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認識投影機散熱系統(tǒng) 收藏到網(wǎng)摘>> Lovej 發(fā)短消息 2005.07.27 03:27 [引用] [編輯] [刪除] 第一部分：水冷系統(tǒng)和風冷系統(tǒng) b 0b9#9x
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投影機內(nèi)部的熱量問題一直困擾著生產(chǎn)廠商，溫度過高會影響投影機燈泡的壽命，降溫風扇會帶來噪聲，投影機的使用方式和內(nèi)部設(shè)計也受到溫度的影響。因此一個優(yōu)秀的投影機散熱系統(tǒng)對于投影機長時間使用整個效率的提高及投影機的保養(yǎng)都至關(guān)重要。 $Je"z]cy-
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目前來說，投影機散熱系統(tǒng)的類型不少，但其中以水冷系統(tǒng)和風冷系統(tǒng)兩種為主流。相比之下水冷系統(tǒng)可以比風冷更快的降低溫度和保持低溫。對于亮度需求不斷增加，以及投影機顯示元件越來越精密，溫度問題將會越顯突出，水冷系統(tǒng)將會逐步取代風冷系統(tǒng)，這是一個市場趨勢。水冷系統(tǒng)將降解決投影機使用完不能馬上收起的問題，還可以有效降低噪聲，減少燈泡因過熱而受到的影響，同時，也減少了投影機熱氣的排除，改善了投影環(huán)境。但是水冷系統(tǒng)本身需要設(shè)計和改進，使用它會增加投影機的體積和重量。 5%+}rSn7
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第二部分：投影機散熱知多少？ 'd^gRH<z
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投影機在長時間地工作后，如果大家將手放在投影機背部的散熱風扇處，就會明顯感覺到有一股滾燙的熱量在不斷散發(fā)出，那你知道這股熱量是從哪里來的嗎？如果不把這些熱量及時排除出去，會對投影機造成傷害嗎？那么我們又該如何采取措施，讓投影機有效散熱呢？本文下面的內(nèi)容將會給大家一一解釋這些問題！ 7J;~ &x
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投影機熱量來自何方？ 3DAGW"F
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大家知道，投影機一般由投影成像系統(tǒng)和光學放大系統(tǒng)組成，投影信號一般通過投影機的成像技術(shù)的特殊處理，變成圖象信號，再通過投影機中的光學放大系統(tǒng)的放大，那么投影信號就能高質(zhì)量、高清晰地被投射在投影大屏幕上了。在投影機的成像技術(shù)處理投影輸入信號時，投影機需要強度很高的亮度，要保證這樣高強度的亮度輸出，投影機就必須采用大功率的光源，而大功率的光源在長時間工作的話，勢必會積聚很大的熱量，這些熱量匯聚在投影機的一個只有拳頭大小的空間內(nèi)，這樣這么集中的熱量、這么強大的功率就勢必要向投影機外圍擴散；除了投影機的成像系統(tǒng)在工作時能產(chǎn)生很大的熱量以外，投影機的開關(guān)電源也能在工作時散發(fā)出很大的熱量，因此我們認為投影機的電源是投影機熱量的又一個重要來源；投影機內(nèi)部的供電電源擔負著給投影機電路部分和投影機燈泡供電的任務，根據(jù)投影的特殊要求，要求投影燈泡必須始終工作在穩(wěn)定狀態(tài)，才能保證投影機有一個良好的投影效果；從這個方面來看的話，投影機的供電電源必須采用比例脈寬調(diào)制的方法對市電進行降壓和穩(wěn)壓、穩(wěn)功率處理，而在處理這些環(huán)節(jié)時投影機電源使用的功率開關(guān)管和變壓器都會工作在較高的頻率上，功率開關(guān)管在頻繁地工作過程中就會很自然地產(chǎn)生相當大的開關(guān)損耗，這些損耗就會轉(zhuǎn)移成熱量散發(fā)出來，從而使投影機內(nèi)部的溫度升高。此外，投影機采用的供電電源受投影機本身尺寸的限制，電源部分的體積也是很小的，所以開關(guān)功耗產(chǎn)生的熱量更容易集中。還有，為了能達到很高的投影亮度，人們必須采用更大功率的投影燈泡，目前投影機普遍采用的是金屬鹵素燈泡、UHE燈泡、UHP燈泡這三種光源，這些燈泡的共同特點是發(fā)熱量高，對投影機散熱系統(tǒng)要求高，燈泡發(fā)出的光經(jīng)過光學系統(tǒng)會聚后，會聚于液晶板，雖然經(jīng)過了UV/IR鍍膜、冷反光鏡等多種濾除紅外線的措施，但仍有很多熱量集中在液晶板、偏振片等小面積器件上。總之，投影機的熱量主要來源于投影機內(nèi)部的成像系統(tǒng)、投影機的電源部分以及投影燈泡，這三部分匯聚在一起的熱量是相當大的，如果不及時把這些熱量從投影機中迅速排開，那么這些多余熱量就會使得投影機內(nèi)部產(chǎn)生很高的溫度，在高溫情況下，投影機的工作效率就會將低，而且長時間工作下去的話，投影機的使用壽命也會大大縮短的。 dB+GTq=6f
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熱量對投影機的傷害？ `4.sy +2
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知道了投影機的熱量來源后，這些強大的熱量到底是對投影機有害呢，還是對投影機有利呢？答案當然是有害，那么到底會產(chǎn)生哪些危害呢？其實，不同來源的熱量對投影機造成傷害的位置和程度都是不一樣的。由投影機成像系統(tǒng)散發(fā)出來的大量熱量會導致投影機內(nèi)部溫度迅速升高，而投影機燈泡內(nèi)壁的石英在高溫下會發(fā)生失透現(xiàn)象，產(chǎn)生白色的斑點，由于失透處大量阻擋光線，使該局部區(qū)域溫度異常升高，進而引起失透區(qū)域進一步擴大，從而使亮度迅速衰減，并且很可能導致燈泡爆炸。此外投影機內(nèi)部的芯片板自身的物理性質(zhì)決定了它的工作溫度不允許太高，其他光學部件一旦溫度超過其承受范圍也會造成光學元器件的損壞。而投影機電源部分所散發(fā)出來的熱量會導致電源部分溫度過高，這樣會導致投影機內(nèi)部電源的電解電容干涸，從而導致投影機電源功率開關(guān)管燒毀。
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如何進行過熱保護？ =)- Q?1q
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通過上面的分析，我們了解到投影機在工作的過程中會產(chǎn)生很多的熱能，而投影機內(nèi)部的很多元器件又很嬌氣，對溫度很敏感，要是我們不采取措施將投影機中積聚的熱量迅速排除出去的話，就可能損壞投影機內(nèi)部的電氣元件，為了保證投影機的使用安全，我們很有必要采取措施來對投影機進行高溫熱保護。目前，市場上銷售的許多投影機都是通過在投影機內(nèi)部安裝風扇組的方法，來對投影機內(nèi)部的光學成像系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量以及投影機電源部分所產(chǎn)生的熱量來進行散熱的；這樣投影機工作時，在散熱風扇的作用下，其內(nèi)部就會處于一種熱平衡狀態(tài)；當然這個平衡狀態(tài)是與投影機使用環(huán)境的溫度也是有關(guān)系的，要是投影機使用環(huán)境的溫度超過一定溫度的話，投影機內(nèi)部重要部件的溫度也會超過其額定標準。因此象這種由于環(huán)境溫度已經(jīng)達到臨界溫度的情況下，再通過安裝風扇的方法就不能使進入投影機內(nèi)部的空氣溫度下降，而且即使風扇安裝在投影機外，也不能有效提高投影機內(nèi)空氣流速，所以安裝風扇并不是解決投影機散熱的唯一措施。為了保證投影機在各種環(huán)境下使用時都能正常，大家還必須在投影機內(nèi)部安裝溫度傳感器，并通過它來即時監(jiān)控投影機內(nèi)部空氣的溫度變化，并把這一溫度變化信號反饋給投影機內(nèi)部專門的電路來處理，一旦投影機檢測到溫度變化已經(jīng)達到該區(qū)域工作臨界點以上，投影機內(nèi)部的保護程序?qū)⒆詣舆\行啟動，來將投影機電源自動切斷，以免投影機在高溫條件下繼續(xù)工作時會受到損傷。 當投影機采用散熱風扇來排除熱量時，雖然在一定程度上改善了投影機內(nèi)部空氣的流通效果，不過散熱風扇在工作時會產(chǎn)生很強大的噪音，這種噪音對投影用戶很不利；為了既能達到排除熱量、又能降低風扇噪音，現(xiàn)在有不少公司針對此問題進行了大量的研發(fā)工作，并且對高溫熱保護頻繁的解決問題研究獲得了實質(zhì)性的進展，例如有的公司提供外置降溫產(chǎn)品，它通過降低進入投影機的空氣溫度，來減緩投影機內(nèi)部溫度升高的速度，從而延長投影機的連續(xù)工作時間，從而實現(xiàn)延遲投影機高溫熱保護的目的。為了降低風扇噪音，也有公司對安裝在投影機內(nèi)部的風扇結(jié)構(gòu)進行了改善，包括散熱方式、散熱材料的改進，并且增加遠程機內(nèi)溫度數(shù)據(jù)傳輸功能，將從根本上解決投影機長時間連續(xù)工作的問題。如果大家已經(jīng)購買了投影機的話，最好要考慮投影機的使用環(huán)境，例如將投影機放置在有空調(diào)的環(huán)境中，以便降低投影機的使用環(huán)境溫度；盡量讓投影機遠離用戶，以免風扇發(fā)出的噪音對人體造成影響等。 $xtE+EV.p
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第三部分：淺談液晶數(shù)字投影機的散熱系統(tǒng)設(shè)計 bo;pj$eR3R
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隨著投影機應用的普及，在使用過程中用戶對投影機的認識也正在逐步加深。我們這次談談液晶數(shù)字投影機的散熱系統(tǒng)設(shè)計。 Q f-k&d
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液晶數(shù)字投影機利用液晶成像技術(shù)，通過光學系統(tǒng)放大實現(xiàn)高清晰度的大屏幕顯示。在整個投影機結(jié)構(gòu)中光學部分是成像顯示的核心，其中燈泡和液晶板及其附近光學器件是產(chǎn)生熱量并容易受熱損害的主要部件。 :" P hkR
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液晶投影機的投射成像技術(shù)要求光源輸出強度高，而設(shè)備本身體積小，使得熱量很集中，整個投影機75%的功率都耗散在一個只有拳頭大小的空間內(nèi)。如果溫度太高，燈泡內(nèi)壁的石英在高溫下會發(fā)生失透現(xiàn)象，產(chǎn)生白色的斑點，由于失透處大量阻擋光線，使該局部區(qū)域溫度異常升高，進而引起失透區(qū)域進一步擴大，從而使亮度迅速衰減，并且很可能導致燈泡爆炸。燈泡發(fā)出的光經(jīng)過光學系統(tǒng)會聚后，會聚于液晶板，雖然經(jīng)過了UV/IR鍍膜、冷反光鏡等多種濾除紅外線的措施，但仍有很大的功率集中在液晶板、偏振片等小面積器件上。 GHJ=-9{YL
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液晶投影機的核心部件液晶板自身的物理性質(zhì)決定了它的工作溫度不允許太高，其他光學部件，一旦溫度超過其承受范圍也會造成光學元器件的損壞，如液晶附近的偏振片在較高溫度下會發(fā)生褪偏等現(xiàn)象。而數(shù)碼投影機由于是使用長效的DMD芯片，壽命長達數(shù)萬小時，徹底免除了LCD投影機長時間使用后液晶面板性能衰退導致的畫面偏色或?qū)Ρ榷冉档偷膯栴}。即使長時間，也能確保畫質(zhì)常保如新。有效保護視力，同時大幅減底更換液晶板的成本。市面上技術(shù)領(lǐng)先的數(shù)碼投影機有明基等品牌。 ; G59}d
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除了光學系統(tǒng)以外，投影機的開關(guān)電源也是一個重要的熱源。開關(guān)電源承擔給投影機電路部分供電和給燈泡供電的任務。由于采用比例脈寬調(diào)制的方法進行降壓和穩(wěn)壓，穩(wěn)功率，其功率開關(guān)管和變壓器都工作在較高的頻率上，其產(chǎn)生的開關(guān)損耗使溫度升高。由于電源體積小，因此熱源集中。如果電源溫度過高，會導致電解電容干涸，功率開關(guān)管燒毀。 Sq|1f?_gU
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由于投影機本身是產(chǎn)生大量熱能，又有很多對熱敏感的元器件，因此，為了保證投影機的使用安全，散熱及高溫熱保護功能成為所有投影機必須考慮的一項設(shè)計要求。在數(shù)碼投影機內(nèi)部通過風扇組來對投影機的核心部分和電源等主要熱源進行散熱，同時為了保證投影機的壽命，在投影機內(nèi)部安裝的溫度傳感器實時監(jiān)控投影機內(nèi)的溫度變化，并反饋給處理電路。 j]B $(pt
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投影機工作時，在散熱風扇的作用下，內(nèi)部處于一種熱平衡狀態(tài)。這一狀態(tài)是與外界溫度相關(guān)的，當外界溫度超過一定溫度（大多數(shù)是35-36度）后，內(nèi)部重要部位的溫度也會超過其額定標準。重要的散熱部位都有自己的溫度傳感器，比如液晶附近，燈泡上方，電源的散熱器上，一旦溫度達到該區(qū)域工作臨界點以上，投影機內(nèi)部的保護程序?qū)樱詣雨P(guān)閉投影機。這就是數(shù)碼投影機的散熱系統(tǒng)和高溫熱保護功能的基本工作原理。這一功能最大限度的保證了投影機的使用壽命。現(xiàn)在市場上使用這一技術(shù)的主要有明基等品牌。
