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分析:對投影機而言 散熱能力有多重要?

2019年09月12日 09:44  來源:優質  作者:Cigital  字體【   

【數字視聽網訊】所有電子產品都無法繞開散熱問題 —— 電子產品長期運行在臨界溫度或超高溫下,使用壽命、使用體驗都會大打折扣。因此說,散熱問題并不是針對誰,而是說在場的手機、平板電腦、筆記本電腦、游戲主機、傳統PC、電視機等等等等,也包括今天要談的投影機

投影機

投影機的發熱源有光源、運算芯片、圖形處理器等,其中不少精密電子元器件會因為受熱而可能導致形變,當源頭微小的形變被投放到巨大的畫面之后都會變成顯眼的瑕疵 —— 如果散熱不好的手機、電腦只是會讓它們卡頓、自動重啟、強制關機,那么投影機還會產生更多方面的影響。

過熱給投影機帶來的影響

眾所周知,過熱會導致處理芯片頻率降低。所有類型的芯片都有一個適宜工作溫度 —— 無論是目前在影視行業占領半壁江山的Mstar,還是德州儀器的DLP芯片、DMD芯片,亦或是初來乍到來自華為的鴻鵠芯片組。當低于或者高于工作溫度的時候,芯片的時鐘頻率會大量降低,直接導致投影機操作卡頓,甚至投放畫面掉幀。


不僅如此,如果投影機采用了LED光源,散熱不佳會對色彩、亮度造成嚴重的損害。LED光源里最為“嬌貴”的紅色光源對于溫度的控制要求極高,過冷或者過熱都會讓它損失亮度,由于色彩平衡需要,在可控范圍內LED其他兩個原色會配合紅色光源進行調節 —— 換句話說紅色光源亮度的上限直接決定了投影機亮度的上限。如果沒能及時匹配紅色光源亮度,偏色在所難免。

傳統解決方案的利弊

散熱解決方案在電子行業大同小異,無外乎“風冷”“水冷”“固體導熱”。其中由于定位原因投影機上幾乎看不到“水冷”,畢竟布局水冷需要占用大量的空間和高成本維護,與投影機本身的便捷相悖;“固體導熱”看到最多的是石墨散熱、銅管散熱、鰭(Fin)片導熱,該散熱技術相對而言效果不是很出眾但成本相對較低,普及率還算高;“風冷”顧名思義就是在內部安裝風扇,設計好入風口、出風口和空氣流動管道后可以實現散熱,散熱能力的優秀與否取決于風扇設計、風扇功率、空氣流動管道設計。


视频会议其中,“風冷散熱”和“固體導熱”技術經常結合使用,在整個電子行業已經形成常態化,本文不多贅述。目前在整個電子行業中,風冷散熱已經非常發達,投影機產業中已經被大量采用:小到可以隨身攜帶的便攜式投影機,大至影院級的投影機都內置風扇,一般區別在于風扇數量、扇葉大小和風扇功率。但風冷雖然緩和了散熱問題,也會帶來新的問題 —— 風噪。

视频会议傳統的風冷解決方案有利之處在于散熱風扇產業鏈非常成熟,只要有充足的預算,不同大小、功率、扇葉形狀的風扇都可以在上游供應鏈采購。但弊端也顯而易見,單純依賴風扇散熱在時間長了之后內部積灰(扇葉、電機軸承等),非常容易產生異響或風噪,影響用戶觀影。

這里順帶曝光一種投影機行業中存在的 “雞賊降噪法”:很多投影為了給用戶營造良好的初次印象,利用人眼對于微弱的流明變化不敏感在開機畫面中開啟最強亮度并讓風扇處于低電壓工作狀態 —— 這一切都是為了營造“亮度高,噪音小”的假象,隨著使用時長增加,亮度逐漸衰減,噪音也會增大。所以合理的投影亮度、噪音測試往往會在開機至少半個小時到一個小時才開始。

新解決方案的優勢

如果單純為了散熱而不顧一切甚至影響觀影效果,未免有些得不償失,有“拆東墻補西墻”之嫌。以“舒適的觀影體驗”為大前提,現有普通解決方案并不能直接提供給用戶良好的觀影效果 —— 尤其針對家庭用戶而言。那么,有沒有更好用且省心的解決方案呢?答案是肯定的。

视频会议其中雅圖通過重新設計散熱系統實現從源頭導熱,降低風扇依賴。簡單來說,雅圖DLP熱管散熱系統通過散熱器、導熱板以及連接散熱器和導熱板的熱管的配合使得光學主體的溫度降低,達到DLP投影機最佳的工作溫度;密封的蓋體收容光學主體,且有較好的密封性,使得外界塵埃或灰塵無法進入密封盒體的內部;避免了塵埃、灰塵對光學主體的污染,達到即能夠防塵又能夠降低溫度的效果。在該情況下對于風力的要求對應減少,風噪自然也會下降不少。


極米近期發布的H3中的“沙蜥”散熱系統則屬于“多重散熱結合”方案。一方面相較于上一代產品優化了原有的散熱設備(例如銅管加粗、風扇加大、增加散熱鰭片),另一方面通過LED光源中的紅色光源獨立控溫,實現內部熱能均衡避免因為紅色衰減而導致偏色的同時,也能降低風冷依賴。不僅如此,H3的內部針對光機、芯片、系統不同模塊進行不同的散熱設計,比如光機的鏡頭就用了下面這種塔式散熱設計。


得益于良好的散熱效果,H3做到了1900ANSI流明的夸張數值,還能將風噪控制在28db之內。


视频会议可見,優秀的散熱系統依然是中所投影機廠商的必爭之地,它所影響的領域早已經不僅在于簡單的性能、速率,甚至能左右整個用戶觀影體驗。

(編輯:bingjiling)

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