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    分析:对投影机而言 散热能力有多重要?

    2019年09月12日 09:44  来源:优质  作者:Cigital  字体【   

    【数字视听网讯】所有电子产品都无法绕开散热问题 —— 电子产品长期运行在临界温度或超高温下,使用寿命、使用体验都会大打折扣。因此说,散热问题并不是针对谁,而是说在场的手机、平板电脑、笔记本电脑、游戏主机、传统PC、电视机等等等等,也包括今天要谈的投影机

    投影机

    投影机的发热源有光源、运算芯片、图形处理器等,其中不少精密电子元器件会因为受热而可能导致形变,当源头微小的形变被投放到巨大的画面之后都会变成显眼的瑕疵 —— 如果散热不好的手机、电脑只是会让它们卡顿、自动重启、强制关机,那么投影机还会产生更多方面的影响。

    过热给投影机带来的影响

    众所周知,过热会导致处理芯片频率降低。所有类型的芯片都有一个适宜工作温度 —— 无论是目前在影视行业占领半壁江山的Mstar,还是德州仪器的DLP芯片、DMD芯片,亦或是初来乍到来自华为的鸿鹄芯片组。当低于或者高于工作温度的时候,芯片的时钟频率会大量降低,直接导致投影机操作卡顿,甚至投放画面掉帧。


    不仅如此,如果投影机采用了LED光源,散热不佳会对色彩、亮度造成严重的损害。LED光源里最为“娇贵”的红色光源对于温度的控制要求极高,过冷或者过热都会让它损失亮度,由于色彩平衡需要,在可控范围内LED其他两个原色会配合红色光源进行调节 —— 换句话说红色光源亮度的上限直接决定了投影机亮度的上限。如果没能及时匹配红色光源亮度,偏色在所难免。

    传统解决方案的利弊

    散热解决方案在电子行业大同小异,无外乎“风冷”“水冷”“固体导热”。其中由于定位原因投影机上几乎看不到“水冷”,毕竟布局水冷需要占用大量的空间和高成本维护,与投影机本身的便捷相悖;“固体导热”看到最多的是石墨散热、铜管散热、鳍(Fin)片导热,该散热技术相对而言效果不是很出众但成本相对较低,普及率还算高;“风冷”顾名思义就是在内部安装风扇,设计好入风口、出风口和空气流动管道后可以实现散热,散热能力的优秀与否取决于风扇设计、风扇功率、空气流动管道设计。


    其中,“风冷散热”和“固体导热”技术经常结合使用,在整个电子行业已经形成常态化,本文不多赘述。目前在整个电子行业中,风冷散热已经非常发达,投影机产业中已经被大量采用:小到可以随身携带的便携式投影机,大至影院级的投影机都内置风扇,一般区别在于风扇数量、扇叶大小和风扇功率。但风冷虽然缓和了散热问题,也会带来新的问题 —— 风噪。

    传统的风冷解决方案有利之处在于散热风扇产业链非常成熟,只要有充足的预算,不同大小、功率、扇叶形状的风扇都可以在上游供应链采购。但弊端也显而易见,单纯依赖风扇散热在时间长了之后内部积灰(扇叶、电机轴承等),非常容易产生异响或风噪,影响用户观影。

    这里顺带曝光一种投影机行业中存在的 “鸡贼降噪法”:很多投影为了给用户营造良好的初次印象,利用人眼对于微弱的流明变化不敏感在开机画面中开启最强亮度并让风扇处于低电压工作状态 —— 这一切都是为了营造“亮度高,噪音小”的假象,随着使用时长增加,亮度逐渐衰减,噪音也会增大。所以合理的投影亮度、噪音测试往往会在开机至少半个小时到一个小时才开始。

    新解决方案的优势

    如果单纯为了散热而不顾一切甚至影响观影效果,未免有些得不偿失,有“拆东墙补西墙”之嫌。以“舒适的观影体验”为大前提,现有普通解决方案并不能直接提供给用户良好的观影效果 —— 尤其针对家庭用户而言。那么,有没有更好用且省心的解决方案呢?答案是肯定的。

    其中雅图通过重新设计散热系统实现从源头导热,降低风扇依赖。简单来说,雅图DLP热管散热系统通过散热器、导热板以及连接散热器和导热板的热管的配合使得光学主体的温度降低,达到DLP投影机最佳的工作温度;密封的盖体收容光学主体,且有较好的密封性,使得外界尘埃或灰尘无法进入密封盒体的内部;避免了尘埃、灰尘对光学主体的污染,达到即能够防尘又能够降低温度的效果。在该情况下对于风力的要求对应减少,风噪自然也会下降不少。


    极米近期发布的H3中的“沙蜥”散热系统则属于“多重散热结合”方案。一方面相较于上一代产品优化了原有的散热设备(例如铜管加粗、风扇加大、增加散热鳍片),另一方面通过LED光源中的红色光源独立控温,实现内部热能均衡避免因为红色衰减而导致偏色的同时,也能降低风冷依赖。不仅如此,H3的内部针对光机、芯片、系统不同模块进行不同的散热设计,比如光机的镜头就用了下面这种塔式散热设计。


    得益于良好的散热效果,H3做到了1900ANSI流明的夸张数值,还能将风噪控制在28db之内。


    可见,优秀的散热系统依然是中所投影机厂商的必争之地,它所影响的领域早已经不仅在于简单的性能、速率,甚至能左右整个用户观影体验。

    (编辑:bingjiling)

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