電腦燈應(yīng)對(duì)高溫選用材料的要求

　　電腦燈是光、機(jī)、電的完美結(jié)合，光會(huì)產(chǎn)生熱量，熱量集聚就變成高溫，高溫勢(shì)必會(huì)對(duì)燈具使用材料提出要求，那么怎樣解決材料在電腦燈的高溫下的應(yīng)用就成了設(shè)計(jì)工程師必須考慮的問(wèn)題。

　　下面就淺談一下電腦燈應(yīng)對(duì)高溫選用材料的一些要求和解決方法：

　　一、光源（燈泡）

　　燈泡生產(chǎn)廠家對(duì)燈泡的溫度都有一個(gè)限額值，這個(gè)額定值指的是內(nèi)置鉬片的限量溫度，早期時(shí)1200W短弧進(jìn)口泡最高限溫為350度，后期產(chǎn)品把額定溫度值提高到450度，有的已經(jīng)提高到了500度，這也是在燈具設(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮的因素，若疏忽這點(diǎn)，就會(huì)付出了相應(yīng)的代價(jià)。如燈泡過(guò)熱，鉬片與電極接駁處發(fā)熱打火燒黑、玻璃開(kāi)裂漏氣；但燈膽也不能太冷，太冷也會(huì)造成燈泡過(guò)早爆裂，這兩種情況都會(huì)危及到燈泡的使用壽命。

　　現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外電腦燈基本上使用都是風(fēng)冷技術(shù)，對(duì)于燈泡來(lái)說(shuō)也不是風(fēng)量越大越好，而是風(fēng)冷的位置要對(duì)，燈泡只需對(duì)燈泡引腳散熱，燈膽只需少量的風(fēng)冷，如集中對(duì)燈膽散熱，燈泡在啟動(dòng)時(shí)金屬鹵化物元素?zé)o法得到充分的電離，且一直工作在不正常狀態(tài)，長(zhǎng)期這樣燈泡內(nèi)部發(fā)黑，燈泡也無(wú)法充分亮起來(lái)。所以既要考慮燈泡引腳的散熱，又要考慮到燈膽的溫度，燈膽的溫度可以用燈泡的安裝在燈具內(nèi)與裸泡時(shí)的內(nèi)外壓差來(lái)計(jì)算。

　　二、光學(xué)材料

　　反光碗、光學(xué)鏡組件、色片、玻璃圖案片高溫情況下出現(xiàn)的問(wèn)題主要是開(kāi)裂、脫膜和色漂移，所以在選材上首先應(yīng)考慮的是材料的耐溫特性，然后是加工工藝（切割、渡膜）和散熱技術(shù)。在設(shè)計(jì)及安裝上還要注意的材質(zhì)的膨脹系數(shù)，值得注意的是同一玻璃冷熱不均衡或冷熱驟變情況下最容易開(kāi)裂，所以必須要作這方面的測(cè)試，另在設(shè)計(jì)上盡量減小此等影響。

　　1、降低溫度方法：一般采用阻隔、濾除、風(fēng)冷三種方法

　　2、阻隔法，就是利用光譜的特性，在高溫玻璃上鍍上一層膜系，這層膜它只能讓冷光源（380nm-780nm可見(jiàn)光）通過(guò)，大部分紅外光（大于780nm）被阻斷，這就是燈具中通常說(shuō)的隔熱片的作用。

　　3、濾除法，就是通過(guò)反光碗的膜層處理與材質(zhì)的特性，反射冷光源（可見(jiàn)光）而穿透過(guò)去的是熱光源，這就是燈具中常說(shuō)的冷光膜反光碗。

　　4、風(fēng)冷，就是利用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生氣流使冷熱交替來(lái)達(dá)到散熱的目的

　　5、安裝：固定時(shí)要考慮玻璃及緊固材料的熱冷時(shí)的膨脹系數(shù)，緊固時(shí)不能太緊也不能太松，既不能松脫也不能繃裂。

　　三、金屬材料

　　高溫處的金屬材料通常采用鋁質(zhì)材料，比如圖案片、光閘片、頻閃片、圖案輪、顏色輪及電機(jī)支架。

　　1、首先要考慮的也是材料高溫特性，值得提醒的是工作在高溫處的活動(dòng)件，如軸承，傳動(dòng)齒輪的高溫特性致關(guān)重要，如高溫后膨脹、生銹、氧化、斷裂等性能變差現(xiàn)象。

　　2、加工工藝要有要求，既要考慮溫度影響，又要考慮燈具燈光的特殊要求。比如金屬圖案片一面鍍黑，另一面著本色就是基于上述考慮。還有玻璃圖案，如一面鍍黑一面鍍膜就需要考慮裝配要求，鍍黑面必須背對(duì)光源，否則就會(huì)很容易脫膜與開(kāi)裂。

　　2、散熱，可采用風(fēng)冷，根據(jù)具體情況決定吹風(fēng)、抽風(fēng)方案，或采用風(fēng)道定向利用集中風(fēng)量方式散熱，抽風(fēng)風(fēng)機(jī)要考慮風(fēng)機(jī)本身的耐溫度特性。

　　3、也可利用遮擋或光反射原理來(lái)避開(kāi)高溫

　　四、電子、電器元件

　　電子、電器元件對(duì)溫度相當(dāng)敏感，一旦超過(guò)它的限額溫度就會(huì)影響它的穩(wěn)定性。所以必須要了解鎮(zhèn)流器、開(kāi)關(guān)電源、電機(jī)、交流電容工作時(shí)的溫度要求、PCB主板的相關(guān)電子元件（CPU、驅(qū)動(dòng)IC）及周邊電子元件的環(huán)境溫度，同時(shí)還要考慮燈具不同的安裝方式以及揺頭電腦燈體的不同朝向溫度對(duì)燈具溫度的影響。

　　1、鎮(zhèn)流器、開(kāi)關(guān)電源、電機(jī)、交流電容可采取自然冷卻的鋁型材散熱或直接風(fēng)冷，風(fēng)冷也可利用風(fēng)道引領(lǐng)風(fēng)向，如利用風(fēng)冷加鋁型材散熱方式，將鋁型材豎放比平放散熱效率可提高15%;表面氧化發(fā)黑處理，散熱效率也能提高15%左右。如單靠鋁型材散熱，必須考慮散熱器之間的接觸熱阻，觸點(diǎn)之間必須涂上硅油。

　　2、特別注意的是CPU、功率管、驅(qū)動(dòng)IC及電子元件工作溫度范圍，一旦超越此限溫就會(huì)產(chǎn)生熱保護(hù)、性能不穩(wěn)定或直接造成整機(jī)癱瘓，所以PCB板的安裝位置盡量避開(kāi)高溫和強(qiáng)光直照，可利用風(fēng)冷或自然冷卻的鋁型材散熱。

　　3、風(fēng)冷時(shí)還需考慮到塵埃、煙流度、濕度對(duì)電子元件的絕緣和腐蝕，所以吹風(fēng)、抽風(fēng)及過(guò)濾方式是我們?cè)谠O(shè)計(jì)和測(cè)試時(shí)需要重視的。

　　五、線(xiàn)材，傳動(dòng)皮帶

　　1、經(jīng)過(guò)高溫處的線(xiàn)材表面護(hù)套必須是耐高溫材料，如外護(hù)套為鐵弗龍及耐高溫硅膠線(xiàn)，也可在普通線(xiàn)上增加高溫套管防止強(qiáng)光輻射損壞外表護(hù)套

　　2、長(zhǎng)期工作在高溫處的傳動(dòng)皮帶，普通材料就會(huì)產(chǎn)生硬化、開(kāi)裂，最后斷裂，所以皮帶在選材上必須考慮其溫度的特性，另在設(shè)計(jì)上盡量避開(kāi)強(qiáng)光照射。

　　六、塑膠材料

　　燈具上的塑膠材料要考慮的是其阻燃性、防紫外線(xiàn)輻射性能及其高溫特性。

　　七、溫度保護(hù)

　　溫度保護(hù)的目的，既要保證燈具在設(shè)定的環(huán)境溫度下正常工作，又要保證燈具意外高溫后迅速切斷熱源保護(hù)燈具。

　　燈具正常工作時(shí)其安全環(huán)境溫度一般設(shè)置為40攝氏度，我們將以限定溫度為≥45攝度的環(huán)境條件下進(jìn)行亮泡測(cè)試。開(kāi)關(guān)電源、電子鎮(zhèn)流器、燈具高溫區(qū)都會(huì)安裝溫度開(kāi)關(guān)，測(cè)試時(shí)我們應(yīng)考慮燈具不同的安裝方式以及揺頭電腦燈體的不同朝向溫度對(duì)燈具的影響，偵測(cè)45攝氏度的環(huán)境下全方位工作狀況、散熱風(fēng)機(jī)關(guān)、開(kāi)后溫度升、降狀況，測(cè)試溫度保護(hù)開(kāi)關(guān)的動(dòng)作溫度與設(shè)計(jì)位置是否合理，能否真正起到熱保護(hù)作用。

　　怎樣更好地規(guī)避和合理處理高溫對(duì)電腦燈的影響，特別是大功率電腦燈顯得更為重要，這將是我們?cè)O(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)工程師值得研究的一個(gè)大課題。