自制投影機的效果普遍不理想,主要原因在于光源,大家使用的是燈絲式鹵素燈,其光效低、色溫低(3000°K)。這里介紹一款高亮度、高性能國產(chǎn)電影機光源,該光源完全能代替進口液晶投影機中昂貴的光源。國產(chǎn)電影放映機中高效金屬燈的性能很適合用于自制投影機中,光效高達100流明/瓦、色溫達5000°K,與進口液晶投影機中的燈泡性能相近。在此將此燈用于進口液晶投影機中,其效果與原裝燈相當。
有了好光源,怎樣用到投影機中,還有兩個問題要解決。第一,要設計好液晶板的散熱裝置,在高亮度情況下也要保證液晶板的安全可靠使用:
1要安裝足夠風量的散熱風扇,并且要設計好散熱風道,提高散熱效率;
2在光源與液晶板之間留有一段距離,并用透明玻璃隔開,形成一段熱空氣阻尼區(qū),可有效降低液晶板的溫度。
第二,要制作與燈泡配套的電源及觸發(fā)裝置。高效金屬燈被點亮的過程中,要求電源首先提供萬伏左右的觸發(fā)脈沖電壓,接著要有約300V左右的起弧電壓,燈點亮(起弧)后電源要能夠輸出穩(wěn)定的電流使燈泡安全工作。筆者使用的電源是采用大功率場效應管和脈寬調(diào)制集成電路構(gòu)成的(見附圖),整體在一塊170mm×130mm印板上,重量不到1kg,元件成本不到二百元,其型號是HJ-16A。下面具體介紹該電源的電路原理與制作調(diào)試方法,供有興趣的燒友參考。
一、主電路
由圖中可以看出,主電路由功率場效應管T1、恒流電感L、濾波電容C3、C4、C5和續(xù)流二極管D2等組成。T1的驅(qū)動電壓由脈寬調(diào)制集成電路輸出,驅(qū)動電壓脈沖的寬度與輸出電流成正比。工作過程是:驅(qū)動脈沖使T1導通,300V電源的電流經(jīng)T1、L、燈和取樣電阻Ry成回路,因電感L產(chǎn)生感應電勢(左正右負),使電流由零呈線性上升,當電流上升至一定值使Ry上壓降達設定值時,脈寬集成電路輸出脈沖終止,T1被關(guān)斷,同時電感L又產(chǎn)生與前相反(左負右正)的感應電勢,其感應電流通過燈和續(xù)流二極管成回路,直至下一個驅(qū)動脈沖使T1又導通……,如此重復下去,盡管T1是斷續(xù)導通的,但燈泡流過的電流卻是連續(xù)的。
二、控制電路
由TL494構(gòu)成脈寬調(diào)制控制電路,工作頻率約20kHz。調(diào)制脈沖輸出通過B1耦合后驅(qū)動功率場效應管T1,輸出電流經(jīng)Ry成為取樣信號加到TL494的取樣端,用以控制脈寬的大小。Rw是調(diào)節(jié)燈泡工作電流的,實際上是調(diào)節(jié)取樣端所設定的電壓值。C9的作用是為了使燈泡啟動時有足夠的電流。當電源接通時,C9被充電使基準電阻Rz上壓降上升,即保證了燈泡啟動有較大的電流,使之能可靠點亮。
三、制作與調(diào)試
1制作
恒流電感L的制作,采用EI40的磁芯,線圈用025mm漆包線20根絞合后繞60匝。取樣電阻Ry只有006Ω,要求通過近10A的電流,很難買到這樣的電阻,可用2kW電爐絲按其冷態(tài)總電阻與006Ω的比例,截取相應的一段,兩端用小螺釘固定在絕緣板上即可。
設計電路板時,主電路要考慮其高頻大電流的特點,特別是功率管、續(xù)流二極管和恒流電感等連接線的寬度和長度。功率管的散熱器可采用一般裝飾用鋁型材,要求與空氣接觸面積不小于100cm2。
在業(yè)余條件下制作高壓脈沖電路較難成功。高壓線圈既要產(chǎn)生萬伏電壓脈沖,又要能通過燈泡工作的數(shù)安培電流,而且其體積也不能做得太大。筆者是在電視機行輸出專業(yè)廠加工封裝的。
2調(diào)試
(1)經(jīng)檢查安裝無誤后,進行負載開路通電實驗。第一查輸出端C5上是否有300V左右電壓,第二查是否有高壓脈沖輸出。查高壓脈沖時應在輸出正極和高壓包輸出正極端各焊接一根短硬導線,并將其兩個裸露的導線頭靠近,但應保持約5mm左右距離。通電時此間隙應產(chǎn)生放電火花。千萬不要對負極試放電,這有可能產(chǎn)生像燒電焊那樣的危險。
(2)接假負載調(diào)試,首先將C9從電路中斷開,用一段總電阻不超過10Ω的大功率電爐絲作負載接于輸出端,并串入一只10A電流表,將Rw調(diào)至輸出電流最小處。通電時應密切觀察電流表指示大小,適當調(diào)節(jié)Rz的值,使Rw調(diào)節(jié)電流的范圍在15A至4A之間變化。Rz的阻值與輸出電流成正比。
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