投影機(jī)中“三分鐘延時(shí)”電路的原理分析和改進(jìn)

吳愛丹

【摘 要】“三分鐘延時(shí)”電路對投影機(jī)起著非常重要的保護(hù)作用。在投影機(jī)關(guān)機(jī)后，必須對投影機(jī)內(nèi)部元件進(jìn)行散熱冷卻，設(shè)置“三分鐘延時(shí)”保護(hù)電路能避免頻繁開關(guān)投影機(jī)對燈泡和液晶板造成的損壞。文章分析了延時(shí)電路的工作原理，以及如何利用簡單實(shí)用、低成本電路，對老式投影機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，并介紹了有效延長投影機(jī)使用壽命和保護(hù)液晶板的措施和方法。

【關(guān)鍵詞】投影機(jī) 三分鐘延時(shí) 原理

一、引言

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的學(xué)校走向現(xiàn)代化教學(xué)，多媒體教學(xué)的使用變得很普遍。投影機(jī)是多媒體教室中必不可少的設(shè)備之一。而購買一臺投影機(jī)費(fèi)用非常昂貴，就我校使用的投影機(jī)而言，更換一個(gè)燈泡就要2100元左右，一塊液晶板也要1800元。當(dāng)前在我校小和山校區(qū)共有60多個(gè)多媒體教室，而其他一些綜合性大學(xué)更會建設(shè)上百個(gè)多媒體教室，所投入的費(fèi)用不菲，因此在使用過程中必須時(shí)刻維護(hù)。投影機(jī)的燈泡、液晶板屬于易耗品，頻繁使用容易損壞需要更換。筆者在管理多媒體教室過程中碰到這樣的情況：投影機(jī)燈泡損壞時(shí)的壽命都達(dá)不到規(guī)定的指標(biāo)，其主要原因是有時(shí)電源電壓不穩(wěn)定，或在使用過程中出現(xiàn)突然斷電的現(xiàn)象，也有因教師在上課過程中沒有嚴(yán)格按照使用說明進(jìn)行操作，尤其是關(guān)機(jī)時(shí)沒有按關(guān)機(jī)正常順序操作，而是一次性切斷電源，就會更容易導(dǎo)致燈泡和液晶板損壞。為了減少使用成本，避免由于操作不當(dāng)或突發(fā)現(xiàn)象造成的損失，在設(shè)備中加入了延時(shí)電路，以保護(hù)投影機(jī)燈泡及液晶板，延長其使用壽命。

二、“三分鐘延時(shí)”電路的工作原理及作用

“三分鐘延時(shí)”電路實(shí)現(xiàn)基本投影機(jī)的開關(guān)，延時(shí)啟動(dòng)和斷電，屏幕升降等主要功能。在投影機(jī)正常關(guān)機(jī)或者出現(xiàn)突然斷電時(shí)，至少需要經(jīng)過三分鐘才允許重新開啟。投影機(jī)中燈光軟啟動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)投影機(jī)的開啟，通過“三分鐘延時(shí)”關(guān)機(jī)電路，延時(shí)三分鐘斷電。

1.“燈光軟啟動(dòng)”電路

“燈光軟啟動(dòng)”電路如圖1所示。圖中可以看到，啟動(dòng)電路主要由D5～D8、C5、V2、V3等元件組成。通電瞬間，電源通過R3向電容C5充電，由于C5兩端電壓不能突變，電壓較低，C6的充電電流較小，所以，由V2等組成的張弛振蕩器停振，V3不導(dǎo)通，燈泡不亮。隨著C5兩端電壓的升高，電源通過R4、RP1對C6的充電電流增大，振蕩器V2起振且觸發(fā)V3導(dǎo)通的脈沖逐漸前移，燈泡被逐漸點(diǎn)亮。其作用是保護(hù)投影機(jī)燈泡，限制開機(jī)時(shí)瞬間電流過大對燈絲造成的沖擊。

2.“三分鐘延時(shí)”關(guān)機(jī)電路

“三分鐘延時(shí)”關(guān)機(jī)電路可以由分立元件和集成電路來實(shí)現(xiàn)，集成電路常見的有集成運(yùn)放和555集成電路。下面介紹由555集成電路組成的延時(shí)電路，如圖2所示。

圖中可以看到，延時(shí)關(guān)機(jī)電路由IC3、V7、J1等組成。關(guān)機(jī)時(shí)，J2失電，燈泡熄滅。此時(shí)C12通過R17充電，IC3的3腳仍保持高點(diǎn)位，風(fēng)扇繼續(xù)吹風(fēng)散熱。三分鐘后，IC3的3腳轉(zhuǎn)為低點(diǎn)位，V7截止，J1失電，全機(jī)斷電。其作用是避免由于操作不當(dāng)或突然斷電，對燈泡和液晶板造成的損耗。因?yàn)橥队皺C(jī)的供電電源，首先都是對220V的市電進(jìn)行整流、濾波、穩(wěn)壓和穩(wěn)功率的處理，在處理過程中勢必會產(chǎn)生損耗，并轉(zhuǎn)移成熱量散發(fā)出來，從而使投影機(jī)內(nèi)部的溫度升高，再加上燈泡發(fā)熱也會聚集大量的熱量。由于投影機(jī)內(nèi)部空間小，這些熱量很難散發(fā)出去，如果這時(shí)候馬上再次開啟投影機(jī)，會因過熱而縮短燈泡使用壽命，甚至?xí)篃襞荼āＭ瑫r(shí)，燈泡發(fā)出的光經(jīng)過光學(xué)系統(tǒng)聚集于液晶板，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，但仍有很大的熱量集中在液晶板。液晶板的物理性質(zhì)決定了其不允許有太高的工作溫度，勢必會損壞液晶板。因此，需要經(jīng)過三分鐘散熱冷卻之后使投影機(jī)內(nèi)部各部件溫度下降，才能夠正常啟動(dòng)投影機(jī)。

三、“三分鐘延時(shí)”電路投影機(jī)自動(dòng)與手動(dòng)操作之間的區(qū)別

就我們學(xué)校而言，有兩種類型的投影機(jī)控制電路，一種是自動(dòng)控制“三分鐘延時(shí)”電路，另一種電路則需要等待手動(dòng)切斷總電源。在使用過程中前者比較方便。自動(dòng)控制“三分鐘延時(shí)”電路的投影機(jī)如我們學(xué)校部分多媒體教室，當(dāng)按“總電源開”按鈕，多媒體系統(tǒng)得電，投影機(jī)、中控、功放、計(jì)算機(jī)、電動(dòng)屏幕等一起得電，電腦開機(jī)，電動(dòng)屏幕下降，打開投影機(jī)燈泡。教師下課時(shí)只需按“總電源關(guān)”按鈕，無需等待即可離開，系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉投影機(jī)，電動(dòng)屏幕上升，延時(shí)三分鐘之后切斷其他所有設(shè)備的電源，包括中控電源、功放電源等。在這個(gè)過程中，我們還有一個(gè)方便之處就是無需再用投影機(jī)遙控器。另一種需要等待去手動(dòng)切斷總電源的系統(tǒng)，如我校另外一些多媒體教室，教師下課時(shí)，一定要先使投影機(jī)呈等待狀態(tài)，等風(fēng)扇停轉(zhuǎn)后再關(guān)掉電源總開關(guān)，一般為三分鐘左右。有些教師由于下課時(shí)間匆忙，沒有按照正常關(guān)機(jī)順序，直接一次性切斷電源總開關(guān)，則很容易損壞投影機(jī)燈泡。若遇突然斷電，也需間隔三分鐘后再開機(jī)。

四、改進(jìn)投影機(jī)，加裝保護(hù)電路

比較了兩種不同功能的電路，顯然前者方便、安全，因此給手動(dòng)操作的投影機(jī)加裝保護(hù)電路?？梢赃x擇分立元件組成的延時(shí)電路或集成電路組成的延時(shí)電路，在此利用圖2，即過熱與風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng)的“三分鐘延時(shí)”關(guān)機(jī)電路。在整機(jī)電路的關(guān)機(jī)信號輸入部分后面連接此電路即可。當(dāng)關(guān)機(jī)信號輸入時(shí)，燈工作電源關(guān)閉，整機(jī)處于散熱狀態(tài)，延時(shí)三分鐘風(fēng)扇自動(dòng)關(guān)閉，所有設(shè)備電源切斷。此電路能有效防止誤操作關(guān)機(jī)，超溫保護(hù)。當(dāng)由于誤操作按控制面板關(guān)機(jī)鍵后馬上再開機(jī)，燈不會斷電。該電路性能穩(wěn)定，電路簡單，成本低，容易成功。

五、關(guān)于使用投影機(jī)的幾點(diǎn)注意事項(xiàng)

筆者在管理多媒體投影機(jī)過程中，通過實(shí)踐總結(jié)出以下幾點(diǎn)體會：

1.不要頻繁開關(guān)電源

開機(jī)時(shí)瞬間電流往往都很大，頻繁開關(guān)電源，對投影機(jī)燈泡會產(chǎn)生很大的電流沖擊。為了延長燈泡的使用壽命和保護(hù)液晶板，在沒有出現(xiàn)突然斷電的情況下，盡量不要頻繁地開關(guān)投影機(jī)。若關(guān)閉投影機(jī)，下次使用必須間隔三分鐘再開機(jī)。

2.開關(guān)電源注意先后順序

投影機(jī)電源分為兩部分，一部分是整機(jī)電路的主工作電源，另一部分則是燈工作電源。在關(guān)閉投影機(jī)電源時(shí)，要先關(guān)閉燈工作電源，使投影機(jī)內(nèi)部風(fēng)扇電源停止工作，逐漸釋放工作過程中產(chǎn)生的熱量，三分鐘延時(shí)后自動(dòng)切斷總電源。在“三分鐘延時(shí)”過程中我們會看到，在接通投影機(jī)電源時(shí)，投影機(jī)上紅燈指示亮，接著LAMP指示綠燈亮。關(guān)機(jī)時(shí)相反，先將LAMP指示綠燈關(guān)閉，三分鐘延時(shí)，使投影機(jī)散熱風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動(dòng)為止，最后電源切斷。因此，必須正確關(guān)閉投影機(jī)的電源。

此外，投影機(jī)一般工作時(shí)間不應(yīng)超過四小時(shí)，且在使用過程中不要隨意搬動(dòng)，同時(shí)保持良好的通風(fēng)散熱環(huán)境，保證機(jī)內(nèi)和過濾網(wǎng)干凈。

六、投影機(jī)常見故障及維修實(shí)例

故障一：某多媒體教室投影機(jī)上電后，只有電源燈亮，投影機(jī)不工作。

解決辦法：投影機(jī)不工作，可能是電源未供電，或者是燈光軟啟動(dòng)電路造成的問題。經(jīng)檢查，電源正常供電，問題可能在軟啟動(dòng)電路上。檢查如圖1所示的軟啟動(dòng)電路，發(fā)現(xiàn)充電電容C5已壞，需要更換。

故障二：投影機(jī)自動(dòng)關(guān)機(jī)后無法開啟。

解決辦法：這種現(xiàn)象很可能是熱保護(hù)引起的。當(dāng)投影機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生大量熱量時(shí)，投影機(jī)就會進(jìn)行自我保護(hù)，以延長燈泡的使用壽命。在這種情況下，投影機(jī)處于關(guān)機(jī)狀態(tài)。大約在三十分鐘后再開機(jī)，投影機(jī)就可以恢復(fù)正常工作了。

投影中出現(xiàn)的其他故障，如投影機(jī)通電，燈泡打開，計(jì)算機(jī)也正常工作，設(shè)備之間數(shù)據(jù)信號線也連接正確，而投影機(jī)無法顯示圖像。此種情況往往在教師使用筆記本電腦時(shí)出現(xiàn)，可能的原因是筆記本的外部視頻端口未被激活導(dǎo)致的，按住筆記本電腦的Fn+F7鍵即可實(shí)現(xiàn)臺式電腦與筆記本電腦之間的切換。再如投影機(jī)投影出來的畫面出現(xiàn)暗黃色或色彩不鮮艷，或是畫面模糊不清的現(xiàn)象，或是投影機(jī)電源指示燈一直處于閃爍狀態(tài)，LAMP指示燈未亮。出現(xiàn)這種情況，很可能是因?yàn)橥队皺C(jī)燈泡使用壽命已到，需要重新更換。

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