CN117014587A - 单片液晶投影仪 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种单片液晶投影仪。单片液晶投影仪包括外壳、光机、光源装置、散热装置与控制器。光机设置于外壳内，散热装置包括位于光机的半导体制冷器、第一换热器、第一风机，以及位于外壳与光机之间的第二换热器、第三换热器与第二风机；半导体制冷器具有冷端与热端，控制器用于确定当前时刻的冷端目标温度值，并根据当前时刻的冷端目标温度值确定调整半导体制冷器的工作电流。通过动态调整冷端目标温度值可以实现冷端、热端之间的温度差位于半导体制冷器的制冷效率较高的范围内，从而实现半导体制冷器制冷时，制冷效率较高，热端的散热功率降低，节约能源，同时也有利于降低设备噪音以提升用户体验。

Description

单片液晶投影仪

技术领域

本发明涉及投影仪的技术领域，特别是涉及一种单片液晶投影仪。

背景技术

单片液晶投影仪由于成本低，价格实惠，市场前景较大。随着用户对单片液晶投影仪的投影亮度的需求提升，高亮度的LCD(液晶屏)光机应用广泛。然而LCD光机在实际使用时，其光电效率较低，产生较多热量。因此，散热问题也是制约单片液晶投影仪亮度提升的瓶颈。

为了提高散热效果，可以采用半导体制冷件(TEC)对LCD光机进行制冷散热，以使其处于较低温度。TEC具有冷端与热端，可通过TEC控制冷端温度以降低LCD光机内的温度，热端可通过传热结构将热量传输至LCD光机外部。

传统技术中，通常采用恒温控制TEC冷端温度的方式进行温度调控，即保持冷端目标温度，根据热端温度改变TEC的电流值，实现TEC冷端温度恒定。然而，上述单片液晶投影仪的控温方式会大大降低TEC的制冷效率。

发明内容

基于此，有必要针对单片液晶投影仪采用TEC制冷时，TEC的制冷效率较低的问题，提供一种单片液晶投影仪。

本申请提供了一种单片液晶投影仪，包括：

外壳，设置有进风口与出风口；

光机，所述光机设置于所述外壳内，所述光机包括壳体和设置在壳体内的液晶屏；

光源装置，设置于所述光机内，所述光源装置用于出射照明光线至所述液晶屏；

散热装置，包括位于所述光机的半导体制冷器、第一换热器、第一风机，以及位于外壳与光机之间的第二换热器、第三换热器与第二风机；所述半导体制冷器具有冷端与热端，所述冷端与所述第一换热器连接，所述第一换热器的至少部分位于光机内；所述热端与所述第二换热器连接，所述第三换热器与所述光源装置连接，所述第一风机用于带动所述光机内的空气流动，所述第二风机用于带动所述外壳与所述光机之间的空气流动；

控制器，所述控制器用于确定当前时刻的冷端目标温度值，并根据当前时刻的冷端目标温度值确定调整所述半导体制冷器的工作电流。

在其中一个实施例中，所述外壳内还设置第一温度传感器，所述第一温度传感器用于获得环境温度信息，所述光源装置包括LED元件，所述光机内设置第二温度传感器，所述第二温度传感器用于获得所述LED元件的LED温度信息；

所述控制器在获取所述半导体制冷器的冷端温度目标值时，所述控制器周期性获取环境温度、LED温度，结合第一风机转速信息、第二风机转速信息、冷端温度信息以确定所述半导体制冷器的冷端温度目标值。

在其中一个实施例中，所述控制器在获取所述半导体制冷器的冷端温度目标值时：

获取开机时刻的环境温度、LED温度、预设的第一风机转速信息、预设的第二风机转速信息；

根据开机时刻的环境温度值、LED温度值、第一风机的预设转速、第二风机的预设转速确定第一风机的初始转速值、第二风机的初始转速值以及冷端初始温度目标值；

周期性地采集所述当前时刻的实际环境温度值、LED实际温度值，根据所述当前时刻的实际环境温度值、LED实际温度值与冷端温度信息确定所述冷端温度目标值。

在其中一个实施例中，所述控制器在根据所述当前时刻的实际环境温度值、LED实际温度值与所述冷端初始温度目标值确定所述冷端温度目标值时：

若当前时刻的实际环境温度值大于预设环境升转温度，或所述当前时刻的液晶屏实际温度值大于预设液晶屏升转温度，则根据实际环境温度值、液晶屏实际温度值确定所述半导体制冷器的冷端温度目标值，根据第一风机的预设转速、第二风机的预设转速确定当前第一风机的实际转速值、第二风机的实际转速值；

若当前时刻的实际环境温度值小于预设环境降转温度，且当前时刻的液晶屏实际温度值小于液晶屏预设降转温度，根据第一风机的预设转速、第二风机的预设转速确定当前第一风机的实际转速值、第二风机的实际转速值；根据第一风机的实际转速值所属的转速区间确定当前的冷端温度目标值。

在其中一个实施例中，所述控制器在获取所述半导体制冷器的冷端温度目标值时：

获取开机时刻的环境温度值、LED温度值及所述第一风机的预设转速、第二风机的预设转速；

将预设半导体制冷器的冷端温度设置为所述半导体制冷器的冷端初始温度目标值；根据开机时刻的环境温度值、LED温度值、第一风机的预设转速、第二风机的预设转速确定第一风机的初始转速值、第二风机的初始转速值；

根据冷端初始温度目标值与第一风机的预设转速、第二风机的预设转速确定第一风机的参照转速值、第二风机的参照转速值；

采集所述当前时刻的第一风机的实际转速值、第二风机的实际转速值，根据所述第一风机的参照转速值、第二风机的参照转速值、第一风机的实际转速值与第二风机的实际转速值确定所述冷端温度目标值。

在其中一个实施例中，所述控制器在根据所述第一风机的参照转速值、第二风机的参照转速值、第一风机的实际转速值与第二风机的实际转速值确定所述冷端温度目标值时：

计算所述第一风机实际转速值与第一风机的参照转速值之间的第一转速差值，计算所述第二风机实际转速值与第二风机的参照转速值之间的第二转速差值；

根据所述第一转速差值所对应的第一风机的目标转速区间，以及述第二转速差值所对应的第二风机的目标转速区间确定当前时刻的半导体制冷器的冷端温度补偿值；

根据冷端初始温度目标值与冷端温度补偿值确定所述冷端温度目标值。

在其中一个实施例中，所述控制器在所述调整所述半导体制冷器的电流值时：

根据所述半导体制冷器的冷端目标温度值确定预设温度区间，根据所述预设温度区间确定所述半导体制冷器的电流值，将所述半导体制冷器的电流值的指令传输至所述半导体制冷器。

在其中一个实施例中，所述控制器在所述调整所述半导体制冷器的电流值时：

根据半导体制冷器的冷端温度与工作电流预设关系曲线，结合所述半导体制冷器的冷端目标温度值确定所述半导体制冷器的电流值，将所述半导体制冷器的电流值的指令传输至所述半导体制冷器。

在其中一个实施例中，所述控制器在所述调整所述半导体制冷器的电流值时：

根据所述半导体制冷器的冷端目标温度值、液晶屏的目标温度以确定所述半导体制冷器的电流值，将所述半导体制冷器的电流值的指令传输至所述半导体制冷器。

在其中一个实施例中，所述控制器用于根据当前时刻的环境实际温度值、LED实际温度值、第一风机的预设转速、第二风机的预设转速确定第一风机的转速值与所述第二风机的转速值。

上述技术方案中，单片液晶投影仪在使用时，第一风机可以带动光机内的空气流动，以配合半导体制冷器的降温作用使得光机内的温度降低。第二风机可以带动外壳与光机之间的空气流动，以便于加快外壳内部的空气与外部环境中的空气的交换，以降低外壳内的环境温度。控制器可以实时获取半导体制冷器的冷端温度目标值，并根据冷端温度目标值实时调整半导体制冷器的工作状态。由于半导体制冷器制冷效率与冷端、热端之间的温度差相关。因此，控制器可以确定当前时刻的冷端目标温度值，即控制器通过动态调整冷端目标温度值可以实现冷端、热端之间的温度差位于半导体制冷器的制冷效率较高的范围内，从而实现半导体制冷器制冷时，制冷效率较高，热端的散热功率降低，节约能源，同时也有利于降低设备噪音以提升用户体验。上述单片液晶投影仪可以较好地对壳体内的元件进行降温，有利于单片液晶投影仪实现亮度提升。

附图说明

图1为本申请的一实施例所提供的一种单片液晶投影仪的结构示意图。

图2为本申请的一实施例所提供的一种单片液晶投影仪的温控方法的流程示意图。

图3为一实施方式的温控方法中，步骤获取半导体制冷器的冷端温度目标值的流程示意图。

图4为实施例1与对比例1中的半导体制冷器在不同ΔT下的I-COP图。

图5为一实施方式的温控方法中，步骤采集当前时刻的实际环境温度值、发热元件实际温度值，根据当前时刻的实际温度值、发热元件实际温度值与冷端初始温度目标值确定冷端温度目标值的流程示意图。

图6为另一实施方式的温控方法中，步骤获取半导体制冷器的冷端温度目标值的流程示意图。

图7为另一实施方式的温控方法中，步骤采集当前时刻的第一风机、第二风机实际转速值，根据散热风机的参照转速值与实际转速值确定冷端温度目标值的流程示意图。

图8为实施例1与对比例1中的半导体制冷器在不同ΔT下的I-Qc图。

图9为实施例1与对比例1中的半导体制冷器在不同ΔT下的I-Qh图。

图10为实施例1与对比例1中的半导体制冷器在不同ΔT下的I-V图。

附图标记：

100、外壳；101、外循环腔体；110、进风口；120、出风口；200、光机；210、壳体；201、内循环腔体；300、半导体制冷器；310、冷端；320、热端；400、LED元件；500、LCD元件；610、第一风机；620、第二风机；710、第一换热器；720、第二换热器；730、第三换热器；810、第一传热件；820、第二传热件。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，图1示出一种单片液晶投影仪，其包括外壳100和设于外壳100内的光机200、光源装置、散热装置以及控制器(图中未示出)。

其中，外壳100具有进风口110与出风口120。外部环境内的空气可由进风口110进入外壳100内，将热量由出风口120带出，以便于对单片液晶投影仪降温。外壳内还可以设置第一温度传感器(图中未示出)。第一温度传感器可以获得环境温度信息。

光机200可以设置于外壳100的中部。光机200可以包括壳体210与设置于壳体210内的液晶屏500。壳体210封闭设置于外壳100内。壳体210与外壳100之间形成外循环腔体101，壳体210的内部形成内循环腔体201。

光源装置可以出射照明光线至液晶屏500，从而实现单片液晶投影仪可以产生图像。光源装置可以包括LED元件400。LED元件400可以发出光线照射至液晶屏500。光机内可以设置第二温度传感器(图中未示出)，所述第二温度传感器用于获得LED元件400的LED温度信息。

散热装置可以包括位于光机200的半导体制冷器300、第一换热器710、第一风机610，以及位于外壳100与光机200之间的第二换热器720、第三换热器730与第二风机620。

其中，半导体制冷器300具有冷端310与热端320。冷端310与第一换热器710连接。第一换热器710的至少部分位于光机200内。半导体制冷器300的可以位于壳体210的外壁，在另一些实施例中，半导体制冷器300也可以位于壳体210的内部。半导体制冷器300的热端320与第二换热器720连接。第三换热器730可以与光源装置连接。第三换热器730的至少部分可以设置于外壳100的靠近出风口120处。

第一风机610可以带动光机200内的空气流动。第一风机610内设置第一转速传感器(图中未示出)，第一转速传感器用于获取第一风机610的第一风机转速信息，并将第一风机转速信息传递至控制器。第二风机620可以带动外壳100与光机200之间的空气流动。第二风机620内设置第二转速传感器(图中未示出)，第二转速传感器用于获取第二风机620的第二风机转速信息，并将第二风机转速信息传递至控制器。

半导体制冷器300的冷端可以对内循环腔体201内的空气进行降温冷却，以使得内循环腔体210内的LED元件400温度下降。半导体制冷器300的热端320可以通过第一传热件810将热量传递至外循环腔体101内。液晶屏500可以通过第二传热件820将热量传递至外循环腔体101内。其中，第一传热件810、第二传热件820可以选择热管等导热性能较好的传热件。液晶屏500可以设置于半导体制冷器300的冷端310附近，以便于冷端310所冷却的空气可以快速移动至液晶屏500并对其进行降温。

第一换热器710的设置可以加快冷端310与内循环腔体201内的空气进行热交换。第二换热器720与第三换热器730可以设置于外循环腔体101内。第二换热器720可以与第一传热件810连接，以将半导体制冷器的热端所传输的热量传输至外循环腔体101内的空气。第三换热器730可以与第二传热件820连接，以将LED元件所传输的热量传输至外循环腔体101内的空气。

控制器可以确定当前时刻的冷端目标温度值，并根据当前时刻的冷端目标温度值确定调整半导体制冷器300的工作电流。控制器可以动态调整冷端目标温度值可以实现冷端310、热端320之间的温度差位于半导体制冷器300的制冷效率较高的范围内，从而实现半导体制冷器300制冷时，制冷效率较高，热端320的散热功率降低，节约能源，同时也有利于降低设备噪音以提升用户体验。

上述单片液晶投影仪在使用时，通过半导体制冷器300可以将内循环腔体201内的LED元件400进行较好地降温。配合散热风扇600的设置，可以使得热量快速传递至外壳100外部，便于外壳100内部的各元件降温。

参阅图2，控制器获取半导体制冷器300的冷端温度目标值可以包括：步骤S100与步骤S200。

其中，步骤S100，获取半导体制冷器的冷端温度目标值，冷端温度目标值与壳体内的环境温度值呈正相关。

该上述步骤S100中，获取半导体制冷器的冷端温度目标值是指获取在某一时刻的冷端温度目标值。不同时刻下，半导体制冷器的冷端温度目标值可能不同。半导体制冷器的冷端温度目标值可能与半导体制冷器的在该时刻的实际冷端温度相同，也可能不相同。冷端温度目标值与壳体内的环境温度值呈正相关。

参阅图3，具体地，在一些实施方式中，步骤S100，即获取半导体制冷器的冷端温度目标值，冷端温度目标值与壳体内的环境温度值呈正相关的步骤，包括步骤S111、步骤S112与步骤S113。

其中，步骤S111，获取开机时刻的环境温度值、LED温度值、预设的第一风机转速信息以及预设的第二风机转速信息。第一风机的转速数据指的是，投影仪的出厂测试前，根据测试样机在不同的环境温度值、LED温度值、冷端温度下所记录得到的第一风机的转速数据。同理，预设的第二风机转速信息指的是，投影仪的出厂测试前，根据测试样机在不同的环境温度值、LED温度值、冷端温度下所记录得到的第二风机的转速数据。

步骤S112，根据开机时刻的环境温度值、LED温度值和预设的第一风机转速信息以及预设的第二风机转速信息，确定半导体制冷器的冷端初始温度目标值。

半导体制冷器的冷端初始温度目标值指的是在开机时刻，根据环境温度值、LED温度值，结合样机测试所得到的预设转速，获得半导体制冷器的冷端初始温度的理想值，也就是目标值。需要说明的是，半导体制冷器的冷端初始温度目标值与半导体制冷器的冷端初始实际温度值可能相同，也可能不相同。

比如，在一些使用情况下，投影仪在前次使用完成后冷却至室温，并再次开机，后次开机时刻的半导体制冷器的冷端初始温度目标值与半导体制冷器的冷端初始实际温度值可能相同。

又比如，在另一些使用情况下，投影仪在前次使用完成后尚未冷却至室温便再次开机，后次开机时刻的环境温度值与室温相同，半导体制冷器的冷端初始温度目标值与半导体制冷器的冷端初始实际温度值可能相同。此时的半导体制冷器的冷端初始实际温度值较高，半导体制冷器的冷端初始温度目标值与半导体制冷器的冷端初始实际温度值不同。

步骤S1121,根据开机时刻的环境温度值、LED温度值和预设的第一风机转速信息、预设的第二风机转速信息，可以确定第一风机、第二风机的初始转速值。

环境温度值、LED温度值与第一风机、第二风机的转速具有对应关系，该对应关系可根据样机在出厂测试过程中所获得。因此，可根据当前时刻的环境温度值、LED温度值和预设的第一风机转速信息、预设的第二风机转速信息确定当前时刻的第一风机、第二风机的初始转速值。

步骤S113，周期性地采集当前时刻的实际环境温度值、发热元件实际温度值，根据当前时刻的实际温度值、发热元件实际温度值与冷端初始温度目标值确定冷端温度目标值。

当前时刻指的是在开机时刻之后的时刻。可以周期性地在当前时刻即时采集当前时刻的实际环境温度值、发热元件实际温度值，并根据当前时刻的实际环境温度值、发热元件实际温度值与冷端初始温度目标值确定当前时刻的冷端温度目标值。也就是说，控制器可以周期性地在不同的时刻，可根据当前时刻的实际温度情况进行即时更新冷端温度目标值。

由于半导体制冷器在制冷过程中，其能效系数COP＝制冷量(Qc)/电功率(P)。其中，冷端的制冷量为Qc，热端的散热量为Qh＝Qc+P,即Qc(1/COP+1)。因此，COP越低，热端所需释放的热量越大。半导体制冷器的冷端温度为Tc，热端温度为Th。半导体制冷器的冷端与热端之间的温度差ΔT＝Th-Tc。而COP主要与ΔT以及通过半导体制冷器的电流I相关。

COP与ΔT、I的关系如图4所示。由图4可知，ΔT的数值越大，COP越低，也就代表着半导体制冷器的制冷效率越差。冷热温差ΔT越小，COP变化曲线梯度越大，意味着如果COP不合理，整机***热功率变化的幅度会非常大。当ΔT相同时，COP受I影响存在最高值。

因此，根据当前时刻的实际温度情况进行即时更新冷端温度目标值，可以使得半导体制冷器的热端实际温度值与冷端温度目标值之间的温度差ΔT处于半导体制冷器的COP较高的范围内，从而实现半导体制冷器制冷时，制冷效率较高，热端的散热功率降低，节约能源，同时也有利于降低设备噪音以提升用户体验。

具体地，参阅图5，在一些实施例中，步骤S113，即采集当前时刻的实际环境温度值、发热元件实际温度值，根据当前时刻的实际温度值、发热元件实际温度值与冷端初始温度目标值确定冷端温度目标值的步骤，包括步骤S1131、步骤S1132以及步骤S1133。

步骤S1131，采集当前时刻的实际环境温度值、发热元件实际温度值。

在一些实施例中，上述步骤中，可以周期性采集当前时刻的实际环境温度值、发热元件实际温度值。

步骤S1132，判断当前时刻的实际环境温度值是否大于预设环境升转温度，或判断当前时刻的发热元件实际温度值是否大于预设发热元件升转温度。

若步骤S1132的判断结果为是，则进行步骤S1134，即调整半导体制冷器的冷端温度目标的步骤。若步骤S1132的判断结果为否，则进行步骤1133。

前述预设环境升转温度指的是在出厂测试前，在不同的测试温度情况下，根据样机的测试情况所录入的环境升转温度值。预设发热元件升转温度同样是根据样机的测试情况获得。

在上述实施例中，若当前时刻的实际环境温度值大于预设环境升转温度时，说明当前时刻的实际环境温度值过高，当前的冷端初始温度目标值不能匹配当前的情况，存在散热不良的风险。同理，若当前时刻的发热元件实际温度值大于预设发热元件升转温度，说明当前时刻的实际发热元件值过高，当前的冷端初始温度目标值不能匹配当前的情况，存在散热不良的风险。因此，上述任意情况均表明当前时刻出现散热不良的风险，因此可以升高半导体制冷器的冷端温度目标值以实现半导体制冷器的冷端与热端之间的温度差位于半导体制冷器的制冷效率较高的范围内。半导体制冷器的冷端温度目标值的具体数值可根据当前时刻的实际环境温度值、发热元件实际温度值进行确定。

步骤S1133，判断当前时刻的实际环境温度值是否小于预设环境降转温度，且当前时刻的发热元件实际温度值是否小于发热元件预设降转温度。

若步骤S1133的判断结果为是，即，当前时刻的实际环境温度值小于预设环境降转温度，且当前时刻的发热元件实际温度值小于发热元件预设降转温度，则进行步骤S1134，即调整半导体制冷器的冷端温度目标的步骤。若步骤S1133判断结果为否，即，当前时刻的实际环境温度值大于预设环境降转温度，和/或当前时刻的发热元件实际温度值大于发热元件预设降转温度，则可以重复步骤S1131，即采取另一当前时刻的实际环境温度值、发热元件实际温度值。

前述预设环境降转温度指的是在出厂测试前，在不同的测试温度情况下，根据样机的测试情况所录入的预设环境降转温度。发热元件预设降转温度同样是根据样机的测试情况获得。

当前时刻的实际环境温度值小于预设环境降转温度，且当前时刻的发热元件实际温度值小于发热元件预设降转温度，说明该当前时刻的实际环境温度与发热元件实际温度值均较低，说明散热效果较佳。此时可根据当前时刻的发热元件实际环境温度值、发热元件实际温度值、预设的第一风机转速信息以及预设的第二风机转速信息以确定该时刻下的第一风机、第二风机的实际转速值。由于第一风机、第二风机的转速区间与半导体制冷器的预设冷端温度具有对应关系，即样机测试时所获得的第一风机、第二风机的不同转速区间所对应的较佳的半导体制冷器的冷端温度值。因此，可根据第一风机、第二风机的实际转速值所属的转速区间，调整半导体制冷器的冷端初始温度目标值。

步骤S200，根据冷端目标温度值，调整半导体制冷器和/或散热风机的工作状态。

具体地，步骤S200，即根据冷端目标温度值，调整半导体制冷器和/或散热风机的工作状态的步骤可以包括步骤S210与步骤S220。

步骤S210，根据冷端目标温度值，调整半导体制冷器的工作状态。

上述半导体制冷器的工作状态指的是半导体制冷器的电流值I。步骤S210可通过步骤S210a、步骤S210b、步骤S210c中的任意一个步骤实现。

其中，步骤S210a，根据半导体制冷器的冷端目标温度值确定预设温度区间，根据预设温度区间确定半导体制冷器的电流值。

由于冷端温度与预设温度区间具有对应关系。该对应关系可根据样机在出厂测试前获得。半导体制冷器的电流值与预设温度区间也具有对应关系。因此，可以根据预设温度区间确定半导体制冷器的电流值。

步骤S210b，根据半导体制冷器的冷端温度与工作电流预设关系曲线，结合半导体制冷器的冷端目标温度值确定半导体制冷器的电流值。

图8为半导体制冷器的冷端温度与工作电流预设关系曲线。在根据半导体制冷器的冷端目标温度值确定半导体制冷器的电流值时，可根据上述曲线表获得对应半导体制冷器的电流值。

步骤S210c，根据半导体制冷器的冷端目标温度值、发热元件的目标温度以确定半导体制冷器的电流值。

步骤S220，根据冷端目标温度值，调整第一风机、第二风机的工作状态。

在上述步骤中，第一风机、第二风机的工作状态指的是第一风机的转速、第二风机的转速。控制器可以结合冷端目标温度值、当前时刻的实际环境温度值、发热元件实际温度值以及预设的第一风机转速信息、预设的第一风机转速信息，可以获得第一风机、第二风机的调整转速值。

需要说明的是，不同的预设环境升转温度、预设环境降转温度、预设发热元件升转温度、发热元件预设降转温度，均可与第一风机、第二风机的转速一一对应。因此，若步骤S1132中判断为是，或步骤S1133中判断为是，则可以根据上述参数值确定第一风机、第二风机的调整转速值。

上述控制器可以实时获取半导体制冷器的冷端温度目标值，并根据冷端温度目标值实时调整半导体制冷器和/或第一风机、第二风机的工作状态。通过动态调整冷端目标温度值可以实现冷端、热端之间的温度差位于半导体制冷器的制冷效率较高的范围内，从而实现半导体制冷器制冷时，制冷效率较高，热端320的散热功率降低，节约能源，同时也有利于降低设备噪音以提升用户体验，也有利于单片液晶投影仪实现亮度提升。

结合图6所示，在另一些实施方式中，步骤S100，即获取半导体制冷器的冷端温度目标值，冷端温度目标值与壳体内的环境温度值呈正相关的步骤，包括步骤S121、步骤S122、步骤S123以及步骤S124。

步骤S121，获取当前时刻的环境温度值、LED温度值及预设的第一风机转速信息、预设的第一风机转速信息。该步骤与前述步骤S111相同，故不再赘述。

步骤S122，将预设半导体制冷器的冷端温度设置为半导体制冷器的冷端初始温度目标值。根据当前时刻的环境温度值、LED温度值、预设的第一风机转速信息、预设的第一风机转速信息确定第一风机、第二风机的初始转速值。

也就是说，不论当前时刻下的实际环境温度值、LED温度值具体为多少，均将半导体制冷器的冷端初始温度目标值设置为预设半导体制冷器的冷端温度，即一特定数值。该特定数值可根据实际应用情况，结合使用经验或出厂前测试进行设置。比如，可以设置预设半导体制冷器的冷端温度为20℃、25℃或30℃。

第一风机、第二风机的初始转速值的确定的步骤与步骤S1121相同，故不再赘述。

步骤S123，根据冷端初始温度目标值与预设的第一风机转速信息、预设的第一风机转速信息确定第一风机、第二风机的参照转速值。

由于冷端温度值与第一风机、第二风机的转速存在对应关系，该关系可根据样机测试情况记录获得。因此，可以根据冷端初始温度目标值(即预设的半导体制冷器的冷端温度值)与预设的第一风机转速信息、预设的第一风机转速信息确定第一风机、第二风机的参照转速值。

步骤S124，周期性地采集当前时刻的第一风机、第二风机实际转速值，根据第一风机、第二风机的参照转速值与实际转速值确定冷端温度目标值。

参阅图7，步骤S124包括步骤S1241、步骤S1242、步骤S1243以及步骤S1244。步骤S1241，采集开机时刻的第一风机、第二风机实际转速值，即为当前时刻的第一风机、第二风机的初始转速值。

步骤S1242，计算第一风机、第二风机的实际转速值与第一风机、第二风机的参照转速值之间的转速差值。

步骤S1243，根据转速差值所对应的第一风机、第二风机的目标转速区间确定当前时刻的半导体制冷器的冷端温度补偿值。

由于冷端温度与第一风机、第二风机转速具有对应关系，因此可以根据计算散热风机的实际转速值与第一风机、第二风机的参照转速值之间的差值确定冷端温度补偿值。冷端温度补偿值即为冷端初始温度目标值与冷端温度补偿值之间的差值。

步骤S1244，根据冷端初始温度目标值与冷端温度补偿值确定冷端温度目标值。

通过上述步骤可以根据确定第一风机、第二风机的转速参数确定冷端温度目标值。

在上述步骤S1244后，可以进入前述步骤S200，即，根据冷端目标温度值，调整半导体制冷器和/或第一风机、第二风机的工作状态。

图4、图8-图10所示的半导体制冷器的性能为例，通过对比例1(冷端恒温控制方法)与实施例1(本申请温控方法)举例说明。

对比例1与实施例1均可以采用同一半导体制冷器，即性能如图4、图8-图10所示的半导体制冷器。当前时刻为开机时刻时，设定内循环热量(制冷量)Qc＝44W，当设置于半导体制冷器的电压U＝10V，半导体制冷器的冷端与热端之间的温度差ΔT＝40℃，通过半导体制冷器的电流I＝7A，半导体制冷器的能效系数cop＝44/70＝0.628。该时刻下，第一风机的转速为p10，第二风机的转速为p20，半导体制冷器的冷端温度Tc＝30℃，半导体制冷器的热端温度Th＝70℃，热端的散热量Qh＝44+10*7＝114W。图中虚线所示为当前时刻(开机时刻)初始环境温度工况点。

对比例1：采用冷端恒温控制方法。即当前时刻的任意当前时刻，冷端温度目标值均为同一定值。比如可以为30℃。

在当前时刻时，实际环境温度值相比初始环境温度升高至35℃时，Tc＝30℃，调节第一风机的转速为p11，第二风机的转速为p21，此时Th会升高。假设Th升高5℃，则ΔT＝45℃。根据Qc-I的关系图可确定，此时I>＝8A，U＝10V，则此时半导体制冷器的cop＝44/80＝0.55，半导体制冷器的热端的散热量Qh＝44+10*8＝124W。

实施例1：采用本申请上述温控方法，即动态调节冷端目标温度。

在当前时刻时，实际环境温度值相比初始环境温度升高至35℃时，假设当前时刻的冷端温度目标值Tc＝32C，第一风机的转速为p12，此时p12>p11，第二风机的转速为p21，此时Th会升高。假设Th升高5℃，则ΔT＝43C。根据Qc-I的关系图可确定，此时I>＝7.5A，U＝10V，半导体制冷器的cop＝44/75＝0.59，半导体制冷器的热端的散热量Qh＝44+10*7.5＝119。

由上述实施例1与对比例1可知，在实施例1的情况下，半导体制冷器的热端的散热量较小。半导体制冷器的cop较大，即实现较好的冷却效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种单片液晶投影仪，其特征在于，包括：

外壳，设置有进风口与出风口；

光机，所述光机设置于所述外壳内，所述光机包括壳体和设置在壳体内的液晶屏；

光源装置，设置于所述光机内，所述光源装置用于出射照明光线至所述液晶屏；

散热装置，包括位于所述光机的半导体制冷器、第一换热器、第一风机，以及位于外壳与光机之间的第二换热器、第三换热器与第二风机；所述半导体制冷器具有冷端与热端，所述冷端与所述第一换热器连接，所述第一换热器的至少部分位于光机内；所述热端与所述第二换热器连接，所述第三换热器与所述光源装置连接，所述第一风机用于带动所述光机内的空气流动，所述第二风机用于带动所述外壳与所述光机之间的空气流动；

控制器，所述控制器用于确定当前时刻的冷端目标温度值，并根据当前时刻的冷端目标温度值确定调整所述半导体制冷器的工作电流。

2.根据权利要求1所述的单片液晶投影仪，其特征在于，所述外壳内还设置第一温度传感器，所述第一温度传感器用于获得环境温度信息，所述光源装置包括LED元件，所述光机内设置第二温度传感器，所述第二温度传感器用于获得所述LED元件的LED温度信息；

所述控制器确定当前时刻的冷端温度目标值时，所述控制器周期性获取环境温度、LED温度，结合第一风机转速信息、第二风机转速信息、冷端温度信息以确定所述半导体制冷器的冷端温度目标值。

3.根据权利要求2所述的单片液晶投影仪，其特征在于，所述控制器在获取所述半导体制冷器的冷端温度目标值时：

获取开机时刻的环境温度、LED温度、预设的第一风机转速信息、预设的第二风机转速信息；

根据开机时刻的环境温度值、LED温度值、第一风机的预设转速、第二风机的预设转速确定第一风机的初始转速值、第二风机的初始转速值以及冷端初始温度目标值；

周期性地采集所述当前时刻的实际环境温度值、LED实际温度值，根据所述当前时刻的实际环境温度值、LED实际温度值与冷端温度信息确定所述冷端温度目标值。

4.根据权利要求3所述的单片液晶投影仪，其特征在于，所述控制器在根据所述当前时刻的实际环境温度值、LED实际温度值与所述冷端初始温度目标值确定所述冷端温度目标值时：

若当前时刻的实际环境温度值大于预设环境升转温度，或所述当前时刻的液晶屏实际温度值大于预设液晶屏升转温度，则根据实际环境温度值、液晶屏实际温度值确定所述半导体制冷器的冷端温度目标值，根据第一风机的预设转速、第二风机的预设转速确定当前第一风机的实际转速值、第二风机的实际转速值；

若当前时刻的实际环境温度值小于预设环境降转温度，且当前时刻的液晶屏实际温度值小于液晶屏预设降转温度，根据第一风机的预设转速、第二风机的预设转速确定当前第一风机的实际转速值、第二风机的实际转速值；根据第一风机的实际转速值所属的转速区间确定当前的冷端温度目标值。

5.根据权利要求3所述的单片液晶投影仪，其特征在于，所述控制器在获取所述半导体制冷器的冷端温度目标值时：

获取开机时刻的环境温度值、LED温度值及所述第一风机的预设转速、第二风机的预设转速；

将预设半导体制冷器的冷端温度设置为所述半导体制冷器的冷端初始温度目标值；根据开机时刻的环境温度值、LED温度值、第一风机的预设转速、第二风机的预设转速确定第一风机的初始转速值、第二风机的初始转速值；

根据冷端初始温度目标值与第一风机的预设转速、第二风机的预设转速确定第一风机的参照转速值、第二风机的参照转速值；

采集所述当前时刻的第一风机的实际转速值、第二风机的实际转速值，根据所述第一风机的参照转速值、第二风机的参照转速值、第一风机的实际转速值与第二风机的实际转速值确定所述冷端温度目标值。

6.根据权利要求3所述的单片液晶投影仪，其特征在于，所述控制器在根据所述第一风机的参照转速值、第二风机的参照转速值、第一风机的实际转速值与第二风机的实际转速值确定所述冷端温度目标值时：

计算所述第一风机实际转速值与第一风机的参照转速值之间的第一转速差值，计算所述第二风机实际转速值与第二风机的参照转速值之间的第二转速差值；

根据所述第一转速差值所对应的第一风机的目标转速区间，以及述第二转速差值所对应的第二风机的目标转速区间确定当前时刻的半导体制冷器的冷端温度补偿值；

根据冷端初始温度目标值与冷端温度补偿值确定所述冷端温度目标值。

7.根据权利要求3所述的单片液晶投影仪，其特征在于，所述控制器在所述调整所述半导体制冷器的电流值时：

根据所述半导体制冷器的冷端目标温度值确定预设温度区间，根据所述预设温度区间确定所述半导体制冷器的电流值，将所述半导体制冷器的电流值的指令传输至所述半导体制冷器。

8.根据权利要求3所述的单片液晶投影仪，其特征在于，所述控制器在所述调整所述半导体制冷器的电流值时：

根据半导体制冷器的冷端温度与工作电流预设关系曲线，结合所述半导体制冷器的冷端目标温度值确定所述半导体制冷器的电流值，将所述半导体制冷器的电流值的指令传输至所述半导体制冷器。

9.根据权利要求3所述的单片液晶投影仪，其特征在于，所述控制器在所述调整所述半导体制冷器的电流值时：

根据所述半导体制冷器的冷端目标温度值、LED的目标温度以确定所述半导体制冷器的电流值，将所述半导体制冷器的电流值的指令传输至所述半导体制冷器。

10.根据权利要求2所述的单片液晶投影仪，其特征在于，所述控制器用于根据当前时刻的环境实际温度值、LED实际温度值、第一风机的预设转速、第二风机的预设转速确定第一风机的转速值与所述第二风机的转速值。