JP2007059641A - Fan controller and projector equipped therewith, and method of driving fan by fan controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数のファンの駆動を制御するファンコントロール装置、および当該ファンコントロール装置を備えたプロジェクタ、当該ファンコントロール装置によるファン駆動方法に関する。 The present invention relates to a fan control device that controls driving of a plurality of fans, a projector including the fan control device, and a fan driving method using the fan control device.
映像信号により表される映像を拡大して投写するプロジェクタにおいて、光源としてのランプや、当該ランプが発する光を映像信号に応じて変調するための光変調素子などのように動作時に発熱する部位(以降、「発熱部位」という)を冷却するためのファンを備えたプロジェクタが知られている。
例えば、特許文献1のプロジェクタは、プロジェクタ内部の温度を温度センサにより検知し、低速および高速の2段階で、ファンの回転速度を制御している。また、特許文献2のプロジェクタは、温度センサに加えて、オーディオの音量や外部騒音を検知する音量検出部を備え、温度および音量情報から、ファンによる騒音が抑えられるようにファンの回転速度を制御する。
また、特許文献3のプロジェクタは、プロジェクタの周囲温度を検出する第1の温度センサと、ランプなどの熱源の温度を検出する第2の温度センサとを備え、双方の検知温度の温度差情報に基づき、ファンの回転速度を制御する。
In a projector that enlarges and projects an image represented by a video signal, a part that generates heat during operation, such as a lamp as a light source and a light modulation element for modulating light emitted from the lamp according to the video signal ( Hereinafter, a projector including a fan for cooling a “heat generating part” is known.
For example, the projector of Patent Document 1 detects the temperature inside the projector with a temperature sensor, and controls the rotational speed of the fan in two stages, low speed and high speed. In addition to the temperature sensor, the projector of Patent Document 2 includes a volume detection unit that detects audio volume and external noise, and controls the rotation speed of the fan so as to suppress noise from the fan based on the temperature and volume information. To do.
The projector of Patent Document 3 includes a first temperature sensor that detects the ambient temperature of the projector and a second temperature sensor that detects the temperature of a heat source such as a lamp. Based on this, the rotational speed of the fan is controlled.
ファンは、例えば、特許文献4のプロジェクタのように、ランプや、光変調素子などの冷却を必要とする発熱部位ごとに複数個設置されているのが一般的であった。
図5は、従来のプロジェクタにおけるファンコントロール装置および電源部の概略構成を示す図である。ファンコントロール装置60は、電源部61からの電力により、3つのファンF11〜F13を駆動する。ファンコントロール装置60は、駆動回路62〜64、制御回路65、記憶部66、DAコンバータ67などから構成されていた。
駆動回路62〜64は、出力電圧を調整可能なシリーズレギュレータ(4端子レギュレータともいう)を主体とした回路である。当該駆動回路は、ファンの定格電圧を満たすように専用に生成された電圧を電源部61の出力端子Ta2から入力し、制御回路65からの制御信号に応じた電圧を出力することによりファンF11〜F13を駆動していた。出力端子Ta2の出力電圧Vinは、例えば、定格12VのファンF11〜F13を駆動するために、中心電圧を14Vに設定され、約13.5〜15Vを出力していた。駆動回路62〜64は、この電圧を降圧し、約13〜6Vの範囲内の駆動電圧とすることによりファンF11〜F13の回転速度を調整していた。
In general, a plurality of fans, such as a projector of Patent Document 4, are installed for each heat generating part requiring cooling such as a lamp and a light modulation element.
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a fan control device and a power supply unit in a conventional projector. The
The
制御回路65は、ADコンバータ(図示せず)を含んだCPUであり、ADコンバータには、発熱部位の温度を検出するためのサーミスタTH11,TH12が接続されている。サーミスタTH11は、発熱部位である液晶ライトバルブ近傍に設置され、液晶ライトバルブ近傍の温度変化に伴い抵抗値が変化する。制御回路65には、サーミスタTH11と、抵抗R11との接合点の検出電圧Vt11が入力している。同様に、サーミスタTH12は、発熱部位であるランプ近傍に設置され、ランプ近傍の温度変化に伴って抵抗R12との接合点の検出電圧Vt12を変化させる。
記憶部66には、検出電圧Vt11,Vt12をAD変換した電圧データから、当該電圧データに対応する温度値を引き当てるための温度変換テーブル、および検出された温度において必要とされるファンの駆動電圧を規定した駆動電圧テーブルが記憶されていた。
DAコンバータ67は、出力バッファオペアンプ付きの4チャンネルのDAコンバータであり、制御回路65から入力される駆動回路62〜64ごとの調整データに応じた調整電圧を出力する。
制御回路65は、検出電圧Vt11,Vt12を電圧データにAD変換し、温度変換テーブルおよび駆動電圧テーブルにより、ファンF11〜F13それぞれの駆動電圧を引き当て、DAコンバータ67に調整データを送る。DAコンバータ67は、それぞれの調整データに応じた調整電圧を生成し、ファン駆動回路62,63,64ごとの駆動電圧Vo1,Vo2,Vo3をそれぞれ調整する。
このようにして、ファンF11,F12,F13の回転速度は、発熱部位の温度に応じて調整されていた。
The
The storage unit 66 stores a temperature conversion table for assigning a temperature value corresponding to the voltage data from voltage data obtained by AD conversion of the detection voltages Vt11 and Vt12, and a fan drive voltage required at the detected temperature. The specified drive voltage table was stored.
The
The
In this way, the rotation speeds of the fans F11, F12, and F13 have been adjusted according to the temperature of the heat generating part.
電源部61は、外部電源31から供給される交流電力に、整流および力率改善を施す整流/力率改善回路68や、トランス69などを含むDC/DCコンバータ71、当該コンバータのコントロール回路72、DC/DCコンバータ73、当該コンバータのコントロール回路74などを備えたスイッチング電源である。
DC/DCコンバータ71は、整流/力率改善回路68から入力する高圧の直流電圧に、FET型トランジスタT1によりPWM(Pulse Width Modulation control)制御を施すことにより、トランス69の1次側の巻き線L1に対応する2次側の巻き線L2,L3,L4のそれぞれの巻き線数に応じた直流電圧を生成する。
The
The DC /
DC/DCコンバータ73は、2次側の巻き線L2,L3,L4のそれぞれの巻き線数に応じたリップルが含まれた直流電圧に、さらにFET型トランジスタT2,T3,T4によりPWM制御を施すことにより、より安定した直流電圧を生成する。
コントロール回路74は、出力端子Ta1の出力電圧Vi1を基準として、DC/DCコンバータ73のPWM制御のコントロール信号を生成していた。コントロール回路74には、出力端子Ta1の出力電圧Vi1を検出する電圧検出部76からの検出信号が、フォトカプラにより入力されており、出力電圧Vi1が略5Vとなるようにフィードバック制御されていた。なお、出力端子Ta1は、ロジック回路系の駆動電圧出力端子であり、出力端子Ta3は、液晶ライトバルブ駆動用の電圧Vi3(約20V)を出力する出力端子であった。
The DC /
The
しかしながら、駆動回路62〜64に供給される電圧Vinと、出力される電圧Vo1,Vo2,Vo3との差分の電圧による電力は、熱としてシリーズレギュレータに消費されてしまうためエネルギー効率が悪かった。
図6は、従来のファンコントロール装置におけるファンへの供給電圧と、熱として消費されるロス電力との相関関係を示す図表である。図表G1は、電源部61から駆動回路62へ供給される電圧Vinと、駆動回路62からファンF11へ出力される駆動電圧Vo1と、駆動回路62において熱として消費されるロス電力Pwとの相関関係を示している。ロス電力Pwは、ファンF11の回転速度に応じて変化し、回転速度が遅くなるのに従って増大し、低速域においては約1.4Wにも達している。さらに、ファンF12,F13も同様に低速駆動となっていた場合は、3倍の約4.2Wを超える電力が無駄に費やされてしまっていた。
また、駆動回路62〜64の機能を損なわずに、このような大きな電力を放熱するためには、例えば、高性能なアルミニウム製の放熱器を駆動回路62〜64に取り付けるなど、放熱のための構成を備える必要もあった。
However, the power of the difference voltage between the voltage Vin supplied to the
FIG. 6 is a chart showing the correlation between the supply voltage to the fan and the loss power consumed as heat in the conventional fan control device. The chart G1 shows the correlation between the voltage Vin supplied from the
Further, in order to dissipate such a large electric power without impairing the functions of the
また、エネルギー利用効率を向上させるためには、駆動回路62〜64全てをエネルギー変換効率の高いDC/DCコンバータで構成する方法、あるいは、駆動回路62〜64への供給電力である出力端子Ta2の出力電圧Vinを必要とされる駆動電圧を満たしたレベルで、当該駆動電圧の変移に沿うように調整する方法が考えられるが、いずれも以下のような理由により困難であった。
前者の場合、出力電圧を調整可能なDC/DCコンバータは単価が高く、シリーズレギュレータの2倍以上であるため、製品の販売価格との兼ね合いもあり多数個使いすることは困難であった。また、後者の場合、DC/DCコンバータ73の出力は、出力端子Ta1の出力電圧Vi1(約5V)を基準として制御されているため、出力電圧Vinのみを可変することは困難であった。
このように、従来のファンコントロール装置は、エネルギー利用効率が良くないという問題があった。また、リーズナブルな構成によって、エネルギー効率を向上させることが困難であるという問題があった。
Further, in order to improve the energy utilization efficiency, a method of configuring all the
In the former case, the DC / DC converter capable of adjusting the output voltage has a high unit price, and is more than twice that of the series regulator. In the latter case, since the output of the DC /
As described above, the conventional fan control device has a problem that the energy utilization efficiency is not good. Moreover, there was a problem that it was difficult to improve energy efficiency by a reasonable structure.
上記課題を解決するために、本発明では、リーズナブルな構成で、エネルギー利用効率が高いファンコントロール装置、および当該ファンコントロール装置を備えたプロジェクタ、当該ファンコントロール装置によるファン駆動方法を提供することを目的とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention has an object to provide a fan control device that has a reasonable configuration and high energy use efficiency, a projector including the fan control device, and a fan driving method using the fan control device. And
前記目的を達成するために、本発明のファンコントロール装置によれば、発熱部位を冷却する複数のファンの回転速度を、発熱部位の近傍に設けられた温度検出部からの温度情報を基に、ファンの駆動電圧を調整することにより制御するファンコントロール装置であって、複数のファンごとに設けられ、ファンに駆動電圧を供給するそれぞれがシリーズレギュレータを含む複数の駆動回路と、複数のファンごとに、温度情報に応じて定められたファンの駆動電圧が供給されるように、駆動回路ごとの駆動電圧である出力電圧を調整する制御回路と、外部の電源部から入力される直流電圧を所定の電圧に降圧して、複数の駆動回路に供給するDC/DCコンバータを含む電圧制御回路と、を備え、制御部は、所定の電圧が、駆動回路による温度情報に応じたファンの駆動電圧の生成に必要とされる電力を満たす程合いの電圧となるように、電圧制御回路の出力電圧を調整することを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the fan control device of the present invention, the rotational speeds of a plurality of fans that cool the heat generating part are based on the temperature information from the temperature detection unit provided in the vicinity of the heat generating part. A fan control device that controls by adjusting the drive voltage of a fan, and is provided for each of a plurality of fans, each of which supplies a drive voltage to the fans, each of which includes a series regulator and a plurality of fans. A control circuit that adjusts an output voltage, which is a drive voltage for each drive circuit, so that a fan drive voltage determined according to temperature information is supplied, and a DC voltage input from an external power supply unit A voltage control circuit including a DC / DC converter that steps down to a voltage and supplies the voltage to a plurality of driving circuits. As the voltage of Hodoai satisfying the power required to generate the fan driving voltage corresponding to the distribution, and adjusting the output voltage of the voltage control circuit.
この構成によれば、制御部は、所定の電圧が、駆動回路による温度情報に応じたファンの駆動電圧の生成に必要とされる電力を満たす程合いの電圧となるように、電圧制御回路の出力電圧を調整することから、所定の電圧は、温度情報に応じて調整され、駆動回路には、常に駆動電圧の生成に必要な電力を満たす程合いの電圧が供給される。
これにより、電源部から常時一定の直流電圧が駆動回路へ印加されていた従来のファンコントロール装置と異なり、本発明のファンコントロール装置では、駆動回路には、ファンの駆動に必要な駆動電圧を満たす程合いの電圧が、温度情報に応じて調整され、供給される。
よって、駆動回路には必要以上の余分な電力が印加されないため、シリーズレギュレータによって熱として浪費される電力を減らすことができる。また、駆動回路の発熱量も減少するため、高性能な放熱器を備える必要もない。
According to this configuration, the controller controls the voltage control circuit so that the predetermined voltage becomes a voltage that satisfies the power required for generating the fan drive voltage according to the temperature information by the drive circuit. Since the output voltage is adjusted, the predetermined voltage is adjusted according to the temperature information, and the drive circuit is always supplied with a voltage that satisfies the power necessary for generating the drive voltage.
Thus, unlike the conventional fan control device in which a constant DC voltage is always applied to the drive circuit from the power supply unit, in the fan control device of the present invention, the drive circuit satisfies the drive voltage necessary for driving the fan. The appropriate voltage is adjusted and supplied according to the temperature information.
Therefore, since unnecessary power is not applied to the drive circuit, power consumed as heat by the series regulator can be reduced. In addition, since the amount of heat generated in the drive circuit is reduced, it is not necessary to provide a high-performance heat radiator.
また、ファンコントロール装置は、それぞれがシリーズレギュレータを含む複数の駆動回路と、複数の駆動回路に入力電圧としての所定の電圧を供給するDC/DCコンバータを含む1つの電圧制御回路と、制御回路とを基本として構成されている。この構成は、エネルギー利用効率を向上させるために複数の駆動回路全てをDC/DCコンバータとした場合における従来のファンコントロール装置の構成よりも、大幅にリーズナブルである。
さらに、電圧制御回路のDC/DCコンバータは、入力電圧が高くても、エネルギー変換効率良く、所定の電圧を生成することができる。これにより、電源部の出力としてファンの定格電圧を満たす程合いの専用の出力端子が必要であった従来のファンコントロール装置と異なり、本発明のファンコントロール装置は、専用の電源部構成を必要としない。例えば、電源部が、図5の電源部61であった場合、本発明のファンコントロール装置では、出力端子Ta3からの出力電圧(約20V)を電圧制御回路の入力電圧とすることが可能である。
よって、電源部61のファン専用出力端子Ta2、および2次巻き線L3,トランジスタT3などの専用電源部構成を削減することができる。
The fan control device includes a plurality of drive circuits each including a series regulator, a voltage control circuit including a DC / DC converter that supplies a predetermined voltage as an input voltage to the plurality of drive circuits, a control circuit, It is configured on the basis. This configuration is significantly more reasonable than the configuration of the conventional fan control device in which all of the plurality of drive circuits are DC / DC converters in order to improve energy use efficiency.
Furthermore, the DC / DC converter of the voltage control circuit can generate a predetermined voltage with high energy conversion efficiency even when the input voltage is high. As a result, unlike the conventional fan control device that requires a dedicated output terminal that satisfies the rated voltage of the fan as the output of the power supply unit, the fan control device of the present invention requires a dedicated power supply unit configuration. do not do. For example, when the power supply unit is the
Therefore, the dedicated power supply configuration such as the fan dedicated output terminal Ta2 of the
このように、本発明のファンコントロール装置は、高性能な放熱器や、多数のDC/DCコンバータを必要とせず、さらに電源部の構成もシンプルにできることから、従来の電源部を含んだファンコントロール装置の製造原価と、略同等の価格により製造することができる。
従って、本発明のファンコントロール装置は、リーズナブルな構成で、エネルギー利用効率が高い。
As described above, the fan control device of the present invention does not require a high-performance heatsink or a large number of DC / DC converters, and can further simplify the configuration of the power supply unit. It can be manufactured at a cost substantially equal to the manufacturing cost of the device.
Therefore, the fan control device of the present invention has a reasonable configuration and high energy utilization efficiency.
本発明に係るファンコントロール装置によれば、温度検出部は、複数存在し、それぞれが異なる発熱部位の近傍に設けられ、制御部は、温度検出部ごとに入力される複数の温度情報のうち、最も冷却を必要とする温度を示す温度情報に応じた駆動電圧に基づいて所定の電圧を調整するとともに、複数の温度情報に応じて、それぞれ対応する駆動回路ごとの出力電圧を調整することが好ましい。 According to the fan control device of the present invention, there are a plurality of temperature detection units, each of which is provided in the vicinity of a different heat generation part, and the control unit is a plurality of temperature information input for each temperature detection unit, It is preferable to adjust the predetermined voltage based on the drive voltage corresponding to the temperature information indicating the temperature that requires the most cooling, and to adjust the output voltage for each corresponding drive circuit according to the plurality of temperature information. .
この構成によれば、制御部は、温度検出部ごとに入力される複数の温度情報のうち、最も冷却を必要とする温度を示す温度情報に応じた駆動電圧に基づいて所定の電圧を調整することから、電圧制御回路の出力電圧である所定の電圧は、複数のファンの中で必要とされる最も高い駆動電圧を生成するのに必要な電力を満たす電圧に調整される。よって、全てのファンにおいて必要とされる駆動電圧を満たすことができる。
さらに、制御部は、複数の温度情報に応じて、それぞれ対応する駆動回路ごとの出力電圧を調整することから、ファンコントロール装置は、発熱部位ごとの温度状況に応じて、それぞれ対応するファンの回転速度を調整し、発熱部位を適切に冷却する。
従って、本発明のファンコントロール装置は、エネルギー利用効率が高く、冷却対象部位ごとの温度状況に応じて適切な冷却を行うことができる。
According to this configuration, the control unit adjusts the predetermined voltage based on the drive voltage corresponding to the temperature information indicating the temperature that requires the most cooling among the plurality of temperature information input for each temperature detection unit. Therefore, the predetermined voltage, which is the output voltage of the voltage control circuit, is adjusted to a voltage that satisfies the power required to generate the highest drive voltage required among the plurality of fans. Therefore, the drive voltage required for all fans can be satisfied.
Furthermore, since the control unit adjusts the output voltage for each corresponding drive circuit according to a plurality of temperature information, the fan control device rotates each corresponding fan according to the temperature condition for each heat generation part. Adjust the speed and cool the heat generating part appropriately.
Therefore, the fan control device of the present invention has high energy use efficiency, and can perform appropriate cooling according to the temperature condition of each part to be cooled.
本発明に係るファンコントロール装置によれば、所定の電圧は、最も冷却を必要とする温度を示す温度情報に応じたファンの駆動電圧プラス3.0V以下の範囲の電圧であることが好ましい。 According to the fan control device of the present invention, it is preferable that the predetermined voltage is a voltage in the range of the fan drive voltage plus 3.0 V or less corresponding to the temperature information indicating the temperature most requiring cooling.
この構成によれば、所定の電圧は、最も冷却を必要とする温度を示す温度情報に応じたファンの駆動電圧プラス3.0V以下の範囲の電圧であることから、駆動回路には、ファンの駆動に必要な駆動電圧を満たす程合いの電圧が、温度情報に応じて調整され、供給される。よって、駆動回路には必要以上の余分な電力が印加されないため、シリーズレギュレータによって熱として浪費される電力を減らすことができる。
従って、本発明のファンコントロール装置は、エネルギー利用効率が高い。
According to this configuration, the predetermined voltage is a voltage in the range of the fan drive voltage plus 3.0 V or less corresponding to the temperature information indicating the temperature that requires the most cooling. A voltage that satisfies the drive voltage necessary for driving is adjusted and supplied according to the temperature information. Therefore, since unnecessary power is not applied to the drive circuit, power consumed as heat by the series regulator can be reduced.
Therefore, the fan control device of the present invention has high energy use efficiency.
本発明に係るファンコントロール装置によれば、温度情報は、所定の時間ごとにサンプリングされ、制御部は、サンプリングされた温度情報に基づき、所定の電圧、および駆動回路ごとの出力電圧を都度調整し、所定の時間は、5秒以下の時間であることが好ましい。 According to the fan control device of the present invention, the temperature information is sampled every predetermined time, and the control unit adjusts the predetermined voltage and the output voltage for each drive circuit based on the sampled temperature information each time. The predetermined time is preferably 5 seconds or less.
この構成によれば、温度情報は、5秒以下の時間ごとにサンプリングされ、制御部は、サンプリングされた温度情報に基づき、所定の電圧、および駆動回路ごとの出力電圧を都度調整することから、ファンコントロール装置は、発熱部位の温度状況を、略リアルタイムに把握するとともに、温度状況に応じて、ファンを最適な駆動電圧で駆動する。
従って、本発明のファンコントロール装置は、発熱部位ごとの温度状況に応じて、リアルタイムに適切な冷却を行うことができる。
According to this configuration, the temperature information is sampled every time of 5 seconds or less, and the control unit adjusts the predetermined voltage and the output voltage for each drive circuit each time based on the sampled temperature information. The fan control device grasps the temperature state of the heat generation part in substantially real time, and drives the fan with an optimum drive voltage according to the temperature state.
Therefore, the fan control device of the present invention can perform appropriate cooling in real time according to the temperature state of each heat generating part.
本発明に係るプロジェクタによれば、前記記載のファンコントロール装置と、光を供給する光源部と、光源部からの光を、外部から供給される映像信号に応じて、映像信号にて表される映像を表す変調光に変換する光変調素子と、各部の動作電力を、外部から供給される交流電力から生成する電源部とを備え、複数のファンは、光源部を冷却するファンと、光変調素子を冷却するファンとを含み、温度検出部は、少なくとも光源部近傍と、光変調素子近傍とに設けられることが好ましい。 According to the projector of the present invention, the fan control device described above, the light source unit that supplies light, and the light from the light source unit are represented by a video signal according to a video signal supplied from the outside. A light modulation element that converts into modulated light representing an image and a power supply unit that generates operating power for each unit from AC power supplied from the outside. The plurality of fans includes a fan that cools the light source unit, and light modulation. It is preferable that the temperature detection unit is provided at least in the vicinity of the light source unit and in the vicinity of the light modulation element.
この構成によれば、複数のファンは、光源部を冷却するファンと、光変調素子を冷却するファンとを含み、温度検出部は、少なくとも光源部近傍と、光変調素子近傍とに設けられることから、プロジェクタのファンコントロール装置は、発熱部位ごとの温度状況を把握しながら、それぞれの発熱部位を適切に冷却する。
また、プロジェクタが備えているファンコントロール装置は、リーズナブルな構成で、エネルギー利用効率が高い。
従って、本発明のプロジェクタは、リーズナブルな構成で、エネルギー利用効率良く、発熱部位の温度状況に応じた適切な冷却を行うことができる。
According to this configuration, the plurality of fans includes the fan that cools the light source unit and the fan that cools the light modulation element, and the temperature detection unit is provided at least near the light source unit and near the light modulation element. Therefore, the fan control device of the projector appropriately cools each heat generating part while grasping the temperature state of each heat generating part.
Further, the fan control device provided in the projector has a reasonable configuration and high energy use efficiency.
Therefore, the projector according to the present invention can perform appropriate cooling according to the temperature condition of the heat generating portion with a reasonable configuration, with high energy utilization efficiency.
本発明に係るファンコントロール装置によるファン駆動方法によれば、複数の発熱部位と、発熱部位を冷却する複数のファンと、複数のファンごとに設けられ、ファンに駆動電圧を供給するそれぞれが複数のシリーズレギュレータを含む複数の駆動回路と、複数の発熱部位の近傍にそれぞれ設けられた温度検出部と、複数のファンごとに、温度情報に応じて定められたファンの駆動電圧が供給されるように、駆動回路ごとの駆動電圧となる出力電圧を調整する制御回路と、外部の電源部から入力される直流電圧を所定の電圧に降圧して、複数の駆動回路に供給するDC/DCコンバータを含む電圧制御回路と、を備えたファンコントロール装置によるファン駆動方法であって、複数の温度検出部からの複数の温度情報を比較し、最も冷却を必要とする温度を示す温度情報に応じた駆動電圧を引き当てる工程と、所定の電圧が、駆動回路による温度情報に応じたファンの駆動電圧の生成に必要とされる電力を満たす程合いの電圧となるように、電圧制御回路の出力電圧を調整する工程と、複数の温度情報に応じて、それぞれ対応する駆動回路ごとの出力電圧を調整する工程と、を含むことを特徴とする。 According to the fan driving method by the fan control device according to the present invention, a plurality of heat generating parts, a plurality of fans for cooling the heat generating parts, and a plurality of fans, each of which supplies a driving voltage to the fans. A plurality of drive circuits including series regulators, temperature detection units provided in the vicinity of a plurality of heat generating portions, and a fan drive voltage determined according to temperature information are supplied to each of the plurality of fans. A control circuit that adjusts an output voltage, which is a drive voltage for each drive circuit, and a DC / DC converter that steps down a DC voltage input from an external power supply unit to a predetermined voltage and supplies the voltage to a plurality of drive circuits A fan control method comprising a voltage control circuit and a fan control device comprising: a plurality of temperature information from a plurality of temperature detectors; The step of assigning the drive voltage corresponding to the temperature information indicating the temperature and the predetermined voltage is a voltage that satisfies the power required for generating the drive voltage of the fan according to the temperature information by the drive circuit. As described above, the method includes a step of adjusting the output voltage of the voltage control circuit and a step of adjusting the output voltage for each corresponding drive circuit in accordance with a plurality of pieces of temperature information.
このファン駆動方法によれば、複数の温度検出部からの複数の温度情報を比較し、最も冷却が必要な温度を示す温度情報に応じた駆動電圧を引き当てる工程と、所定の電圧が、駆動回路による温度情報に応じたファンの駆動電圧の生成に必要とされる電力を満たす程合いの電圧となるように、電圧制御回路の出力電圧を調整する工程とを含むことから、電圧制御回路の出力電圧である所定の電圧は、温度情報に応じて調整され、駆動回路には、常に駆動電圧の生成に必要な電力を満たす程合いの電圧が供給される。よって、所定の電圧は、全てのファンにおいて必要とされる駆動電圧を満たした上で、過剰な電力が供給されないように制御される。
さらに複数の温度情報に応じて、それぞれ対応する駆動回路ごとの出力電圧を調整する工程を含むことから、発熱部位ごとの温度状況に応じて、適切な冷却が行われる。
従って、本発明のファン駆動方法によれば、エネルギー利用効率が高く、発熱部位の温度状況に応じて適切な冷却を行うことができる。
According to this fan driving method, a step of comparing a plurality of temperature information from a plurality of temperature detectors and assigning a driving voltage corresponding to the temperature information indicating the temperature that requires the most cooling, and a predetermined voltage And adjusting the output voltage of the voltage control circuit so as to meet the power required for generating the fan drive voltage according to the temperature information. The predetermined voltage, which is a voltage, is adjusted in accordance with the temperature information, and the drive circuit is always supplied with a voltage sufficient to satisfy the power necessary for generating the drive voltage. Therefore, the predetermined voltage is controlled so that excessive power is not supplied after satisfying the drive voltage required for all the fans.
Furthermore, since it includes the step of adjusting the output voltage for each corresponding drive circuit in accordance with a plurality of temperature information, appropriate cooling is performed according to the temperature situation for each heat generating part.
Therefore, according to the fan driving method of the present invention, the energy utilization efficiency is high, and appropriate cooling can be performed according to the temperature condition of the heat generating part.
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(実施形態)
《プロジェクタの概要》
図1は、本発明の一実施形態におけるプロジェクタの概略構成図である。
プロジェクタ100は、光源部としてのランプ5が放射した光を、赤色光、青色光、緑色光の光の3原色成分に分離し、色光ごとに光変調素子としての各色光用の液晶ライトバルブ8R,8G,8Bにより映像信号に応じて変調し、再度合成したフルカラーの変調光を投写レンズ9によりスクリーンSCに拡大投写する、いわゆる「液晶3板式プロジェクタ」である。なお、液晶ライトバルブ8R,8G,8Bは、それぞれが赤色光、緑色光、青色光用として設けられ、光学部7の構成に含まれている。
(Embodiment)
<Projector overview>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a projector according to an embodiment of the present invention.
The
プロジェクタ100における大きな発熱部位は、ランプ5および液晶ライトバルブ8R,8G,8Bである。ランプ5は、例えば、高圧水銀ランプや、メタルハライドランプ及びハロゲンランプなどの高輝度が得られる放電式ランプであり、点灯動作時および点灯時に発熱する。
また、ランプ5が放つ光は、光学部7にて赤色光、緑色光、青色光の各色光に分離され、各色光用の液晶ライトバルブ8R,8G,8Bに入射し、大部分の光は変調光に変調されるが、入射角度が合わないために変調されなかった光などは、吸収されて液晶ライトバルブおよび周辺部位を発熱させる。
プロジェクタ100は、これらの発熱部位が過熱することを防ぐために、発熱部位を冷却する複数のファンF1,F2,F3、および当該ファンを駆動制御するファンコントロール装置10を備えている。
Large heat generating portions in the
The light emitted from the lamp 5 is separated into red light, green light, and blue light by the
The
プロジェクタ100は、ランプ5、光学部7、投写レンズ9、ファンF1〜F3、ファンコントロール装置10、電源部18、操作部19、リモコン20、操作受付け部21、ADコンバータ23、映像信号処理部24、液晶パネル駆動部26、ランプ駆動部27などから構成されている。
光学部7は、ランプ5が放射する光を輝度分布の安定した光に変換するインテグレータ光学系と、輝度分布の安定した光を光の3原色である赤色、緑色、青色の各色光成分に分離して各色光用の液晶ライトバルブ8R,8G,8Bに供給する分離光学系と、当該液晶ライトバルブにて色光ごとに映像信号に応じて変調された各色光を、再度合成してフルカラーの変調光を生成する合成光学系(いずれも図示せず)とを含んで構成されている。
The
The
投写レンズ9は、ズームレンズを含んで構成され、光学部7から射出されるフルカラーの変調光を拡大して、スクリーンSCにフルカラー画像を投写する。
ファンF1、F2は、定格12Vのシロッコファンであり、液晶ライトバルブ8R,8G,8B近傍をそれぞれ異なる方向から冷却する。
ファンF3は、定格12Vの軸流ファンであり、ランプ5近傍に設置され、ランプ5近傍の熱せられた空気、およびファンF1,F2が吹き出し、液晶ライトバルブの熱量を奪った空気をプロジェクタ100の外部に放出する。
なお、ファンは、3つに限定するものではなく、例えば、電源部18や、ランプ駆動部27などを冷却するためのファンがさらに設けられていても良い。
The
The fans F1 and F2 are sirocco fans with a rating of 12V, and cool the vicinity of the liquid
The fan F3 is an axial fan having a rating of 12 V, and is installed in the vicinity of the lamp 5. The heated air in the vicinity of the lamp 5 and the air blown by the fans F1 and F2 and deprived of the heat quantity of the liquid crystal light valve are used for the
Note that the number of fans is not limited to three, and for example, a fan for cooling the
ファンコントロール装置10は、電圧制御回路11、駆動回路12〜14、制御部15、記憶部16、DAコンバータ17を含んで構成されている。
電圧制御回路11は、DC/DCコンバータを主体とした降圧回路であり、電源部18から入力される直流電圧を、DAコンバータ17からの調整電圧に応じて所定の電圧に降圧し、駆動回路12〜14に供給する。
駆動回路12〜14は、4端子シリーズレギュレータを主体とした降圧回路であり、電圧制御回路11から入力される直流電圧を、DAコンバータ17からの調整電圧に応じて降圧し、出力電圧を駆動電圧としてファンF1〜F3を、それぞれ駆動する。
制御部15は、CPU(Central Processing Unit)であり、プロジェクタ100の制御部であるとともに、ファンコントロール装置10の制御回路としての機能も果たしている。
The
The
The
The
制御部15には、ADコンバータ(図示せず)が内蔵されており、当該ADコンバータには、温度センサとしてのサーミスタを含む温度検出部33,34が接続している。温度検出部33は液晶ライトバルブの近傍に、温度検出部34はランプ5の近傍に、それぞれ設置されている。温度検出部33,34からは、それぞれの発熱部位における温度情報が、検出電圧レベルの変化として入力される。
制御部15は、バスラインBusを介して、プロジェクタ100の各部と信号のやり取りを行い、また、温度検出部33,34からの検出電圧を電圧データにAD変換し、記憶部16の温度変換テーブルおよび駆動電圧テーブルから、ファンF1〜F3それぞれの駆動電圧を引き当て、DAコンバータ17に調整データを送る。さらに、温度の高い方の電圧データを用いて、記憶部16の供給電圧テーブルから、電圧制御回路11の出力電圧を引き当て、DAコンバータ17に調整データを送る。
The
The
記憶部16は、例えば、マスクROMや、フラッシュメモリ、FeRAMなどの不揮発性のメモリにより構成されている。記憶部16には、プロジェクタ100を起動させるための順序と内容を規定した起動プログラムなどのプロジェクタ100の動作を制御するための様々なプログラムおよび付随するデータが記憶されている。
当該プログラムには、ファンF1〜F3を熱源部位の温度状況に応じて適切に駆動するためのファンコントロール装置10によるファン制御プログラムが含まれている。
また、付属するデータには、温度検出部33,34の検出電圧をAD変換した電圧データから、当該電圧データに対応する温度値を引き当てるための温度変換テーブルや、検出された温度において必要とされるファンの駆動電圧を規定した駆動電圧テーブル、電圧制御回路11の出力電圧を定めた供給電圧テーブルなどが記憶されている。
The
The program includes a fan control program by the
The attached data is required for the temperature conversion table for assigning the temperature value corresponding to the voltage data from the voltage data obtained by AD converting the detection voltages of the
DAコンバータ17は、制御部15から入力される調整データに応じて、対応する各チャンネルから、駆動回路12〜14ごとの出力電圧を調整するための調整電圧、および電圧制御回路11の出力電圧を調整するための調整電圧を出力する。なお、DAコンバータ17は、制御部15に含まれる構成であっても良い。
電源部18は、外部電源31からの交流電力をプラグから導き、内蔵するAC/DC変換部(いずれも図示せず)にて変圧、整流および平滑するなどの処理を施すことにより安定化させた直流電圧を各部に供給する。
The DA converter 17 adjusts the adjustment voltage for adjusting the output voltage for each of the
The
操作部19は、プロジェクタ100の本体上面に設けられており、プロジェクタ100を操作するための複数の操作用ボタンを備えている。複数の操作用ボタンには、プロジェクタ100を起動およびシャットダウンするための「電源ボタン」や、各種操作メニューを表示させるための「メニューボタン」などが含まれている。
リモコン20は、プロジェクタ100を遠隔操作するためのリモコンであり、操作部19と同様のプロジェクタ100を操作するための複数の操作用ボタンを備えている。
操作受付け部21は、操作部19あるいはリモコン20への操作がなされると、当該操作を受付け、制御部15へ各種動作のトリガとなる操作信号を送る。
The
The
When an operation is performed on the
ADコンバータ23は、パーソナルコンピュータなどの映像信号供給装置30から入力される映像信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する。これは、映像信号供給装置30から供給されるアナログ映像信号に様々な映像信号処理を施すために行われる。
映像信号処理部24は、スケーラであり、フレームメモリ25が付属している。
フレームメモリ25は、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)により構成された、赤色、緑色、青色の各色光ごとの映像信号による映像データを記憶する3枚のメモリプレーンである。
映像信号処理部24は、映像信号により表される画像を、当該映像信号の持つ解像度でRGBの色光ごとにフレームメモリ25に書き込み、液晶ライトバルブ8R,8G,8Bにて表示可能な解像度に変換して読み出すことにより、当該液晶ライトバルブに適した映像信号を生成する。また、スクリーンに投写された有効画像の形状を矩形に近づけるための台形補正処理も、スケーリングと合せて行われる。
The
The video
The
The video
液晶パネル駆動部26は、液晶ライトバルブ8R,8G,8Bに画像処理が施された映像信号と、駆動電圧などを供給し、液晶ライトバルブ8R,8G,8Bに映像を写し出す。
ランプ駆動部27は、電源部18からの電力供給を受け、ランプ5を点灯させるために高電圧を発生して放電経路を形成するイグナイタ回路と、点灯後の安定した点灯状態を維持するためのバラスト回路(いずれも図示せず)とを含んで構成されている。
The liquid crystal
The
《電源部の詳細およびファンコントロール装置の特徴》
図2は、プロジェクタのファンコントロール装置および電源部の概略構成図である。
ここでは、電源部18の詳細およびファンコントロール装置10の特徴点について、図2および図5を用いてさらに詳しく説明する。なお、電源部18の構成において、従来の電源部61と同様の構成の部位については、比較のため同一の番号を附して説明する。
《Details of power supply and features of fan control device》
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a fan control device and a power supply unit of the projector.
Here, details of the
電源部18は、外部電源31から供給される交流電力に、整流および力率改善を施す整流/力率改善回路68や、トランス69などを含むDC/DCコンバータ41、当該コンバータのコントロール回路72、DC/DCコンバータ43、当該コンバータのコントロール回路74などを備えたスイッチング電源である。なお、整流/力率改善回路68、トランス69、コントロール回路72,74は、従来の電源部61の構成と同様の構成部位である。
DC/DCコンバータ41は、整流/力率改善回路68から入力する高圧の直流電圧に、FET型トランジスタT1によりPWM制御を施すことにより、トランス69の1次側の巻き線L1に対応する2次側の巻き線L2,L4のそれぞれの巻き線数に応じた直流電圧を生成する。
DC/DCコンバータ43は、2次側の巻き線L2,L4のそれぞれの巻き線数に応じたリップルが含まれた直流電圧に、さらにFET型トランジスタT2,T4によりPWM制御を施すことにより、より安定した直流電圧を生成する。
The
The DC /
The DC /
コントロール回路74は、出力端子Ta1の出力電圧Vi1を基準として、DC/DCコンバータ43のPWM制御のコントロール信号を生成している。コントロール回路74には、出力端子Ta1の出力電圧Vi1を検出する電圧検出部76からの検出信号が、フォトカプラにより入力されており、出力電圧Vi1が略5Vとなるようにフィードバック制御されている。
このようにして生成される出力端子Ta1からの出力電圧Vi1は、制御部15を含むロジック回路系の駆動電圧として利用される。また、出力端子Ta3からの出力電圧Vi3(約20V)は、液晶ライトバルブ8R,8G,8Bの駆動用、およびファンコントロール装置10の電圧制御回路11へ入力され、ファンF1〜F3の駆動用として利用される。
電源部18と、従来の電源部61との相違点は、電源部61に設けられていた出力端子Ta2が、電源部18では省略されていることである。これはファンコントロール装置10の構成上の特徴点である電圧制御回路11により、従来の構成では必要であったファン駆動用の専用の出力電圧が不要となったからである。
The
The output voltage Vi1 from the output terminal Ta1 generated in this way is used as a drive voltage for the logic circuit system including the
A difference between the
ここでファンコントロール装置10の特徴点について説明する。
電圧制御回路11は、DC/DCコンバータを主体とした降圧回路であるため、入力電圧が高くても、エネルギー変換効率良く、必要とする電圧を生成することが可能である。この電圧制御回路11を備えることにより、ファンコントロール装置10は、高電圧の出力端子Ta3の出力電圧Vi3から、ファンF1〜F3の駆動に適した電圧を得ている。
また、電圧制御回路11には、DAコンバータ17の調整電圧に応じて、DC/DCコンバータの出力電圧を調整する調整回路(図示せず)が含まれているため、DAコンバータ17の調整電圧により逐次、所定の電圧としての出力電圧Vinが調整される。なお、駆動回路12〜14にも、同様な調整回路(図示せず)が含まれているため、DAコンバータ17からの調整電圧により、同様に、駆動電圧Vo1〜Vo3が調整される。
Here, the characteristic points of the
Since the
The
また、所定の電圧としての電圧制御回路11の出力電圧Vinは、ファンF1〜F3の駆動電圧Vo1〜Vo3の中で、最も高い駆動電圧よりも一段階高い電圧となるように制御されている。これは、駆動電圧を生成する際にシリーズレギュレータが消費する電力を賄うための設定であり、一段階の電圧レベルは、駆動回路12〜14のシリーズレギュレータの定格にもよるが、駆動電圧プラス3.0V以下の範囲の電圧が好ましい。なお、プロジェクタ100においては、駆動電圧プラス1.0Vに設定されている。
具体的な出力電圧Vinの電圧制御は、温度検出部33および34が検出する温度情報のうち、最も冷却を必要とする温度値、すなわち最も高い温度値を用いて、記憶部16の供給電圧テーブルから、DAコンバータ17の調整データを引き当て、当該調整データにより出力電圧Vinを調整している。
ここで、記憶部16の供給電圧テーブルは、検出された温度において必要とされるファンの駆動電圧を規定した駆動電圧テーブルにおいて、出力電圧Vinが駆動電圧プラス1.0Vとなるようなテーブルとしてあらかじめ定められている。
このようにして、出力電圧Vinは、常に駆動回路による温度情報に応じたファンの駆動電圧の生成に必要とされる電力を満たす程合いの電圧に調整される。
Further, the output voltage Vin of the
Specifically, the voltage control of the output voltage Vin is performed by using the temperature value requiring the most cooling among the temperature information detected by the
Here, the supply voltage table of the
In this way, the output voltage Vin is always adjusted to a voltage that satisfies the power required for generating the fan drive voltage according to the temperature information by the drive circuit.
DAコンバータ17は、電圧制御回路11および駆動回路12〜14の調整回路に入力する調整電圧を、制御部15からの調整データに応じて逐次調整している。当該調整データは、温度検出部33および34が検出する温度情報に応じて変化している。
温度検出部33は、サーミスタTH1と、抵抗R1などから構成されている。制御部15には、サーミスタTH1と、抵抗R1との接合点の電圧が、検出電圧Vt1として入力されている。同様に、温度検出部34は、サーミスタTH2と、抵抗R2などから構成され、サーミスタTH1と、抵抗R1との接合点の電圧が、検出電圧Vt2として制御部15に入力されている。
プロジェクタ100の動作時における制御部15による温度情報の収集は、例えば、1秒ごとにサンプリングされ、サンプリングされた温度情報は、都度、駆動電圧に反映される。なお、サンプリング周期は、熱源部位がオーバーヒートしないうちに、温度変化が把握できる周期であれば良く、例えば、5秒以下の周期であれば良い。
The DA converter 17 sequentially adjusts the adjustment voltage input to the adjustment circuits of the
The
Collection of temperature information by the
《ファンコントロール装置によるファン駆動の流れ》
図3は、ファンコントロール装置によるファン駆動制御の流れを示したフローチャートである。ここでは、図3および図1を用いて、ファンコントロール装置10によるファンF1〜F3の駆動制御の流れについて説明する。
《Flow of fan drive by fan control device》
FIG. 3 is a flowchart showing the flow of fan drive control by the fan control device. Here, the flow of drive control of the fans F <b> 1 to F <b> 3 by the
ステップS1では、制御部15は、リモコン20の「電源ボタン」が操作されたことによる操作受付け部21からの操作信号により、電源部18およびファンコントロール装置10を含む各部を起動させる。
ステップS2では、制御部15は、記憶部16の起動プログラムを実行し、ランプ5の点灯動作を含む各部の初期化動作を行う。また、初期化に続いて、ファン制御プログラムが実行されるが、起動操作後ランプ5が点灯して、点灯状態が安定するまでに必要な時間の間(例えば、30秒〜60秒間)は、ファンF1〜F3には、最大の駆動電圧が供給される。これはランプ5の点灯時の高電圧印加に伴い発生する熱を排出するためである。
ステップS3では、制御部15は、温度検出部33,34の検出電圧Vt1,Vt2をサンプリング、および内蔵するAD変換部で電圧データに変換し、記憶部16の温度変換テーブルから、それぞれの温度値を引き当てる。また、検出された温度値は、各温度検出部33,34および時系列ごとに整理され、記憶部16に記憶される。
ステップS4では、制御部15は、引き当てられた温度検出部33,34の温度値のうち、温度の高い方の温度値を選択する。なお、温度検出部が3つ以上ある場合は、最も高い温度値を選択する。
In step S <b> 1, the
In step S <b> 2, the
In step S3, the
In step S <b> 4, the
ステップS5では、制御部15は、記憶部16の供給電圧テーブルから、ステップS4で選択した温度値に応じた電圧制御回路11の出力電圧の調整データを引き当て、DAコンバータ17に送る。DAコンバータ17は、電圧制御回路11に対応するチャンネルから調整データに応じた調整電圧を出力する。
ステップS6では、制御部15は、記憶部16の駆動電圧テーブルから、ステップS3で検出した温度検出部33,34ごとの温度値に応じた駆動回路12〜14ごとの出力電圧の調整データを引き当て、DAコンバータ17に送る。DAコンバータ17は、駆動回路12〜14に対応する各チャンネルから調整データに応じた調整電圧を出力する。
ステップS7では、制御部15は、温度検出部33,34の検出電圧Vt1,Vt2をサンプリングおよびAD変換し、記憶部16の温度変換テーブルから、それぞれの温度値を引き当てる。また、検出された温度値は、各温度検出部33,34および時系列ごとに整理され、記憶部16に記憶される。
In step S <b> 5, the
In step S6, the
In step S <b> 7, the
ステップS8では、制御部15は、ステップS7でサンプリングした温度検出部33,34ごとの温度値と、ステップS3でサンプリングした温度検出部33,34ごとの温度値と、を比較し、温度変化があったか判断する。温度変化があった場合は、ステップS9へ進む。温度変化がなかった場合は、ステップS7へ戻り、温度変化があるまで計測を継続する。
ステップS9では、制御部15は、操作受付け部21からの操作信号により、プロジェクタ100をシャットダウンする操作が有ったか判断する。操作があった場合は、ステップS10へ進む。操作がなかった場合は、ステップS4へ戻り、検出した温度情報に応じてファンの駆動制御を継続する。
ステップS10では、制御部15は、ランプ5を消灯するとともに、ファンF1〜F3に、所定の時間(例えば、10〜60秒)の間、最大の駆動電圧が供給されるように制御する。これはランプ5の消灯に伴う、滞留熱を外部に放熱するためである。
In step S8, the
In step S <b> 9, the
In step S10, the
図4は、プロジェクタにおけるファンへの供給電圧と、熱として消費されるロス電力との相関関係などの一態様を示す図表である。ここでは、上述したようなファンF1〜F3の駆動制御におけるファンコントロール装置10のロス電力の推移を図表G2を用いて説明する。
図表G2は、電源部18から電圧制御回路11へ供給される電圧Vi3と、電圧制御回路10から各駆動回路へ供給される出力電圧Vinと、駆動回路12からファンF1へ出力される駆動電圧Vo1と、駆動回路12において熱として消費されるロス電力Pxとの相関関係を示している。なお、ここでは、説明を簡単にするため、温度検出部33で検出された温度が常に最高温度であったものとして、出力電圧Vinを表している。
また、比較のため、従来のファンコントロール装置における駆動回路62(図5)のロス電力Px(図6)を示すグラフも記入してある。
FIG. 4 is a chart showing one aspect such as a correlation between the supply voltage to the fan in the projector and the loss power consumed as heat. Here, the transition of the loss power of the
The chart G2 shows a voltage Vi3 supplied from the
For comparison, a graph showing the loss power Px (FIG. 6) of the drive circuit 62 (FIG. 5) in the conventional fan control device is also shown.
図表G2に示されるとおり、駆動回路12に供給される電圧Vinは、常にファンF1を駆動するのに必要な駆動電圧Vo1よりも、1.0V程度高い電圧に制御されている。
これにより、駆動回路12において熱として消費される電力Pxは、ファン1の速度に拘らず約0.4W以下となっている。また、図示はしていないが、ファンF2,3における当該電力量も、同様である。
また、電圧制御回路11から各駆動回路へ供給される電圧Vinは、電源部18の出力電圧Vi3から、DC/DCコンバータにより高効率に降圧されるため、この間でのエネルギーロスは僅かなものである。
As shown in the chart G2, the voltage Vin supplied to the
As a result, the power Px consumed as heat in the
In addition, the voltage Vin supplied from the
上述した通り、本実施形態によれば以下の効果が得られる。
(1)図4の図表G2に示されるとおり、制御部15は、所定の電圧としての電圧制御回路11の出力電圧Vinが、駆動回路による温度情報に応じたファンの駆動電圧の生成に必要とされる電力を満たす程合いの電圧となるような調整データをDAコンバータ17に送信することから、出力電圧Vinは、温度情報に応じて調整され、駆動回路には、常に駆動電圧の生成に必要な電力を満たす程合いの電圧が供給される。
よって、駆動回路12〜14には必要以上の余分な電力が印加されないため、シリーズレギュレータによって熱として浪費される電力を減らすことができる。図表G2における、本発明のファンコントロール装置10のロス電力Pxは、ファンの低速域から、高速域全てに渡り、従来のロス電力Pwを下回っている。さらに最も使用頻度が多い中速域から、高速域に掛けてのロス電力Pxは、従来のロス電力Pwの約1/4以下の電力であり
ロス電力の削減効果は大きい。さらにファンの数量が多くなるほど、ロス電力の削減効果は比例して大きくなることから、省エネ効果は絶大なものとなる。
また、駆動回路12〜14の発熱量も減少するため、高性能な放熱器を備える必要もない。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) As shown in the chart G2 of FIG. 4, the
Therefore, since unnecessary power is not applied to the
In addition, since the heat generation amount of the
また、電圧制御回路11のDC/DCコンバータは、入力電圧が高くても、エネルギー変換効率良く、電圧Vinを生成することができることから、従来のファンコントロール装置では必要であった、巻き線L3や、出力端子Ta2などの専用の電源部構成を必要としない。
このように、本発明のファンコントロール装置10は、高性能な放熱器や、多数のDC/DCコンバータを必要とせず、さらに電源部18の構成もシンプルにできることから、従来の電源部61を含んだファンコントロール装置60の製造原価と略同等の価格により、電源部18を含んだファンコントロール装置10を製造することができる。
従って、本発明のファンコントロール装置10は、リーズナブルな構成で、エネルギー利用効率が高い。
Further, since the DC / DC converter of the
As described above, the
Therefore, the
(2)制御部15は、複数の温度検出部33,34ごとに入力される複数の温度情報のうち、最も冷却を必要とする最も高い温度を示す温度情報に応じた駆動電圧に基づいて所定の電圧を調整することから、所定の電圧としての出力電圧Vinは、複数のファンF1〜F3の中で必要とされる最も高い駆動電圧よりも一段階高い値に調整される。よって、全てのファンF1〜F3において必要とされる駆動電圧を満たすことができる。
さらに、制御部15は、複数の温度情報に応じて、それぞれ対応する駆動回路12〜14ごとの出力電圧を調整することから、ファンコントロール装置10は、発熱部位ごとの温度状況に応じて、それぞれ対応するファンF1〜F3の回転速度を調整し、発熱部位を適切に冷却する。
従って、本発明のファンコントロール装置10は、エネルギー利用効率が高く、冷却対象部位ごとの温度状況に応じて適切な冷却を行うことができる。
(2) The
Furthermore, since the
Therefore, the
(3)電圧制御回路11の出力電圧Vinは、温度情報に応じたファンの駆動電圧プラス3.0V以下の範囲の電圧に制御されることから、駆動回路12〜14には、ファンF1〜F3の駆動に必要な駆動電圧を満たす程合いの電圧が、温度情報に応じて調整され供給される。
よって、駆動回路12〜14には必要以上の余分な電力が印加されないため、シリーズレギュレータによって熱として浪費される電力を減らすことができる。
従って、本発明のファンコントロール装置10は、エネルギー利用効率が高い。
(3) Since the output voltage Vin of the
Therefore, since unnecessary power is not applied to the
Therefore, the
(4)制御部15による温度情報の収集は、5秒以下の時間ごとにサンプリングされ、サンプリングされた温度情報は、都度、電圧制御回路11の出力電圧Vinおよび駆動電圧Vo1〜Vo3に反映される。
従って、本発明のファンコントロール装置10は、発熱部位ごとの温度状況に応じて、リアルタイムに適切な冷却を行うことができる。
(4) The collection of temperature information by the
Therefore, the
(5)プロジェクタ100は、液晶ライトバルブ8R,8G,8B近傍をそれぞれ異なる方向から冷却するファンF1、F2と、ランプ5近傍の熱せられた空気などをプロジェクタ100の外部に放出するファンF3と、これらのファンを温度検出部33,34からの温度情報に基づき駆動制御するファンコントロール装置10とを含んで構成されている。
また、ファンコントロール装置10は、リーズナブルな構成で、エネルギー利用効率が高い。
従って、本発明のプロジェクタ100は、リーズナブルな構成により、エネルギー利用効率良く、発熱部位の温度状況に応じた適切な冷却を行うことができる。
(5) The
The
Therefore, the
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and improvements can be added to the above-described embodiment. A modification will be described below.
(変形例1)
図3を用いて説明する。前記実施形態において、ステップS4では、制御部15は、引き当てられた温度検出部33,34の温度値のうち、温度の高い方の温度値を選択し、また、温度検出部が3つ以上ある場合は、最も高い温度値を選択しているが、最も高い温度を選択することに限定するものではない。
例えば、あらかじめ一定の基準温度値と、当該基準温度値と、検出された温度値との温度差に応じた記憶部16の駆動電圧テーブルおよび供給電圧テーブルを定めておき、当該駆動電圧テーブルおよび供給電圧テーブルから、検出された温度値に応じて、駆動電圧および調整電圧を定めることとしても良い。
この構成であっても、前記実施形態および変形例と同様な作用効果を得ることができる。
(Modification 1)
This will be described with reference to FIG. In the embodiment, in step S4, the
For example, the drive voltage table and the supply voltage table of the
Even with this configuration, it is possible to obtain the same effects as those of the embodiment and the modification.
(変形例2)
図3を用いて説明する。前記実施形態において、ファンコントロール装置10は、温度検出部33,34からのサンプリングポイントにおける温度情報を基にファンを駆動制御しているが、温度変化の傾向を捕らえて制御する方法であっても良い。
例えば、記憶部16に記憶されているステップS3およびステップS7で時系列に測定された温度を用いて、発熱部位の温度が上がっているのか下がっているのかを判断し、温度が上昇している場合は、一段階駆動電圧を高くするなど、温度変化傾向に応じた制御を加えることとしても良い。
これにより、発熱部位ごとの温度状況に応じて、発熱部位をより適切に冷却することができる。
(Modification 2)
This will be described with reference to FIG. In the embodiment, the
For example, using the temperatures measured in time series in step S3 and step S7 stored in the
Thereby, according to the temperature condition for every exothermic part, an exothermic part can be cooled more appropriately.
(変形例3)
図1を用いて説明する。前記実施形態および変形例において、プロジェクタ100は、光変調素子として3枚の液晶ライトバルブ8R,8G,8Bを用いた液晶3板式の投写型プロジェクタとして説明したが、これに限定するものではない。
例えば、プロジェクタは、赤、緑、青色のカラーフィルタが規則的に格子状に配置され、1枚でフルカラーの変調光を射出することが可能な単板の液晶ライトバルブを用いる構成であっても良い。また、反射型液晶表示装置や、ティルトミラーデバイスを用いる構成としても良い。また、このような光変調素子と、スクリーンとを備えたプロジェクタであるリアプロジェクタであっても良い。
これらの構成であっても、前記実施形態および変形例と同様な作用効果を得ることができる。
(Modification 3)
This will be described with reference to FIG. In the embodiment and the modification, the
For example, a projector may have a configuration using a single-plate liquid crystal light valve in which red, green, and blue color filters are regularly arranged in a grid pattern and one sheet can emit full-color modulated light. good. Further, a configuration using a reflective liquid crystal display device or a tilt mirror device may be used. Further, it may be a rear projector which is a projector provided with such a light modulation element and a screen.
Even if it is these structures, the effect similar to the said embodiment and modification can be acquired.
(変形例4)
図1を用いて説明する。前記実施形態および変形例において、ファンコントロール装置10は、プロジェクタ100に備えられるものとして説明したが、プロジェクタに限定するものではない。発熱部位を冷却するファンを備えた電子機器であれば良い。
例えば、CPUや、電源部を冷却するファンを備えたパーソナルコンピュータや、サーバコンピュータ、レーザや、サーマルヘッドなどの発熱部を冷却するファンを備えたプリンタなどのOA機器にも適用することが可能であり、前記実施形態および変形例と同様の作用効果を得ることができる。
(Modification 4)
This will be described with reference to FIG. In the embodiment and the modification, the
For example, it can be applied to OA equipment such as a CPU, a personal computer provided with a fan for cooling a power supply unit, a server computer, a printer provided with a fan for cooling a heat generating part such as a laser or a thermal head. Yes, it is possible to obtain the same effects as those of the embodiment and the modification.
5…光源部および発熱部位としてのランプ、8R,8G,8B…光変調素子および発熱部位としての液晶ライトバルブ、10…ファンコントロール装置、11…電圧制御回路、12〜14…駆動回路、15…制御回路としての制御部、16…記憶部、17…DAコンバータ、18…電源部、Ta1〜Ta3…出力端子、33〜34…温度検出部、F1〜F3…ファン、Vi1,Vi3…出力電圧、Vin…所定の電圧としての出力電圧、Vo1〜Vo3…駆動電圧、TH1〜TH2…サーミスタ、Vt1〜Vt2…温度情報としての検出電圧、L1…1次側巻き線、L2〜L4…2次側巻き線。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 ... Lamp as light source part and heat-generating part, 8R, 8G, 8B ... Light modulation element and liquid crystal light valve as heat-generating part, 10 ... Fan control device, 11 ... Voltage control circuit, 12-14 ... Drive circuit, 15 ... Control unit as a control circuit, 16 ... storage unit, 17 ... DA converter, 18 ... power supply unit, Ta1-Ta3 ... output terminal, 33-34 ... temperature detection unit, F1-F3 ... fan, Vi1, Vi3 ... output voltage, Vin: output voltage as a predetermined voltage, Vo1 to Vo3: drive voltage, TH1 to TH2: thermistor, Vt1 to Vt2: detection voltage as temperature information, L1: primary winding, L2 to L4 ... secondary winding line.
Claims (6)
前記複数のファンごとに設けられ、前記ファンに前記駆動電圧を供給するそれぞれがシリーズレギュレータを含む複数の駆動回路と、
前記複数のファンごとに、前記温度情報に応じて定められたファンの駆動電圧が供給されるように、前記駆動回路ごとの駆動電圧である出力電圧を調整する制御回路と、
外部の電源部から入力される直流電圧を所定の電圧に降圧して、前記複数の駆動回路に供給するDC/DCコンバータを含む電圧制御回路と、を備え、
前記制御部は、前記所定の電圧が、前記駆動回路による温度情報に応じたファンの駆動電圧の生成に必要とされる電力を満たす程合の電圧となるように、前記電圧制御回路の出力電圧を調整することを特徴とするファンコントロール装置。 A fan control device that controls the rotational speeds of a plurality of fans that cool a heat generating part by adjusting a driving voltage of the fan based on temperature information from a temperature detection unit provided in the vicinity of the heat generating part. And
A plurality of drive circuits provided for each of the plurality of fans, each of which supplies the drive voltage to the fans, each including a series regulator;
A control circuit for adjusting an output voltage, which is a driving voltage for each of the driving circuits, so that a driving voltage of the fan determined according to the temperature information is supplied to each of the plurality of fans;
A voltage control circuit including a DC / DC converter that steps down a DC voltage input from an external power supply unit to a predetermined voltage and supplies the voltage to the plurality of drive circuits;
The control unit outputs the output voltage of the voltage control circuit so that the predetermined voltage is a voltage that satisfies a power required for generating a drive voltage of the fan according to temperature information by the drive circuit. A fan control device characterized by adjusting the fan.
前記制御部は、前記温度検出部ごとに入力される複数の前記温度情報のうち、最も冷却を必要とする温度を示す温度情報に応じた駆動電圧に基づいて前記所定の電圧を調整するとともに、複数の前記温度情報に応じて、それぞれ対応する前記駆動回路ごとの出力電圧を調整することを特徴とする請求項1に記載のファンコントロール装置。 There are a plurality of the temperature detectors, each provided in the vicinity of the different heat generating parts,
The control unit adjusts the predetermined voltage based on a drive voltage corresponding to temperature information indicating a temperature most requiring cooling among the plurality of temperature information input for each temperature detection unit, 2. The fan control device according to claim 1, wherein an output voltage for each of the corresponding drive circuits is adjusted according to a plurality of the temperature information.
光を供給する光源部と、
前記光源部からの光を、外部から供給される映像信号に応じて、前記映像信号にて表される映像を表す変調光に変換する光変調素子と、
前記各部の動作電力を、外部から供給される交流電力から生成する電源部とを備え、
複数の前記ファンは、前記光源部を冷却するファンと、前記光変調素子を冷却するファンとを含み、
前記温度検出部は、少なくとも前記光源部近傍と、前記光変調素子近傍とに設けられることを特徴とするプロジェクタ。 The fan control device according to any one of claims 1 to 3,
A light source unit for supplying light;
A light modulation element that converts light from the light source unit into modulated light representing a video represented by the video signal in accordance with a video signal supplied from outside;
A power supply unit that generates the operating power of each unit from AC power supplied from the outside,
The plurality of fans includes a fan that cools the light source unit and a fan that cools the light modulation element,
The projector according to claim 1, wherein the temperature detection unit is provided at least in the vicinity of the light source unit and in the vicinity of the light modulation element.
前記複数の温度検出部からの複数の温度情報を比較し、最も冷却を必要とする温度を示す温度情報に応じた駆動電圧を引き当てる工程と、
前記所定の電圧が、前記駆動回路による温度情報に応じたファンの駆動電圧の生成に必要とされる電力を満たす程合の電圧となるように、前記電圧制御回路の出力電圧を調整する工程と、
複数の前記温度情報に応じて、それぞれ対応する前記駆動回路ごとの出力電圧を調整する工程と、を含むことを特徴とするファンコントロール装置によるファン駆動方法。
A plurality of heat generating portions, a plurality of fans for cooling the heat generating portions, a plurality of drive circuits provided for each of the plurality of fans, each of which supplies a drive voltage to the fans, each including a series regulator, and a plurality of the heat generation The temperature detection unit provided in the vicinity of each part and the output that becomes the drive voltage for each of the drive circuits so that the drive voltage of the fan determined according to the temperature information is supplied to each of the plurality of fans A fan comprising: a control circuit that adjusts a voltage; and a voltage control circuit that includes a DC / DC converter that steps down a DC voltage input from an external power supply unit to a predetermined voltage and supplies the voltage to the plurality of drive circuits. A fan driving method by a control device,
Comparing a plurality of temperature information from the plurality of temperature detection units, and applying a driving voltage corresponding to the temperature information indicating the temperature most requiring cooling; and
Adjusting the output voltage of the voltage control circuit so that the predetermined voltage is a voltage that satisfies a power required for generating a fan driving voltage according to temperature information by the driving circuit; ,
Adjusting the output voltage for each of the corresponding drive circuits in accordance with a plurality of the temperature information, and a fan driving method using a fan control device.
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