光源已离开第一分段区域并位于第一轮辐区；在T2时刻，光源离开第一轮辐区并进入第二分段区域；在T3时刻，光源离开第二分段区域并进入第二轮辐区。也就是说T0～T2阶段为轮辐时间期间；T2～T3阶段为第一分段时间期间；T3～T6阶段也为轮辐时间期间。

在T0时刻，使能信号EN为高电平，进入光源出光准备阶段，同时控制信号S2为高电平。

在T0～T1阶段，控制信号S1与控制信号S3为低电平，控制信号S2保持高电平；此阶段第一开关S1关断，第二开关S2导通，第三开关S3关断，光源处于关闭状态。此阶段直流电源Source同时为第一电容C1与电感L1充电，电压信号C1与电流信号L1同时上升。而第一电容C1两端的电压等于光源两端的电压，也就是说此阶段光源两端的电压在上升。

在T1时刻，控制信号S2变为低电平，控制信号S1与控制信号S3保持不变。第二开关S2关断。此时由于第一电容C1已经充电饱和，第一电容C1两端的电压已等于电源电压，因此关闭第二开关2，此刻开始由电感L1继续为第一电容C1充电。

在T1～T2阶段时，控制信号S1、控制信号S2以及控制信号S3保持为低电平，电感L1持续向第一电容C1放电，电压信号C1持续在上升直到上升至与第二驱动电流对应的电压，此时系统电压即达到稳态。实际上，此阶段为第一电容C1电压的额外提升值，若在T0～T1阶段第一电容C1两端的电压就已经上升至与第二驱动电流对应的电压，那么在T0～T1阶段系统电压即可达到稳态。另外，T0～T2阶段均为充电阶段，因此T0～T2的时间可以根据上升前的第一驱动电流以及上升所需达到的第二驱动电流来计算。

在T2时刻，控制信号S1变为高电平，第一开关S1导通，光源开通。此时光源离开色轮的轮辐区并进入第二分段区域。在光源开通之前，由于光源两端的电压已经预先上升到了与第二驱动电流对应的电压值，为光源的开通做好了准备，那么在此刻光源开通的瞬间，由于光源的电流与其电压是成正比关系，此刻光源驱动电流能够迅速上升到与第二驱动电流对应的电流值，系统电流迅速进入恒流闭环稳态。

在T2～T3阶段，控制信号S1保持高电平，光源进入第二分段区域持续发光。同时控制信号S2根据实际需求控制第二开关S2导通或关断，电压信号C1与电流信号L1稳定，保持光源两端的电压稳定以及光源的驱动电流稳定，同时电流信号S1恒定，系统处于恒流闭环稳态。

在T3时刻，使能信号EN变为低电平，控制信号S1与控制信号S2变为低电平，控制信号S3变为高电平。第一开关S1关断、第二开关S2关断、第三开关S3导通。此时光源关闭，并离开色轮的第二分段区域进入第二轮辐区。

在T3～T4阶段，控制信号S1与控制信号S2保持为低电平，控制信号S3保持高电平。此阶段电感向第一电容C1和第二电容C2放电，第一电容C1向第二电容C2放电，电感L1的电流下降到零且第一电容C1两端的电压也持续下降。

在T4～T5阶段，控制信号保持不变，第一电容C1持续向第二电容C2放电，第一电容C1两端的电压持续下降直至下降到与第三驱动电流对应的电压值。

在T5时刻，控制信号S3变为低电平，第三开关S3关断。此时第一电容C1两端的电压下降到与第三驱动电流对应的电压值，系统电压进入稳态。可以理解的是，T3～T5阶段均为放电时间，因此T3～T5的时间可以根据下降前的第二驱动电流以及所需下降到的第三驱动电流来计算。

在T5～T6阶段，控制信号S1、控制信号S2以及控制信号S3保持低电平，第一电容C1两端的电压保持不变，系统电压保持稳态，等待光源开通进入第三分段区域。当光源进入第三分段区域时开通的瞬间，由于光源两端的电压已经下降到与第三驱动电流对应的电压，此时光源的两端不会承受高电压，因此抑制光源开通时的电流过冲。实际上，若在T4～T5阶段第一电容C1两端的电压即已下降到与第三驱动电流对应的电压，系统即可提前进入稳态。另外，如果第三驱动电流与第二驱动电流相同，那么在T3～T4阶段可以不控制第一电容C1放电，使第一电容C1两端的电压保持不变，系统直接进入稳态。

综上所述，当光源经历色轮相邻的分段区域时，如果驱动电流需要上升，则在轮辐时间期间将光源两端的电压预先上升至与所需的驱动电流对应的电压值，从而在光源开通瞬间电流快速上升，系统迅速达到稳态；如果驱动电流需要下降，则在轮辐时间期间将光源两端的电压下降至与所需的驱动电流对应的电压值，从而在光源开通瞬间抑制电流过冲。由此，不管光源在切换分段区域时前后的驱动电流相差多大，都能快速、稳定的切换，实现任意分段电流的快速、稳定控制。基于此，分段电流之间可以相差更大，从而减少对色轮各色角度比例的束缚，并且能够通过分段电流纠正白平衡的系统偏差，提升产品的良率，实现更好的显示效果。

本申请实施例提供的电流控制电路，设置有主功率电路、放电电路以及控制电路，通过控制电路在光源的驱动电流需要从小至大切换时，在色轮的轮辐时间期间控制主功率电路将光源两端的电压预上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值，使得光源的驱动电流从小电流向大电流切换时，在光源开通的瞬间跳过从停止工作到恢复的时间，光源的电流能够快速地上升至切换后所需的驱动电流。同时，通过控制电路在光源的驱动电流需要从大至小切换时，在色轮的轮辐时间期间通过放电电路将光源两端的电压下降至与切换后所需的驱动电流对应的电压值，使得光源的驱动电流从大电流向小电流切换时，在光源开通瞬间，光源两端不承受过高的电压，从而抑制电流过冲。所以，光源的驱动电流在任意电流大小之间切换时，开通瞬间均已达到稳态，从而实现任意电流快速、稳定的切换。

如图7所示，本申请实施例还提供一种电流控制方法200，适用于上述的投影系统10，且该方法200运行上述的电流控制电路。该方法200可以包括以下步骤S210～步骤S220。

步骤S210：在光源的驱动电流需要从小至大切换时，在色轮的轮辐时间期间控制主功率电路将光源两端的电压预上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值。

当光源经历色轮相邻的分段区域时，如果驱动电流需要上升，则在轮辐时间期间将光源两端的电压预先上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值，从而在光源开通瞬间电流快速上升，系统迅速达到稳态。

步骤S220：在光源的驱动电流需要从大至小切换时，在色轮的轮辐时间期间通过放电电路将光源两端的电压下降至与切换后所需的驱动电流对应的电压值。

当光源经历色轮相邻的分段区域时，如果驱动电流需要下降，则在轮辐时间期间将光源两端的电压下降至与切换后所需的驱动电流对应的电压值，从而在光源开通瞬间抑制电流过冲。

本申请实施例提供的电流控制方法，通过在光源的驱动电流需要从小至大切换时，在色轮的轮辐时间期间控制主功率电路将光源两端的电压预上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值，使得光源的驱动电流从小电流向大电流切换时，在光源开通的瞬间跳过从停止工作到恢复的时间，光源的电流能够快速地上升至切换后所需的驱动电流。同时，通过在光源的驱动电流需要从大至小切换时，在色轮的轮辐时间期间通过放电电路将光源两端的电压下降至与切换后所需的驱动电流对应的电压值，使得光源的驱动电流从大电流向小电流切换时，在光源开通瞬间，光源两端不承受过高的电压，从而抑制电流过冲。所以，光源的驱动电流在任意电流大小之间切换时，开通瞬间均已达到稳态，从而实现任意电流快速、稳定的切换。

如图8所示，本申请实施例还提供一种投影设备300，该投影设备300包括光源310、色轮320以及电流控制装置330。色轮320设置于光源310的光路上，电流控制装置330电连接于光源310，以控制光源310出光。

其中，电流控制装置包括上述的电流控制电路；主功率电路连接于光源；控制电路用于在光源的驱动电流需要从小至大切换时，在色轮的轮辐时间期间控制主功率电路将光源两端的电压预上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值；在光源的驱动电流需要从大至小切换时，在色轮的轮辐时间期间通过放电电路将光源两端的电压下降至与切换后所需的驱动电流对应的电压值。

本申请实施例提供的投影设备，设置有主功率电路、放电电路以及控制电路，通过控制电路在光源的驱动电流需要从小至大切换时，在色轮的轮辐时间期间控制主功率电路将光源两端的电压预上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值，使得光源的驱动电流从小电流向大电流切换时，在光源开通的瞬间跳过从停止工作到恢复的时间，光源的电流能够快速地上升至切换后所需的驱动电流。同时，通过控制电路在光源的驱动电流需要从大至小切换时，在色轮的轮辐时间期间通过放电电路将光源两端的电压下降至与切换后所需的驱动电流对应的电压值，使得光源的驱动电流从大电流向小电流切换时，在光源开通瞬间，光源两端不承受过高的电压，从而抑制电流过冲。所以，光源的驱动电流在任意电流大小之间切换时，开通瞬间均已达到稳态，从而实现任意电流快速、稳定的切换。由此，分段电流之间可以相差更大，从而减少对色轮各色角度比例的束缚，并且能够通过分段电流纠正白平衡的系统偏差，提升产品的良率，实现更好的显示效果。

以上所述，仅是本申请的较佳实施例而已，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本申请，任何本领域技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电流控制电路，应用于至少包括光源和色轮的投影设备，其特征在于，包括：

主功率电路，用于连接光源；

放电电路，连接所述主功率电路；以及

控制电路，连接所述主功率电路以及所述放电电路，所述控制电路用于在所述光源的驱动电流需要从小至大切换时，在所述色轮的轮辐时间期间控制所述主功率电路将所述光源两端的电压预上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值；并用于在所述光源的驱动电流需要从大至小切换时，在所述色轮的轮辐时间期间通过所述放电电路将所述光源两端的电压下降至与切换后所需的驱动电流对应的电压值。

2.如权利要求1所述的电流控制电路，其特征在于，所述控制电路用于在所述色轮的轮辐时间期间根据切换后所需的驱动电流控制所述放电电路的放电时间，以将所述光源两端的电压下降至与切换后所需的驱动电流对应的电压值。

3.如权利要求2所述的电流控制电路，其特征在于，所述控制电路用于在所述色轮的轮辐时间期间通过查表确定与切换后所需的驱动电流对应的放电时间。

4.如权利要求1～3任一项所述的电流控制电路，其特征在于，所述主功率电路包括用于连接所述光源的充电电路，所述控制电路用于在所述色轮的轮辐时间期间根据切换后所需的驱动电流控制所述充电电路的充电时间并控制所述充电电路进行充电，以将所述光源电压预上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值。

5.如权利要求4所述的电流控制电路，其特征在于，所述控制电路用于在所述色轮的轮辐时间期间通过查表确定与切换后所需的驱动电流对应的充电时间。

6.如权利要求4所述的电流控制电路，其特征在于，所述充电电路包括用于与所述光源并联的第一电容以及连接于所述第一电容且用于与所述光源串联的电感，所述控制电路在控制所述充电电路充电时，用于控制所述第一电容以及所述电感同时充电，并在所述第一电容充电饱和后控制所述电感为所述第一电容继续充电，以使所述光源电压预上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值。

7.如权利要求6所述的电流控制电路，其特征在于，所述主功率电路还包括电源、第一开关、第二开关以及续流二极管，所述第一开关的一端连接所述电源的正极、另一端用于连接光源的一端；所述电感的一端与所述第二开关串联后连接所述电源的负极、另一端用于连接所述光源的另一端；所述第一电容的一端连接在所述第一开关与所述电源的正极之间、另一端用于连接在所述光源与所述电感之间；所述续流二极管的正极连接在所述电感与所述第二开关之间、负极连接在所述第一开关与所述电源的正极之间。

8.如权利要求6所述的电流控制电路，其特征在于，所述放电电路与所述第一电容并联，所述放电电路包括第三开关、第一电阻以及第二电容；所述第一电阻和所述第二电容分别并联在所述第一电容两端，所述第三开关的一端连接所述第一电容的一端、另一端连接在所述第一电阻与所述第二电容之间。

9.一种电流控制方法，其特征在于，应用于至少包括光源和色轮的投影设备，所述电流控制方法运行于权利要求1～8中任一项所述的电流控制电路以执行：

在所述光源的驱动电流需要从小至大切换时，在所述色轮的轮辐时间期间控制所述主功率电路将所述光源两端的电压预上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值；以及

在所述光源的驱动电流需要从大至小切换时，在所述色轮的轮辐时间期间通过所述放电电路将所述光源两端的电压下降至与切换后所需的驱动电流对应的电压值。

10.一种投影设备，其特征在于，包括：

光源；

色轮，位于所述光源的光路；以及

电流控制装置，电连接于所述光源，以驱动所述电源出光；其中，所述电流控制装置包括权利要求1～8中任一项所述的电流控制电路；所述主功率电路连接于所述光源；所述控制电路用于在所述光源的驱动电流需要从小至大切换时，在所述色轮的轮辐时间期间控制所述主功率电路将光源两端的电压预上升至与切换后所需的驱动电流对应的电压值；在所述光源的驱动电流需要从大至小切换时，在所述色轮的轮辐时间期间通过所述放电电路将所述光源两端的电压下降至与切换后所需的驱动电流对应的电压值。

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