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| 投影機散熱的重要性及散熱技術大觀 |
更新時間：2008-3-3 11:50:24
（ 編輯：隨云 ）
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投影機散熱性能對于投影機的使用壽命有著直接的影響，因此作為技術人員甚至一般用戶，應該多少要懂得投影機的散熱知識。也許有人會說，散熱還不簡單：多加幾個排風扇或者把排風扇的功率加大一點不就可以了嗎！沒有這么簡單，因為簡單地加大排風扇功率或增加排風扇數(shù)量，會引起噪音或者增加投影機體積，而靜音設計和小體形設計同樣是投影機追求的重要目標。
投影機散熱的重要性
由于投影機屬于高精尖的光機電一體化產品，內部元器件對溫度十分敏感，加之內部構造的復雜性，其自身對于溫度的要求比較苛刻，因此投影機同眾多電腦部件一樣涉及到散熱的問題。目前商務教育投影機整體朝著便攜、超便攜投影發(fā)展，投影機重量越來越小，散熱要求就更高，而且投影機的亮度整體也在提高，這意味著產生的熱量也越來越高。這一切對投影機的散熱技術都提出了更高的要求。
NEC易拆型雙通道散熱系統(tǒng)
NEC易拆型雙通道散熱系統(tǒng)，采取底部散熱的方式。這種方式不僅可以讓投影機適應外部40度的高溫，并且有效地降低了機器的整體噪音，給用戶一個更安靜的環(huán)境。NEC VT580＋使用使用了易拆型雙通道散熱系統(tǒng)。
獨特的結構設計，在突然發(fā)生斷電后能將熱量鎖定在燈泡周圍，防止高溫傳導到其他主要配件中，造成更大損失。而燈泡本身也采用了獨特的熱傳導材料，避免突然斷電后的高熱量對燈芯造成損害，底部的散熱窗也能及時排除大量熱量。
風扇口也特別手工添加了密封條，把通風散熱的損耗降低到最低。
NEC傳感器預冷卻
NEC LT35+投影機的“消暑”功能是由NEC的三項技術設計作為保證，一是LT35+的燈杯和燈架采用了特殊材料，并且在投影機兩側都有通風口，保證了燈泡良好的通風性能和散熱性；二是為了在停止散熱之后熱量不會對其他部件造成損害，機器內加入了由特殊合金制成的類似擋板的結構，對機器內部各部件進行隔熱；三是溫度傳感器預冷卻的作用，當溫度超過燈泡所能承受的最大值時，溫度傳感器進行預冷卻，使燈泡的溫度回到溫度范圍以內，不會突然熄滅。
明基智能型T型風流散熱系統(tǒng)
全新研發(fā)T型風流散熱系統(tǒng)，符合高亮度、長時間運作的專業(yè)投影機苛刻的要求，搭配4組智能型高效能散熱風扇，并針對DMD芯片多加一道高效散熱裝置，開創(chuàng)專業(yè)投影機的散熱高標準，關機時更能自動提高風扇轉速，可快速降溫關機，以卓越的散熱效果全面展現(xiàn)高亮度投影機使用的超高穩(wěn)定度！明基在其專業(yè)應用投影機系列如PB8265中應用了該散熱技術。
BenQ前置出風口散熱設計
一直以來，投影機產品都采用了后置或者側面出風口的設計。這樣的設計會阻礙氣流在投影機內部的流動，造成散熱效率的下降。另一方面，在很多時候投影機后面和側面的空間極為有限，過小的空間也限制了散熱系統(tǒng)的發(fā)揮。BenQ MP775則另辟捷徑。對投影機內部的風道進行了徹底的改進。將散熱出風口放在了投影機的前面。通過這樣的設計，燈泡產生的熱量直接從前方排出，而不會經過投影機內部的電子線路板，在維護整機性能的同時，極大提升散熱效率，更有利于延長機器壽命。
夏普四風扇變頻智能散熱系統(tǒng)
在夏普的潛心研究之下XG-MB558XA采用了最新的四風扇變頻智能散熱系統(tǒng)。這套系統(tǒng)在投影機的幾個熱量聚集的地方安放了風扇，并且通過芯片進行智能的實時控制。這樣一來，投影機只有在長時間工作下，4個風扇才會全速運行。即便如此，這款投影機的噪音也只有27Db。在4個散熱風扇的幫助下，夏普XG-MB558XA在保證優(yōu)秀的投影質量的同時，再次成功鎮(zhèn)壓了不斷飆升的熱量和工作噪音。
松下液體自循環(huán)散熱
PT-DW7000E是松下針對高品質移動商務需求推出的一款高端三芯片DLP大畫面投影機，不但擁有超強的性能，而且在散熱方面特別注重。，散熱方面這款投影機非常獨特地采用了液冷方式。基于這種新開發(fā)的液體冷卻系統(tǒng)PT-DW7000E不但可有效地控制溫度，減少燈泡因過熱而受到的影響，而且在最新噪音抑制系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)的配合下獲得了極佳的靜音設計，最大限度地減少了投影機工作時產生的噪音，同時也減少了投影機熱氣的排除，改善了投影環(huán)境。
聯(lián)想自動智能散熱
聯(lián)想TD316高效智能散熱：風扇轉速自動智能調節(jié)；先進的散熱風道設計，整個散熱系統(tǒng)僅配置兩個風扇；當投影機內部溫度過高時，機器高效散熱風扇會自動提高轉速，從而達到降溫的目的，保證了投影機長時間連續(xù)工作的穩(wěn)定性。同時系統(tǒng)溫度超出界限時，投影屏幕提示溫度異常和關機信息，燈泡自動關閉。
投影機高溫熱保護
不管投影機散熱功能設計多么完美，都很難保證投影機長時間使用不引起高熱，由于投影機本身會產生大量熱能，又有很多元器件對溫度很敏感，因此，為了保證投影機的使用安全，高溫熱保護功能成為所有投影機必須考慮的一項設計要求。
在介紹新的散熱技術之前，先讓我們了解一下投影機熱量產生的來源。根據(jù)投影機的成像原理，在投影機投影輸入信號時，需要極高的亮度，為保證達到這樣高的亮度輸出，投影機就必須通過采用大功率的光源來實現(xiàn)。經過長時間的工作后，必然在機器內部產生很高的熱量。除了投影機光源產生的熱量外，投影機的電源也會在工作時產生很大的熱量。投影機燈泡、成像系統(tǒng)、電源等等產生的熱量都在機器內部狹小的空間內匯聚，其產生的高溫不僅對于投影機的正常使用有影響，而且會大大縮短內部元器件的使用壽命。
投影機燈泡最大的熱量來源：液晶投影機的投射成像技術要求光源輸出強度高，而設備本身體積小，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。如果溫度太高，燈泡內壁的石英在高溫下會發(fā)生失透現(xiàn)象，產生白色的斑點，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)出的光經過光學系統(tǒng)會聚后，會聚于液晶板，雖然經過了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。液晶板自身的物理性質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。
開關電源產生熱量：除了光學系統(tǒng)以外，投影機的開關電源也是一個重要的熱源。開關電源承擔著給投影機電路部分和燈泡供電的任務。由于采用比例脈寬調制的方法進行降壓和穩(wěn)壓、穩(wěn)功率，其功率開關管和變壓器都工作在較高的頻率上，產生的開關損耗使溫度升高。由于電源體積小，因此熱量集中。電源溫度過高，會導致電解電容干涸，功率開關管燒毀。
如何更好的散熱成了投影機技術需要解決好的一項重要課題。為此，在如何提高投影機的散熱效率以及如何處理好散熱與整機小型化、散熱與噪音的問題上，很多廠商也都開發(fā)了自己獨到技術，在此向大家簡要介紹一些：
飛利浦PAS通風系統(tǒng)
飛利浦電子雖然目前停止了投影機業(yè)務，但其在很早以前就提出了自己的散熱技術——PAS通風系統(tǒng)。在其bSure、bClever系列投影機上運用了PAS(Philips Air System)通風系統(tǒng)設計，其可通過兩條簡單的獨立通風路徑實現(xiàn)最有效的通風循環(huán)。其中一條路徑流向液晶顯示面板，另一條則流向燈管和電子器件，而燈管處于通風循環(huán)的最末端，這樣熱量即可以直接散發(fā)出去，而不會傳給器件，加之內部集成的“計算流體動力學”（Computational Fluid Dynamics）程序，通過自動計算最有效的通風、溫度和熱傳遞，從而實現(xiàn)最優(yōu)化的散熱效果。
東芝雙通道立體散熱技術
東芝早在2004年推出的DLP機型TDP-D1/D2上采用了東芝最新開發(fā)的“雙通道立體散熱技術”。此技術運用了立體逐層排風散熱方式，進風孔與出風孔分布得更為合理，機器內部的氣流循環(huán)更加有層次，這使得投影機內的每個發(fā)熱源都能達到良好的通風散熱效果，既沒有增加噪音，又使投影機的散熱問題得到了有效改善。目前東芝大部分及其都采用了雙通道立體散熱技術，并且該技術與“旋彩輪”技術成為東芝投影機的兩大最熱門技術。
散熱系統(tǒng)原理
在液晶投影機內部主要通過風扇組來對投影機的核心部分和電源等主要熱源來進行散熱，同時為了保證投影機的壽命，在投影機內部安裝的溫度傳感器實時監(jiān)控投影機內的溫度變化，并反饋給處理電路。投影機工作時，在散熱風扇的作用下，內部處于一種熱平衡狀態(tài)。這一狀態(tài)是與外界溫度相關的，當外界溫度超過一定溫度（大多數(shù)是35~36℃）后，內部重要部位的溫度也會超過其額定值。重要的散熱部位都有自己的溫度傳感器（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，投影機內部的保護程序將啟動，自動關閉投影機。這就是投影機的散熱系統(tǒng)和高溫熱保護功能的基本工作原理。這一功能最大限度地保證了投影機的使用壽命。
隨著投影機使用范圍的擴大，以及在個別領域，如：教育、監(jiān)控等領域中的高強度使用，高溫熱保護功能在這些領域正在從保護投影機的角色向影響使用的角色轉變。另外，為了加強空氣流通效果，投影機采用的散熱風扇所產生的噪音也會對用戶使用造成影響。可見散熱及溫度保護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。
高溫熱保護頻繁的解決
針對全國百所學校進行了投影機使用調查，調查結果表明，目前高溫熱保護在50%以上的學校受到足夠重視，在投影機使用率較高的學校里，學校教室環(huán)境并不理想，100~200人的大教室居多，室內溫度高達35℃，投影機每天連續(xù)工作時間接近8小時。使投影機高溫熱保護現(xiàn)象發(fā)生的頻率明顯增加，并且直接影響到正常的教學活動。
為了解決這一問題，有的學校考慮增設空調設備，降低環(huán)境溫度，但由于投入較大，因此只適于經費比較充足的學校。當前，學校里普遍的做法是在投影機的后面增加一個功率較大的排風扇，但根據(jù)實際測試，這一方法對減少高溫熱保護現(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，教室室內上課人數(shù)一般較多，室溫在32℃時，其室內頂部溫度已經達到36℃（36℃為投影機熱保護功能的啟動溫度）。由于環(huán)境溫度已經達到臨界溫度，安裝電扇并不能使進入投影機的空氣溫度下降，且風扇在機器外，不能有效提高投影機內空氣流速，所以安裝電扇并不能減少高溫熱保護現(xiàn)象的發(fā)生頻率。
根據(jù)國內用戶的使用現(xiàn)狀，與清華大學電教中心合作，針對高溫熱保護問題，提出了解決方案。針對目前國內用戶已經使用的投影機，可以提供外置降溫產品達到延遲高溫熱保護的目的。該產品通過降低進入投影機的空氣溫度，來減緩投影機內部溫度升高的速度，從而延長投影機的連續(xù)工作時間。這一產品在清華大學已經進行了試用，在未安裝該產品前，清華大學一臺投影機每半小時會出現(xiàn)一次高溫熱保護現(xiàn)象，安裝后的連續(xù)工作時間提高到4小時。
風扇噪音的降低
短期內風扇散熱方法依然是液晶投影機的主要散熱方式，這就使得投影機必然存在著程度不同的噪音。為了減少風扇噪音對用戶產生的影響，投影機廠商在考慮提高風扇的散熱效率的同時也會盡量考慮降低風扇噪音。散熱效率和減少噪音看來是一對矛盾體。
除了前面提到的外置高溫熱保護延遲裝置以外，專業(yè)耐高溫投影機也將問世。這種投影機通過對投影機內部散熱進行全面設計改進，包括散熱方式、散熱材料的改進，并且增加遠程機內溫度數(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。另外，新興的LED光源投影機和激光投影機會不太需要考慮散熱問題，也許是對投影機散熱問題的一個最好解決。
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