紧凑形金卤灯在投影机中的应用分析

紧凑形金卤灯在投影机中的应用分析

双壳紧凑形金卤灯经过几十年的不断改进优化和大量应用，已经做得非常稳定可靠、低温、长寿耐用，并且价格低廉。由于具有以上许多优点，所以被广泛应用在国产投影机上及被广大DIY投影爱好者作为首选灯源。若用理想的整流器在理想的状态下，常用的150W的双壳紧凑形金卤灯，它的极限发光效率竞可达到140lm/W，是现有各种投影灯中效率最高的；显色指数可达到97，如同太阳般的理想亮白色，颜色比其它投影灯还逼真鲜艳；光亮度达到三万多流明，比普通300W的金卤灯还亮；而寿命更可达到一万小时，为各种投影灯之最。

　　但若配用的是普通的照明用的整流器，不管是电感的还是电子的整流器，其发光效率只有85lm/W，显色指数只有65，光亮度只有11300 lm，寿命只有6000小时。这就是为什么那些采用双壳紧凑形金卤灯而却选用普通整流器的投影机亮度不高、颜色不好的主要原因。

　　若要想用双壳紧凑形金卤灯做投影灯，而又要亮度高、颜色好、温度低、寿命长，则必须研制配用专用的高亮电子整流器，使其光效和光色达到甚至超过专业投影灯的光效和光色，而寿命却远远高于专业的投影灯。这就要求高亮电子整流器必须做到让双壳紧凑形金卤灯在接近极限而又稳定的状态下工作，发出最佳的亮度和色度。其实，专业投影灯就是处在极限状态下工作的，但是由于其体积做得十分小，所以它的寿命普遍不长，只有几百小时，最高不超过二千小时。但让双壳紧凑形金卤灯在接近极限而又稳定的状态下工作时，其寿命却仍很长。研究表明，其寿命可达一万小时，为最长寿之投影灯。

　　但是，要让双壳紧凑形金卤灯在接近极限而又保证稳定的状态下工作是一件很不容易的事。之前已有无数的人士进行过艰辛的研究实验，都末做到理想的效果。在研究应用双壳紧凑形金卤灯作投影灯的开发行列中，美图的科研人员经过几年不懈的潜心研究和大量实验，以及量产应用，在摸清了双壳紧凑形金卤灯的特性后，终于攻克了这一难题，研制出了可以让双壳紧凑形金卤灯在接近极限下工作而又保证稳定的高亮一体化电源，使采用150W双壳紧凑形金卤灯的投影机的亮度和色度，比采用普通整流器的250W的金卤灯的亮度和色度还高，证明双壳紧凑形金卤灯在投影机中的应用，除了体积比专业投影灯较大外，其亮度、色度、光效、显色指数、尤其是寿命和价格，比专业投影灯具有更大的优势和竞争力。况且美图专门开模制做的150W双壳紧凑形金卤灯，价格只要88元人民币，十分适合投影机大量普及应用进入家庭的条件。可以预见，能够达到让投影机进入家庭并大量普及应用条件的投影灯，当属这种长寿低温、经久耐用、价格低廉的双壳紧凑形金卤投影灯，特别是美图专门开模制做的双壳紧凑形金卤灯。
 
　　为了让大家更好地理解和认识双壳紧凑形金卤灯如何能在接近极限状态下工作而又做到稳定可靠，下面扼要介绍如何能使双壳紧凑形金卤灯在接近极限状态下稳定地工作的条件及其高亮一体化电源。

　　要让双壳紧凑形金卤灯在接近极限而又稳定的状态下工作，其配套的整流器必须满足下列理想的条件：1、波峰因数CF=1。2、灯电流为高频正弦波。3、灯电流和电压的相位一致。4、工作电压自稳不变。5、灯电流平稳自控。6、双重防声共振防飘弧防闪动。

　　当与之配套的整流器达到上列理想的条件时，此时150W双壳紧凑形金卤灯的极限功率可达到230W，极限光效可达到140 lm/W，极限显色指数可达到97，极限亮度可达到32000 lm，比普通300W的金卤灯还亮，装在投影机上的实际效果是比250W的投影机还亮，而温度却不高。

　　我们知道，电感整流器的波峰因数CF=2.1，灯电流为失真的低频尖角波，灯电流和灯电压的相位不一致，工作电压随电源电压波动不稳，灯电流不能平稳自控，无声共振现象但有飘弧现象。

　　从上述可知，电感整流器与理想的整流器相差太远，是整流器当中最差的，因此，用电感整流器无法实现在极限状态下稳定地工作，即使强行超功率工作，也只能将150W双壳紧凑形金卤灯的功率超到180W，光效从80 lm/W提高到95 lm/W，显色指数从65提高到80，亮度从11300 lm提高到17000 lm，但色温急剧下降，颜色变黄，并且温度超高很快就老化衰退。这就是为什么那些用电感整流器的投影机，不能用正常白色光的6K5色温的金卤灯，而要采用严重偏蓝色的10K色温的金卤灯的原因。

　　美图投影机高亮一体化电源的波峰因数可做到CF=1.3，灯电流为理想的高频正弦波，灯电流和电压的相位基本一致，具有稳压电路，工作电压稳定不随电源波动变化，灯电流自动反馈平稳自控，具有双重防声共振防飘弧防闪动功能。距离理想的整流器不差多远，因此能实现在接近极限状态下稳定地工作，可将150W双壳紧凑形金卤灯的功率超到210W，光效从80 lm/W提高到125lm/W，显色指数从65提高到93，亮度从11300 lm提高到26000 lm，但却又能保证色温基本不变，比采用普通整流器的250W的金卤灯的亮度更亮，色彩更好，温度更低，更长寿耐用。

　　美图高亮一体化电源还具有如下优点：具有热灯保护功能、灯不亮保护功能、灯开路保护功能、灯短路保护功能、灯接触不良保护功能、灯突然断路保护功能、灯超温保护功能等各种灯故障保护功能及突然断电保护功能，做到无论灯在任何状态下都不损坏灯和高亮一体化电源本身。起动电压高达6千伏，可即刻可靠地点亮那些不易点亮之金卤灯，不会出现有时点不亮灯的失灵难堪状态。具有一路12V2A稳压输出电路、二路风扇延时输出电路、一路开关灯控制输入电路、一路温度检测输入电路、一路外接电池输入电路，并且全接插座设计、一体化紧凑结构，可令到投影机体积更小，装配连接更简单、方便、快捷。输入电源电压从100V-250V，全球电压通用。无令人头痛的射频谐波干扰，不干扰影响电视和电网，让投影机看电视时画面更清晰“干净”。

　　美图高亮一体化电源的原理方框如图所示。它由带保险防冲击EMI滤波电路、功率因数校正升压稳压电路、半桥高频逆变整流电路、交流高压断续点灯电路、正弦波输出电路、灯流平稳控制反馈电路、双重防声共振防飘弧防闪动电路、灯故障(灯不亮、灯开路、灯短路、灯接触不良、灯突然断开)保护电路、热灯启动保护电路、超温保护电路、12V稳压输出电路、风扇延时电路、5V开关灯信号输入控制电路、外接电池延时供电防突然断电保护电路组成。

紧凑形金卤灯在投影机中的应用

　　　从图中可知，美图高亮一体化电源为了使双壳紧凑形金卤灯达到最大最佳的光输出，其电路结构比普通的电子整流器做得比较复杂、全面、完善，增加了许多普通电子整流器所没有的电路。比如，在灯流输出方面增加了正弦波输出电路、灯流平稳控制反馈电路、双重防声共振防飘弧防闪动电路，使流过灯管上的电流、电压为平稳理想的高频正弦波，而非失真的不规则的低频尖角波；在触发点灯方面增加了交流高压断续点灯电路，以减小普通脉冲式点灯方式对灯管的损害，及防止连续点灯方式容易产生打火击穿电路的现象；在提高相关性能及加强保护方面更是增加了许多电路，使得美图高亮一体化电源板更加理想、保险、可靠、好用、耐用。如：完善的保护功能，做到无论灯在任何状态下都不损坏灯和高亮一体化电源本身；全接插座设计、一体化紧凑结构，可令到投影机体积更小，装配连接更简单、方便、快捷；具有12V和5V开关灯信号接囗，可与液晶屏信号板直接连接，无须再另装控制板和电源板；具有风扇延时电路及接囗，无须再另加延时板。

　　投影机若采用了美图高亮一体化电源，并使用美图开模制做的双壳紧凑形金卤灯，可令到投影机的结构和装配变得十分简单、轻巧、方便、容易、快捷，而亮度和色彩则比同类型机更亮更鲜艳纯正，而温度却更低一点。美图投影机就是应用这种方案的典范。从美图投影机内可以看到，其内部只有二块线路板，一块为高亮一体化电源板，另一块为液晶屏驱动信号板；没有那些什么开关电源板、控制板、延时板、整流器板、继电器、跨来飞去的连接线等等一大堆令人眼花缭乱的东西，十分简洁明了；而灯管功率虽被超到210W，比250W的灯还亮，但色温却没有下降，还是纯正的亮白色，没有偏黄，也不偏蓝；手感出风温度，却比电感整流器的还低。可以预言，以后飞入寻常百姓家实现大规模普及应用的投影机，将是美图这种价格低廉、经久耐用符合中国国情的三件套投影机方案，而不是什么DLP、三片LCD之类的投影机；这就象当初实现飞入寻常百姓家实现大规模普及应用的是图像不怎么清晰但价格低廉的VCD，而不是图像很清晰但价格却很昂贵、技术又高难的LD和DVD的道理一样。君若不信，请试目以待，不出三年，保证蜂起群拥。