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一．投影機熱保護(hù)基本原理和存在的問題
隨著投影機應(yīng)用的普及，在使用過程中用戶對投影機的認(rèn)識也正在逐步加深。液晶數(shù)字投影機利用液晶成像技術(shù)，通過光學(xué)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(xué)部分是成像顯示的核心，其中燈泡和液晶板及其附近光學(xué)器件是產(chǎn)生熱量并容易受熱損害的主要部件。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(jìn)而引起失透區(qū)域進(jìn)一步擴(kuò)大，從而使亮度迅速衰減，并且很可能導(dǎo)致燈泡爆炸。燈泡發(fā)出的光經(jīng)過光學(xué)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。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(xué)部件，一旦溫度超過其承受范圍也會造成光學(xué)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。
除了光學(xué)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(dān)給投影機電路部分供電和給燈泡供電的任務(wù)。由于采用比例脈寬調(diào)制的方法進(jìn)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(dǎo)致電解電容干涸，功率開關(guān)管燒毀。
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?zé)岜Ｗo(hù)功能成為所有投影機必須考慮的一項設(shè)計要求。在液晶投影機內(nèi)部通過風(fēng)扇組來對投影機的核心部分和電源等主要熱源進(jìn)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。投影機工作時，在散熱風(fēng)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(dāng)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(biāo)準(zhǔn)。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(dá)到該區(qū)域工作臨界點以上，投影機內(nèi)部的保護(hù)程序?qū)�，自動關(guān)閉投影機。這就是投影機的散熱系統(tǒng)和高溫?zé)岜Ｗo(hù)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。
隨著投影機使用范圍的擴(kuò)大，以及在個別領(lǐng)域，如：教育、監(jiān)控等領(lǐng)域中的高強度使用，高溫?zé)岜Ｗo(hù)功能在這些領(lǐng)域正在從保護(hù)投影機的角色向影響使用的角色在轉(zhuǎn)變。另外，為了加強空氣流通效果，投影機采用的散熱風(fēng)扇所產(chǎn)生的噪音也會對用戶使用造成影響。可見散熱及溫度保護(hù)是投影機必備的功能，而這一功能與用戶使用之間是存在矛盾的。為了滿足用戶對投影機使用上的要求，針對這些問題澳視公司研發(fā)中心進(jìn)行了有針對性的研發(fā)工作，并且取得了實質(zhì)性的進(jìn)展，并提出了根本解決這些問題的可行性方案。
二．高溫?zé)岜Ｗo(hù)頻繁問題的解決
近期我們針對全國百所學(xué)校的調(diào)查表明，目前高溫?zé)岜Ｗo(hù)在50%以上的學(xué)校已經(jīng)成為受重視的一個現(xiàn)象。調(diào)查表明，在投影機使用率較高的學(xué)校里，學(xué)校教室環(huán)境并不是很理想。大多是100-200人的多媒體教室，室內(nèi)溫度就可達(dá)35度，投影機每天的連續(xù)工作時間又接近8個小時。這就使得投影機高溫?zé)岜Ｗo(hù)現(xiàn)象發(fā)生的頻率增加，并且直接影響到正常的教學(xué)活動。例如在清華大學(xué)某教室的一臺投影機熱保護(hù)現(xiàn)象平均半小時出現(xiàn)一次，這就直接影響到了教師課堂教學(xué)的順利進(jìn)行。
為了解決這一問題，有的學(xué)�？紤]增設(shè)空調(diào)設(shè)備，降低環(huán)境溫度的方式，但由于投入較大僅能適用于經(jīng)費比較充足的學(xué)校。目前學(xué)校里普遍的做法是在投影機的后面增加了一個功率較大的排風(fēng)扇，但根據(jù)實際測試，這一方法對減少高溫?zé)岜Ｗo(hù)現(xiàn)象的頻率沒有明顯幫助。這是因為投影機在教室大多采用吊裝，室內(nèi)上課人數(shù)一般較多，教室室溫在32攝氏度時，其室內(nèi)頂部溫度已經(jīng)達(dá)到36攝氏度（36攝氏度為投影機熱保護(hù)功能的啟動溫度）。安裝電扇的目的是為了讓機內(nèi)溫度降低，但是由于環(huán)境溫度已經(jīng)達(dá)到臨界溫度，安裝電扇并不能使進(jìn)入投影機的空氣溫度下降，因而內(nèi)部器件的溫升依然不降低，另外風(fēng)扇在機器以外，不能有效地提高內(nèi)部空氣的流速，所以安裝電扇并不能很好的解決高溫?zé)岜Ｗo(hù)現(xiàn)象的發(fā)生。
澳視公司根據(jù)國內(nèi)用戶的使用現(xiàn)狀，與清華大學(xué)電教中心合作針對高溫?zé)岜Ｗo(hù)問題進(jìn)行研究，提出了解決方案并已研制成功。針對目前國內(nèi)用戶已經(jīng)使用的投影機，澳視公司可以提供外置降溫產(chǎn)品達(dá)到延遲高溫?zé)岜Ｗo(hù)的目的。該產(chǎn)品是通過降低進(jìn)入投影機的空氣的溫度，來減緩?fù)队皺C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。這一產(chǎn)品在清華大學(xué)已經(jīng)進(jìn)行了試用，在未安裝該產(chǎn)品前，清華大學(xué)一臺投影機每半小時會出現(xiàn)一次高溫?zé)岜Ｗo(hù)，安裝后的連續(xù)工作時間大大提高達(dá)到4小時。
三．風(fēng)扇噪音的降低
短期內(nèi)風(fēng)扇散熱方法依然將是液晶投影機的主要散熱方式，這就使得投影機必然存在程度不同的噪音。為了減少風(fēng)扇噪音對用戶產(chǎn)生的影響，澳視公司對投影機內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，使風(fēng)路更合理，提高風(fēng)扇的散熱效率的同時降低風(fēng)扇噪音。
除了前面提到的外置高溫?zé)岜Ｗo(hù)延遲裝置以外，目前澳視公司正在積極進(jìn)行全新散熱方案的研究。不久將有澳視公司研發(fā)生產(chǎn)的專業(yè)耐高溫投影機問世。這種投影機通過對投影機內(nèi)部散熱進(jìn)行全面設(shè)計改進(jìn)，包括散熱方式、散熱材料的改進(jìn)，并且增加遠(yuǎn)程機內(nèi)溫度數(shù)據(jù)傳輸功能，這將從根本上解決投影機長時間連續(xù)工作的問題。
隨著投影機用戶數(shù)量的增加，用戶對投影機的要求也在不斷細(xì)化，這就要求廠家不斷分析用戶需求，針對用戶切實的需求提供產(chǎn)品。
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公司介紹：
北京澳柯瑪視美樂信息技術(shù)有限公司是由青島澳柯瑪集團(tuán)和視美樂公司于2000年4月25日共同投資創(chuàng)立，注冊資金3000萬人民幣。公司主要從事研發(fā)、生產(chǎn)、銷售視聽多媒體產(chǎn)品。
北京澳柯瑪視美樂信息技術(shù)有限公司是中國第一家具有數(shù)字投影機自主研制、生產(chǎn)、銷售能力的公司。目前公司的核心產(chǎn)品-數(shù)字投影機采用國際先進(jìn)的顯示技術(shù)，具有國際一流品質(zhì)。公司現(xiàn)有員工90余名，其中博士、碩士和本科生約占90％，并同清華大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)研究院等科研院所建立了合作關(guān)系。
北京澳柯瑪視美樂信息技術(shù)有限公司擁有自己產(chǎn)品研發(fā)中心和生產(chǎn)基地，以光電一體顯示技術(shù)為核心，與Sony公司、Sharp公司和Philips公司等世界一流跨國公司建立戰(zhàn)略聯(lián)盟。公司將通過發(fā)揮自身研發(fā)實力，利用世界最新的技術(shù)成果，立足中國市場，不斷開發(fā)具有國際領(lǐng)先水平的電子產(chǎn)品，為中國高新技術(shù)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量。
 2001.07
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發(fā)展中的投影機散熱技術(shù) -