我们在这里以TI的案例进行介绍,具体以下面的框图做一下详细讲解,包括模块的功能,以及需要使用的芯片及作用。
AC/DC power supply
将通用交流电压输入转换为可靠的直流电源。典型系统输出电压为12V或24V,用于为系统其他部分供电。在这个模块中,我们常会使用到功率器件MOSFET、交流/直流控制器、低侧驱动器、并联电压基准。
Point-of-load power (MCU, FPGA, ASIC, etc.)
非隔离式点对点负载(PoL)电源,适用于FPGA、ASIC、存储器和时钟电路。该子系统由转换器、控制器和低压差线性稳压器(LDO)组成。本子系统采用的降压转换器需兼具业界最优效率与卓越性能,以满足FPGA、ASIC及时钟电路最严苛的要求。
Clocking
时钟与定时电路可提供时间与频率同步功能,并为整个系统提供高频、低相位噪声的采样时钟。这些信号的生成与传输往往颇具挑战性。
视频处理和控制
先进的视频信号处理,准备将信号传输到 DMD。核心 DLP 显示控制器由随附的 DLP 电源设备供电。4K UHD 等更高分辨率将需要 FPGA 类型器件和多个 DLP 显示控制器。
Digital micromirror projection
这是将图像投影到屏幕上之前的最后一个阶段。数字微镜设备接收视频电信号和光信号,并调制镜子,以高分辨率通过投影透镜反射光和颜色。
Front end processing
前端处理将来自多个输入源的视频调整为适当的格式,以便DLP芯片组可以处理信号。
Light source (SSI) & sensing
为DMD和投影提供照明源。典型的光源包括LED、激光和灯。由于产生的潜在热量,保持凉爽很重要。在此子系统中查找主动风扇冷却和温度感应。
商用投影仪硬件设计围绕 “光机 + 主控 + 散热 + 电源 + 结构” 五大核心模块展开,目标是实现高亮度、长寿命、7×24 小时稳定运行、易维护。下面从架构、核心电路、光机、散热、电源、接口、结构与可靠性、设计指标与方案对比,给出可直接用于研发或方案汇报的完整硬件设计框架。
| 参数 | 入门商用 | 中端商用 | 高端商用 |
|---|---|---|---|
| 亮度(ANSI) | 3,500–4,500 流明 | 5,000–7,000 流明 | 8,000–12,000 流明 |
| 分辨率 | 1080P | 1080P/4K | 4K |
| 光源 | LED / 单色激光 | 单色激光 | 三色激光 |
| 光源寿命 | 20,000 小时 | 15,000 小时 | 20,000 小时 |
| 对比度 | 10,000:1 | 15,000:1 | 20,000:1 |
| 投射比 | 1.2–1.5:1 | 1.0–1.2:1 | 0.8–1.0:1(短焦) |
| 接口 | HDMI×1+VGA | HDMI×2+VGA + 网口 | HDMI×2 + 网口 + RS-232 |
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