電腦燈應(yīng)對高溫選用材料的要求

　　電腦燈是光、機、電的完美結(jié)合，光會產(chǎn)生熱量，熱量集聚就變成高溫，高溫勢必會對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)計工程師必須考慮的問題。

　　下面就淺談一下電腦燈應(yīng)對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)廠家對燈泡的溫度都有一個限額值，這個額定值指的是內(nèi)置鉬片的限量溫度，早期時1200W短弧進口泡最高限溫為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)計時必須要考慮的因素，若疏忽這點，就會付出了相應(yīng)的代價。如燈泡過熱，鉬片與電極接駁處發(fā)熱打火燒黑、玻璃開裂漏氣；但燈膽也不能太冷，太冷也會造成燈泡過早爆裂，這兩種情況都會危及到燈泡的使用壽命。

　　現(xiàn)在國內(nèi)外電腦燈基本上使用都是風冷技術(shù)，對于燈泡來說也不是風量越大越好，而是風冷的位置要對，燈泡只需對燈泡引腳散熱，燈膽只需少量的風冷，如集中對燈膽散熱，燈泡在啟動時金屬鹵化物元素無法得到充分的電離，且一直工作在不正常狀態(tài)，長期這樣燈泡內(nèi)部發(fā)黑，燈泡也無法充分亮起來。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)與裸泡時的內(nèi)外壓差來計算。

　　二、光學材料

　　反光碗、光學鏡組件、色片、玻璃圖案片高溫情況下出現(xiàn)的問題主要是開裂、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裂，所以必須要作這方面的測試，另在設(shè)計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可見光）通過，大部分紅外光（大于780nm）被阻斷，這就是燈具中通常說的隔熱片的作用。

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

　　4、風冷，就是利用風機產(chǎn)生氣流使冷熱交替來達到散熱的目的

　　5、安裝：固定時要考慮玻璃及緊固材料的熱冷時的膨脹系數(shù)，緊固時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件，如軸承，傳動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，鍍黑面必須背對光源，否則就會很容易脫膜與開裂。

　　2、散熱，可采用風冷，根據(jù)具體情況決定吹風、抽風方案，或采用風道定向利用集中風量方式散熱，抽風風機要考慮風機本身的耐溫度特性。

　　3、也可利用遮擋或光反射原理來避開高溫

　　四、電子、電器元件

　　電子、電器元件對溫度相當敏感，一旦超過它的限額溫度就會影響它的穩(wěn)定性。所以必須要了解鎮(zhèn)流器、開關(guān)電源、電機、交流電容工作時的溫度要求、PCB主板的相關(guān)電子元件（CPU、驅(qū)動IC）及周邊電子元件的環(huán)境溫度，同時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燈具溫度的影響。

　　1、鎮(zhèn)流器、開關(guān)電源、電機、交流電容可采取自然冷卻的鋁型材散熱或直接風冷，風冷也可利用風道引領(lǐng)風向，如利用風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，觸點之間必須涂上硅油。

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

　　3、風冷時還需考慮到塵埃、煙流度、濕度對電子元件的絕緣和腐蝕，所以吹風、抽風及過濾方式是我們在設(shè)計和測試時需要重視的。

　　五、線材，傳動皮帶

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

　　2、長期工作在高溫處的傳動皮帶，普通材料就會產(chǎn)生硬化、開裂，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)計上盡量避開強光照射。

　　六、塑膠材料

　　燈具上的塑膠材料要考慮的是其阻燃性、防紫外線輻射性能及其高溫特性。

　　七、溫度保護

　　溫度保護的目的，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燈具。

　　燈具正常工作時其安全環(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)境條件下進行亮泡測試。開關(guān)電源、電子鎮(zhèn)流器、燈具高溫區(qū)都會安裝溫度開關(guān)，測試時我們應(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燈具的影響，偵測45攝氏度的環(huán)境下全方位工作狀況、散熱風機關(guān)、開后溫度升、降狀況，測試溫度保護開關(guān)的動作溫度與設(shè)計位置是否合理，能否真正起到熱保護作用。

　　怎樣更好地規(guī)避和合理處理高溫對電腦燈的影響，特別是大功率電腦燈顯得更為重要，這將是我們設(shè)計產(chǎn)品時工程師值得研究的一個大課題。