专利名称：基于无叶风扇的投影仪应急降温系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及投影仪辅助系统，具体地，涉及基于无叶风扇的投影仪应急降温系统。
背景技术：
近年来，讲座和报告采用PPT的形式日益普遍，从而使投光系统的显示仪理所当然受到人们的极大重视，其年产量增加率超过35%，发明人在查询数据之后了解到了 LCD投影仪的工作原理=LCD液晶投影机是液晶显示技术和投影技术相结合的产物，它利用了液晶的电光效应，通过电路控制液晶单元的透射率及反射率，从而产生不同灰度层次。所以LCD投影机的主要成像器件是液晶板。LCD投影机的体积取决于液晶板的大小，液晶板越小，投影机的体积也就越小。根据电光效应，液晶材料可分为活性液晶和非活性液晶两类，其中活性液晶具有较高的透光性和可控制性。液晶板使用的是活性液晶，人们可通过相关控制系统来控制液晶板的亮度和颜色。与液晶显示器相同，LCD投影机采用的是扭曲向列型液晶。LCD投影机的光源是专用大功率灯泡，发光能量远远高于利用荧光发光的CRT投影机，所以LCD投影机的亮度和色彩饱和度都高于CRT投影机。但是同时由于功率很大会产生很多热量，所以在投影仪内部自带了一个降温系统。同时IXD投影机的像元是液晶板上的液晶单元，液晶板一旦选定，分辨率就基本确定了，所以LCD投影机调节分辨率的功能要比CRT投影机差。LCD投影机体积较小、重量较轻，制造工艺较简单，亮度和对比度较高，分辨率适中，现在LCD投影机占有的市场份额约占总体市场份额的70%以上，是目前市场上占有率最高、应用最广泛的投影仪。所以一旦投影仪晶硅板一选定就无法再做很大修改，投影仪超高压汞灯的质量对投影仪投出的图像有直接影响，所以设计这样一个应急降温系统来给灯泡紧急降温，来延长灯泡的使用寿命，并提高投影仪投出的图像的质量。虽然现在由于液晶技术和LED冷光源技术越来越成熟，但由于大屏液晶电视机和冷光源投影仪价格昂贵现在无法第一时间在校园中大量推广，而且由于教室大小和黑板的限制安装大屏液晶电视机会给上课带来不方便，必然会缩小黑板的书写面积。由于这些原因现在LCD投影仪由于幕布可升降、价格相对较便宜在课堂中广泛使用。现在投影仪成了课堂中一样必不可少的工具是老师教书育人的好帮手，不仅可以提高上课效率，还有助于使同学的注意力集中，有助于形象理解。所以投影仪投影的图像质量与学生听课的质量息息相关。如果一间教室的投影仪图像不清晰，而同学们要每天对着不清晰的图像看。没有体验过是很难想象这是什么感觉，而且现在上海市中小学生近视率居全国首位，我想这与数字化教学的推广也有关系，而且投影仪图像不清晰会使学生近视更严重。同时也会影响到上课的速度和学生的听课质量，更会打击同学们的学习积极性和求知欲。而老师又不可能为了个别后排看不清的同学而放慢上课的进度。所以原本为了提高上课效率，但由于投影仪图像不清晰反而与原来的目的相悖。这是发明人设计这个投影仪应急降温系统的原因。现代科技飞速发展，许多新兴的技术应运而生。在一个偶然的机会了解到曾经关注了好久的空气倍增技术已经逐渐成熟，在经过实验后发明人决定设计的系统中使用运用了这项新技术的无叶风扇作为主降温系统替代传统风扇。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于无叶风扇的投影仪应急降温系统。根据本发明的一个方面，提供一种基于无叶风扇的投影仪应急降温系统，包括控制器1、光敏传感器2、热敏传感器3、无叶风扇5、应急电源6、投影仪，其中:所述光敏传感器2，用于获取投影仪光源的光强信息，然后将所述光强信息传输给所述控制器I;所述热敏传感器3，用于获取投影仪内部的温度信息，然后将所述温度信息传输给所述控制器I;所述无叶风扇5，安装于投影仪的进风口外侧，用于为投影仪散热；所述应急电源6，用于向所述控制器1、光敏传感器2、热敏传感器3、无叶风扇5提供电源；所述控制器1，用于在投影仪主电源关闭时，根据所述光强信息和温度信息，判断是否需要启动所述无叶风扇5，并在投影仪内部降温后关闭所述无叶风扇5。优选地，还包括电磁式继电器4，其中，所述控制器2通过所述电磁式继电器4控制所述无叶风扇5的供电回路的通断。优选地，若所述光强信息所对应的光强小于光强阈值，且所述温度信息所对应的温度大于温度阈值，则所述控制器I启动所述无叶风扇5为投影仪进行散热；在所述无叶风扇5启动后,若所述光强信息所对应的光强小于光强阈值,且所述温度信息所对应的温度小于温度阈值，则所述控制器I关闭所述无叶风扇5。优选地，所述控制器I为包含有8位AVR微处理器的单片机，所述热敏传感器3为电压集成型的LM35温度传感器。优选地，若所述光强信息所对应的光强小于光强阈值，且所述温度信息所对应的温度小于温度阈值，则所述控制器I延时后关闭所述无叶风扇5。根据本发明的另一个方面，还提供一种基于无叶风扇的投影仪应急降温方法，其特征在于，包括如下步骤:将无叶风扇5安装于投影仪的进风口外侧；利用光敏传感器2获取投影仪光源的光强信息，然后将所述光强信息传输给控制器1，利用热敏传感器3获取投影仪内部的温度信息，然后将所述温度信息传输给所述控制器I;通过控制器I在投影仪主电源关闭时，根据所述光强信息和温度信息，判断是否需要启动所述无叶风扇5，并在投影仪内部降温后关闭所述无叶风扇5。优选地，所述控制器2通过所述电磁式继电器4控制所述无叶风扇5的供电回路的通断。优选地，若所述光强信息所对应的光强小于光强阈值，且所述温度信息所对应的温度大于温度阈值，则所述控制器I启动所述无叶风扇5为投影仪进行散热；在所述无叶风扇5启动后,若所述光强信息所对应的光强小于光强阈值,且所述温度信息所对应的温度小于温度阈值，则所述控制器I关闭所述无叶风扇5。优选地，所述控制器I为包含有8位AVR微处理器的单片机，所述热敏传感器3为电压集成型的LM35温度传感器。优选地，若所述光强信息所对应的光强小于光强阈值，且所述温度信息所对应的温度小于温度阈值，则所述控制器I延时后关闭所述无叶风扇5。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:现在使用的投影仪主要采用超高压汞灯作为光源，工作时会产生大量热量，一般采用风扇进行降温。当发生突然断电时没有相应的应急降温装置，而有些品牌投影仪即使使用了电解电容蓄电，作为断电后风扇工作的用电，随着使用时间的推移电容的容量会变小，而起不到稳定的降温作用，同时在高温状态下会存在电容爆炸的危险。本发明作为控制核心和电磁式继电器有机结合制作的应急降温系统，装置中单片机的F 口采集传感器的模拟量，在投影仪自带的降温系统无法正常工作时，继电器线圈没有电流通过，电键闭合到2号引脚，此时单片机启动，热敏传感器检测投影仪出风口温度，之后单片机将热敏感测器检测到的模拟量与室温下的模拟量值173比较。当小于温室模拟量值时，单片机I/O 口输出高电平给两个无叶风扇，启动风扇工作实现降温。热敏传感器模拟量检测范围为0-1024。在风扇工作时，传感器会继续检测，当温度下降到室温时自动关闭风扇。本系统主要作用在于在紧急情况下降低超高压汞灯的温度，延长其寿命提高投影仪画面的质量，在一定程度上缓解学生的近视问题，具有实际推广应用的价值。1、效果:传统风扇主要适合对大范围进行降温，其降温气流主要为扩散的。而无叶风扇则与之不同，主要针对小范围降温，降温气流水平吹出比较集中。而在本发明中主要是针对投影仪的超高压汞灯进行降温，所以需要降温的区域相对集中，面积相对较小使用无叶风扇正好符合其特点。同时无叶风扇降温区域相对集中可以充分发挥降温效果。相比之下虽然传统风扇降温区域大，但其效果不佳。2、安全:本装置主要是向学校推广，在学校学生集中容易有意外发生。特别是在小学，由于小学生对新鲜事物充满了好奇喜欢这里摸摸那里摸摸。如果使用传统风扇，飞速旋转的叶片很容易把学生弄伤。相比之下无叶风扇是使用空气倍增技术，没有裸露在外的扇叶，只有内部的一个吸风口相对于传统风扇来说安全系数更高。3、环保:在相同条件下无叶风扇的制冷效果更好，同时也考虑到了能耗问题对这方面做了测试。在相同的工作环境下，同样为五伏的额定电压，由相同的蓄电池供电，无叶风扇的功率为I瓦，而传统风扇的功率为1.25瓦。所以相比之下无叶风扇能效比更高，更加环保。
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1示出根据本发明提供的基于无叶风扇的投影仪应急降温系统的结构原理图2示出光敏传感器的光照特性的示意图；图3示出温度和灯泡启动后的温度折线图；图4示出温度检测数的值示意图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。如图1所示，根据本发明提供的基于无叶风扇的投影仪应急降温系统，包括控制器1、光敏传感器2、热敏传感器3、电磁式继电器4、无叶风扇5、应急电源6、投影仪，其中:所述光敏传感器2，用于获取投影仪光源的光强信息，然后将所述光强信息传输给所述控制器I ;所述热敏传感器3，用于获取投影仪内部的温度信息，然后将所述温度信息传输给所述控制器I ;所述无叶风扇5，安装于投影仪的进风口外侧，用于为投影仪散热；所述应急电源6，用于向所述控制器1、光敏传感器2、热敏传感器3、无叶风扇5提供电源；所述控制器1，用于在投影仪主电源关闭时，根据所述光强信息和温度信息，判断是否需要启动所述无叶风扇5，并在投影仪内部降温后关闭所述无叶风扇5 ；所述控制器2通过所述电磁式继电器4控制所述无叶风扇5的供电回路的通断。更为具体地，若所述光强信息所对应的光强小于光强阈值，且所述温度信息所对应的温度大于温度阈值，则所述控制器I启动所述无叶风扇5为投影仪进行散热；在所述无叶风扇5启动后,若所述光强信息所对应的光强小于光强阈值,且所述温度信息所对应的温度小于温度阈值，则所述控制器I关闭所述无叶风扇5。进一步地，所述控制器I为包含有8位AVR微处理器的单片机。例如Megal28型主板，该主板采用8位AVR微处理器，具有128K字节的系统，内可编写读取传感器模拟量的程序。从而来使单片机判断降温系统是否需要工作。这样就可以降低能耗，符合低碳环保的理念。同时利用电磁式继电器来控制电键的闭合，来驱动单片机运转光敏传感器和热敏传感器检测超高压汞灯的温度和光强。从而使单片机运行程序来控制风扇运转。当温度下降到设定的范围时停止工作。若所述光强信息所对应的光强小于光强阈值，且所述温度信息所对应的温度小于温度阈值，则所述控制器I延时后关闭所述无叶风扇5。单片机在电路接通之后，会驱动传感器来检测机箱内的温度。通过传感器检测来判断风扇是否需要工作。所以只要热敏传感器检测到的数值同时在设定的区间内是就会驱动风扇工作。只要有一个数值不在设定的范围内时就证明投影仪已经重新启动或灯泡的温度以降低到室温，风扇就会停止工作。这样既可以有效达到降温目的，又能够节省能源。无叶风扇采用直流风扇(DCFAN):额定电压5伏，额定电流0.3安，实际工作电流
0.25安。无叶风扇的工作原理简单来说就是由吸风孔将空气吸入风扇内，由于空气连续不断的吸入压强增大，从而从出风口喷出稳定的气流起到降温的效果。无风叶电风扇工作原理:首先，底座将大量的空气通过底部的吸风孔以5.28加仑每秒的流量吸入，随后空气被增压，带入环形的内壁中，圆环边缘的内部隐藏的一个叶轮则把空气以圆形轨迹喷出，运动空气的流动会造成空气压力的变化，最终形成一股不间断的冷空气流。在相同电压下无叶风扇的降温效率比传统的风扇要高，而且无叶风扇所消耗的能源更少是一个很好的选择。电磁继电器:型号为JQC-3F(T73)。所述热敏传感器3为电压集成型的LM35温度传感器。电磁式继电器内部结构中设计了一个常闭电路，所以应用这个特性可以应用这条回路作为应急系统的工作电路。通过这个回路启动单片机，并运转传感器检测机箱内的光强和温度来判断风扇是否需要工作。同时检测灯泡的降温情况来判断风扇停止工作的时间。若正常电路中有电流，则线圈工作，由于电流磁效应电键备用电路断开。单片机就会断电，证明投影仪重新启动，应急系统无需工作，这样就可以节省能源。本发明中主要应用了光敏传感器的光照特性。光敏传感器在弱光到强光照射的过程中，起先的一段区间内通过光敏传感器的电流变化值较大。在强光照射下的一段区间内电流的变化较小。所以设计程序主要设定的范围就在变化较大的区间内，这样就方便单片机判断，可以避免风扇不必要的工作。在本发明中应用的是电压集成型温度传感器(LM35)，LM35温度传感器，标准T0-92工业封装，其准确度一般为0.5°C，主要应用其在其在不同温度下输出的电压值不同这一特性单片机就可以通过模数转换端口检测投影仪排风口的温度值。在软件编写的过程中也正是运用了热敏传感器在不同温度下的电压特性来确定单片机判断风扇需要工作的模拟量。而且LM35传感器是工业封装的传感器能够长时间连续工作，在判断准确的基础上价格也比较实惠更有利于在将来大范围推广。相应地，本发明还提供一种基于无叶风扇的投影仪应急降温方法，包括如下步骤:将无叶风扇5安装于投影仪的进风口外侧；利用光敏传感器2获取投影仪光源的光强信息，然后将所述光强信息传输给控制器1，利用热敏传感器3获取投影仪内部的温度信息，然后将所述温度信息传输给所述控制器I;通过控制器I在投影仪主电源关闭时，根据所述光强信息和温度信息，判断是否需要启动所述无叶风扇5，并在投影仪内部降温后关闭所述无叶风扇5。优选地，所述控制器2通过所述电磁式继电器4控制所述无叶风扇5的供电回路的通断。优选地，若所述光强信息所对应的光强小于光强阈值，且所述温度信息所对应的温度大于温度阈值，则所述控制器I启动所述无叶风扇5为投影仪进行散热；在所述无叶风扇5启动后,若所述光强信息所对应的光强小于光强阈值,且所述温度信息所对应的温度小于温度阈值，则所述控制器I关闭所述无叶风扇5。优选地，所述控制器I为包含有8位AVR微处理器的单片机，所述热敏传感器3为电压集成型的LM35温度传感器。优选地，若所述光强信息所对应的光强小于光强阈值，且所述温度信息所对应的温度小于温度阈值，则所述控制器I延时后关闭所述无叶风扇5。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
权利要求
1.一种基于无叶风扇的投影仪应急降温系统，其特征在于，包括控制器(I)、光敏传感器(2)、热敏传感器(3)、无叶风扇(5)、应急电源(6)、投影仪，其中: 所述光敏传感器(2)，用于获取投影仪光源的光强信息，然后将所述光强信息传输给所述控制器(I); 所述热敏传感器(3 )，用于获取投影仪内部的温度信息，然后将所述温度信息传输给所述控制器(I); 所述无叶风扇(5 )，安装于投影仪的进风口外侧，用于为投影仪散热； 所述应急电源(6)，用于向所述控制器(I)、光敏传感器(2)、热敏传感器(3)、无叶风扇(5)提供电源； 所述控制器(1)，用于在投影仪主电源关闭时，根据所述光强信息和温度信息，判断是否需要启动所述无叶风扇(5)，并在投影仪内部降温后关闭所述无叶风扇(5)。
2.根据权利要求1所述的基于无叶风扇的投影仪应急降温系统，其特征在于，还包括电磁式继电器(4 )，其中，所述控制器(2 )通过所述电磁式继电器(4 )控制所述无叶风扇(5 )的供电回路的通断。
3.根据权利要求1所述的基于无叶风扇的投影仪应急降温系统，其特征在于，若所述光强信息所对应的光强小于光强阈值，且所述温度信息所对应的温度大于温度阈值，则所述控制器(I)启动所述无叶风扇(5)为投影仪进行散热；在所述无叶风扇(5)启动后，若所述光强信息所对应的光强小于光强阈值，且所述温度信息所对应的温度小于温度阈值，则所述控制器(I)关闭所述无叶风扇(5 )。
4.根据权利要求1所述的基于 无叶风扇的投影仪应急降温系统，其特征在于，所述控制器(I)为包含有8位AVR微处理器的单片机，所述热敏传感器(3)为电压集成型的LM35温度传感器。
5.根据权利要求3所述的基于无叶风扇的投影仪应急降温系统，其特征在于，若所述光强信息所对应的光强小于光强阈值，且所述温度信息所对应的温度小于温度阈值，则所述控制器(I)延时后关闭所述无叶风扇(5)。
6.一种基于无叶风扇的投影仪应急降温方法，其特征在于，包括如下步骤: 将无叶风扇(5)安装于投影仪的进风口外侧； 利用光敏传感器(2)获取投影仪光源的光强信息，然后将所述光强信息传输给控制器(1)，利用热敏传感器(3)获取投影仪内部的温度信息，然后将所述温度信息传输给所述控制器(I); 通过控制器(I)在投影仪主电源关闭时，根据所述光强信息和温度信息，判断是否需要启动所述无叶风扇(5)，并在投影仪内部降温后关闭所述无叶风扇(5)。
7.根据权利要求6所述的基于无叶风扇的投影仪应急降温方法，其特征在于，所述控制器(2)通过所述电磁式继电器(4)控制所述无叶风扇(5)的供电回路的通断。
8.根据权利要求6所述的基于无叶风扇的投影仪应急降温方法，其特征在于，若所述光强信息所对应的光强小于光强阈值，且所述温度信息所对应的温度大于温度阈值，则所述控制器(I)启动所述无叶风扇(5 )为投影仪进行散热；在所述无叶风扇(5 )启动后，若所述光强信息所对应的光强小于光强阈值，且所述温度信息所对应的温度小于温度阈值，则所述控制器(I)关闭所述无叶风扇(5)。
9.根据权利要求6所述的基于无叶风扇的投影仪应急降温方法，其特征在于，所述控制器(I)为包含有8位AVR微处理器的单片机，所述热敏传感器(3)为电压集成型的LM35温度传感器。
10.根据权利要求8所述的基于无叶风扇的投影仪应急降温方法，其特征在于，若所述光强信息所对应的光强小于光强阈值，且所述温度信息所对应的温度小于温度阈值，则所述控制器( I)延时后关闭所述无叶风扇(5)。
全文摘要
本发明提供了一种基于无叶风扇的投影仪应急降温系统，包括光敏传感器，用于获取投影仪光源的光强信息，然后将光强信息传输给控制器；热敏传感器，用于获取投影仪内部的温度信息，然后将温度信息传输给控制器；无叶风扇，安装于投影仪的进风口外侧，用于为投影仪散热；应急电源，用于向控制器、光敏传感器、热敏传感器、无叶风扇提供电源；控制器，用于在投影仪主电源关闭时，根据光强信息和温度信息，判断是否需要启动无叶风扇，并在投影仪内部降温后关闭无叶风扇。本发明能够在紧急情况下降低超高压汞灯的温度，延长其寿命提高投影仪画面的质量，在一定程度上缓解学生的近视问题，具有实际推广应用的价值。
文档编号G03B21/16GK103149783SQ20131005756
公开日2013年6月12日 申请日期2013年2月22日 优先权日2013年2月22日
发明者陆广琴, 周鑫锋, 肖作为 申请人:上海市金山区青少年活动中心