本發(fā)明涉及機械光電引擎等領(lǐng)域，具體為一種具有溫控系統(tǒng)的光電引擎及其溫控方法。

背景技術(shù)：

目前，對于大功率光電引擎而言，由于其所驅(qū)動led功率大，led熱耗散功率相對較高，導(dǎo)致光電引擎基板升溫較高。峰值功率時，貼裝led燈珠的基板可達100多攝氏度，長時間高溫對于led燈珠和基板都有負面影響。因此，需將基板溫度下降，以保證光電引擎長期有效地工作。當前，可通過幾個途徑解決基板升溫高的問題：

通過散熱方式降溫：此方法是被動降溫。光電引擎基板已使用散熱系數(shù)良好的鋁基板，因此已通過散熱降低大部分熱量。如果要繼續(xù)通過散熱以降溫，需使用散熱系數(shù)更好的其他材料，或加大散熱材料面積，這樣會增加體積及成本，以及對外殼也有改進要求。所以此方法具有局限性，可做備用。

通過減小驅(qū)動功率降溫：此方法主動降溫。在保證到達最低設(shè)計要求功率的前提下，實現(xiàn)降功率降溫。但主動式的降溫方式過于籠統(tǒng)，而且目前來說，在光電引擎基板上還未出現(xiàn)一款較為可行的方案以解決主動降溫或升溫的結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：提供一種具有溫控系統(tǒng)的光電引擎，能夠根據(jù)光電引擎基板的實時溫度值，實際調(diào)控光電引擎基板的溫度，使光電引擎基板的溫度保持在一定范圍，使光電引擎基板保持良好工作狀態(tài)。

實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：一種具有溫控系統(tǒng)的光電引擎，包括光電引擎基板，設(shè)有多個信號端；控制系統(tǒng)，對應(yīng)的連接于所述光電引擎基板上的某一信號端；溫度傳感器，對應(yīng)的連接于控制系統(tǒng)，所述溫度傳感器用于檢測所述光電引擎基板的實時溫度信號；所述控制系統(tǒng)用于接收和處理該實時溫度信號，并生成處理結(jié)果，以及用于根據(jù)該處理結(jié)果向所述光電引擎基板的脈寬調(diào)制信號輸入端發(fā)送控制信號，控制所述光電引擎基板的脈寬調(diào)制信號端的高電平占空比。

在本發(fā)明一較佳實施例中，所述控制系統(tǒng)為單片機。

在本發(fā)明一較佳實施例中，所述單片機包括芯片，設(shè)有多個信號連接端；電源濾波電路，對應(yīng)的連接于所述芯片上的某一信號連接端。

在本發(fā)明一較佳實施例中，所述溫度傳感器包括負溫度系數(shù)熱敏電阻電路。

在本發(fā)明一較佳實施例中，所述負溫度系數(shù)熱敏電阻電路包括熱敏電阻阻值測量電路，所述熱敏電阻阻值測量電路設(shè)有熱敏電阻以及與熱敏電阻串聯(lián)的第一電阻，所述熱敏電阻和第一電阻之間為電阻值檢測端，該電阻值電測端也為分壓端，該分壓端連接至所述芯片的模數(shù)轉(zhuǎn)換信號接口，所述熱敏電阻阻值測量電路將分壓端的檢測到的模擬量的分壓電壓值傳遞至所述芯片，所述芯片將模擬量的分壓電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的分壓電壓值，并根據(jù)數(shù)字量的分壓電壓值計算出其所對應(yīng)的溫度值。

在本發(fā)明一較佳實施例中，所述熱敏電阻阻值測量電路上設(shè)有電源輸入端、電源地輸入端、脈寬調(diào)制信號輸出端、程序下載端、熱敏電阻接入端。

本發(fā)明的另一個目的是：提供一種具有溫控系統(tǒng)的光電引擎的溫控方法。

實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是：一種具有溫控系統(tǒng)的光電引擎的溫控方法，包括以下步驟：步驟s1)獲取光電引擎基板上的實時溫度值；步驟s2)對比實時溫度值與預(yù)設(shè)溫度值，并判斷實時溫度值與預(yù)設(shè)溫度值的差值是否超出預(yù)設(shè)范圍，若是，則進入步驟s3)，若否則返回步驟s1)；步驟s3)向所述光電引擎基板的脈寬調(diào)制信號輸入端發(fā)送控制信號，控制所述光電引擎基板的脈寬調(diào)制信號端的高電平占空比。

在本發(fā)明一較佳實施例中，所述步驟s1)包括步驟s11)獲取熱敏電阻阻值測量電路所檢測到的模擬量的分壓電壓值；步驟s12)將該模擬量的分壓電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的分壓電壓值；步驟s13)根據(jù)預(yù)存的電壓值與溫度對應(yīng)關(guān)系表，計算出該分壓電壓值所對應(yīng)的實時溫度值。

在本發(fā)明一較佳實施例中，所述步驟s2)中所述實時溫度值與預(yù)設(shè)溫度值的差值的預(yù)設(shè)范圍的絕對值為5％。

在本發(fā)明一較佳實施例中，所述步驟s3)包括以下步驟：步驟s31)判斷該實時溫度值是否高于預(yù)設(shè)溫度值，若是，則進入驟s32)，若否，則進入步驟s33)；步驟s32)減小脈寬調(diào)制信號端的高電平占空比，降低光電引擎輸出功率；步驟s33)增加脈寬調(diào)制信號端的高電平占空比，提升光電引擎輸出功率。

本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明的溫控系統(tǒng)的光電引擎及其溫控方法，有效的通過溫度傳感器實時檢測光電引擎基板上的實時溫度，且是通過分壓電壓值轉(zhuǎn)換為實時溫度值，并根據(jù)該實時溫度值控制脈寬調(diào)制信號端的高電平占空比來實現(xiàn)控制光電引擎輸出功率，以控制光電引擎基板的溫度，而且可以結(jié)合被動式降溫結(jié)構(gòu)，如采用鋁基板作為光電引擎基板以達到快速降溫的目的，結(jié)構(gòu)雖然簡單，實用性高，易于操作，而且僅僅增加幾個必要的元件即可實現(xiàn)，造價低。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步解釋。

圖1是本發(fā)明實施例的具有溫控系統(tǒng)的光電引擎結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例的光電引擎溫控方法的步驟流程圖。

圖3是圖2中步驟s1)的具體步驟流程圖。

圖4是圖2中步驟s3)的具體步驟流程圖。

其中，

1電引擎基板；2控制系統(tǒng)；3溫度傳感器。

具體實施方式

以下實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發(fā)明可用以實施的特定實施例。本發(fā)明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「頂」、「底」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發(fā)明，而非用以限制本發(fā)明。

實施例

如圖1所示，一種具有溫控系統(tǒng)的光電引擎，包括光電引擎基板、控制系統(tǒng)、以及溫度傳感器。

本實施例中，所述溫度傳感器、控制系統(tǒng)可以集成在光電引擎基板的板面上。

本實施例中，為了增大散熱效果，該光電引擎基板采用散熱系數(shù)良好的鋁基板。

本實施例中，該光電引擎基板設(shè)有多個信號端；控制系統(tǒng)對應(yīng)的連接于所述光電引擎基板上的某一信號端。

具體的，所述控制系統(tǒng)為單片機。該單片機包括芯片以及外圍電路，所述溫度傳感器可以集成在外圍電路上。其中，芯片、第一電阻、第一電容、第二電容、第四電容、第五電容、晶振構(gòu)成單片機最小系統(tǒng)(此“單片機最小系統(tǒng)”稱呼僅是通俗意義上最小系統(tǒng))。其中，所述外部晶振電路由晶振、第四電容、第五電容構(gòu)成，其中，第四電容、第五電容串聯(lián)，晶振連接于第三電容、第六電容輸出端之間。

另外，所述外圍電路包括電源濾波電路、輸入防反接電路。所述電源濾波電路由第三電容、第六電容組成5v的電源濾波電路，其中，第三電容、第六電容并聯(lián)，其連接端對應(yīng)連接于芯片的信號連接端。所述輸入防反接電路由二極管構(gòu)成。對此不再贅述。

本實施例中，所述溫度傳感器對應(yīng)的連接于控制系統(tǒng)，所述溫度傳感器用于檢測所述光電引擎基板的實時溫度信號。

具體的，所述溫度傳感器包括負溫度系數(shù)熱敏電阻電路。所述負溫度系數(shù)熱敏電阻電路包括熱敏電阻阻值測量電路，所述熱敏電阻阻值測量電路設(shè)有熱敏電阻(ntc)以及與熱敏電阻(ntc)串聯(lián)的第一電阻，所述熱敏電阻(ntc)和第一電阻之間為電阻值檢測端(test1)，該電阻值電測端也為分壓端，該分壓端連接至所述芯片的模數(shù)轉(zhuǎn)換信號接口，所述熱敏電阻阻值測量電路將分壓端的檢測到的模擬量的分壓電壓值傳遞至所述芯片。

本實施例中，所述第一電阻的電阻值為10kω和所述熱敏電阻(ntc)的電阻值在溫度25℃為10k。所述熱敏電阻阻值測量電路上設(shè)有電源輸入端(+5v)、電源地輸入端(gnd)、脈寬調(diào)制信號輸出端(pwm)、程序下載端(isp)、熱敏電阻接入端(ntc)，通過這些端口與控制電路連接。

因所述光電引擎基板空間有限，因此可以不使用外部晶振，單片機自帶內(nèi)部晶振，在本設(shè)計中可以使用。所以可縮減的元件為二極管、晶振、第四電容、第五電容。

所述控制系統(tǒng)用于接收和處理該實時溫度信號，并生成處理結(jié)果，以及用于根據(jù)該處理結(jié)果向所述光電引擎基板的脈寬調(diào)制信號輸入端發(fā)送控制信號，控制所述光電引擎基板的脈寬調(diào)制信號端的高電平占空比。

在實際使用過程中，所述芯片將模擬量的分壓電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的分壓電壓值，并根據(jù)數(shù)字量的分壓電壓值計算出其所對應(yīng)的溫度值。

實現(xiàn)具有溫控系統(tǒng)的光電引擎的溫控方法是，包括以下步驟。

步驟s1)獲取光電引擎基板上的實時溫度值。在本步驟s1)中，具體包括如下的步驟。所述步驟s1)包括步驟s11)獲取熱敏電阻阻值測量電路所檢測到的模擬量的分壓電壓值；步驟s12)將該模擬量的分壓電壓值轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的分壓電壓值；步驟s13)根據(jù)預(yù)存的電壓值與溫度對應(yīng)關(guān)系表，計算出該分壓電壓值所對應(yīng)的實時溫度值。

步驟s2)對比實時溫度值與預(yù)設(shè)溫度值，并判斷實時溫度值與預(yù)設(shè)溫度值的差值是否超出預(yù)設(shè)范圍，若是，則進入步驟s3)，若否則返回步驟s1)。所述步驟s2)中所述實時溫度值與預(yù)設(shè)溫度值的差值的預(yù)設(shè)范圍的絕對值為5％。

步驟s3)向所述光電引擎基板的脈寬調(diào)制信號輸入端發(fā)送控制信號，控制所述光電引擎基板的脈寬調(diào)制信號端的高電平占空比。所述步驟s3)包括以下步驟：步驟s31)判斷該實時溫度值是否高于預(yù)設(shè)溫度值，若是，則進入驟s32)，若否，則進入步驟s33)；步驟s32)減小脈寬調(diào)制信號端的高電平占空比，降低光電引擎輸出功率；步驟s33)增加脈寬調(diào)制信號端的高電平占空比，提升光電引擎輸出功率。

以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。