数字放映机氙灯光源故障解析

杨洪涛

（中国电影器材有限责任公司，北京100088）

在日常工作中，放映人员偶尔会遇到氙灯映中熄灭现象，多数认为是放映机内部温度过高引起，常采取机房降温或电风扇直吹设备解决。这种方法也不无道理，若确是如此，的确可临时改善，但往往好景不长，问题又再次复现。若并非如此，这种“送清凉”招数，也就难显灵验了。从放映机内部结构及运行标准来看，造成这种现象的原因很多，诊断时还需抽丝剥茧，找到 “患处”，方能对症下药，得以根治。

本文以巴可2代系列机型为例，对常见的几个原因进行说明。

1 放映风机排风量不足

氙灯在工作时，发出耀眼光芒并产生大量热量，且氙灯功率越高，产生的热量越多，为确保恒久运行，除自身应具备耐高温能力外，还常需利用放映风机将内部热气及时排出，并从外界吸入相对冷气，以满足氙灯适宜的工作环境。

数字放映机使用的放映风机一般是工程中用于通风除尘的通风机，常见的有离心式和轴流式两种。离心式通风机原理是气流轴向进入旋转叶道，在离心力作用下被抛向叶轮外缘，再从出风口排出。轴流式通风机原理是气流轴向进入叶道被加压后再从另一面轴向排出。无论使用哪种，都应满足放映机最低排风量要求。

巴可放映机安装手册明确指出：B系列机型安装的放映风机的最低排风量必须达到10m/min（350CFM）；C系列机型安装的放映风机的最低排风量必须达到6.65m/min（235CFM）；S系列机型安装的放映风机的最低排风量必须达到4m/min（140CFM）。以上数据均由放映机排气口处测量所得。

外接的放映风机一般是使用直径为201～203mm的铝箔管，将其入气口和放映机的排气口相连接。如图1，图中圈注处为放映机排气口。

图1 放映风机与放映机连接方式

在实际测量中，常通过测得放映机排气口处风速值来判断放映风机排风量是否满足需求。操作时先确保连接的风管接口紧密，管壁无破损，管径无过大弯折等。再将测量处风管取下，启动放映风机，将风速计置于管口中央稍向内得出数据。然后参照各系列机型风速标准：DP2K/4K-32B使用4k W～7k W氙灯时，放映机排风口处风速需满足≥10～15m/s；DP2K-xxC系列机型和DP2K/4K-23B使用2k W～4k W氙灯时，放映机排风口处风速需满足≥8～12m/s；DP2K-xxS系列机型使用0.8k W～2.2k W氙灯时，放映机排风口处风速需满足≥3～5m/s，来衡量放映风机排风量是否符合要求。值得注意的是DP2K-xxS系列机型因使用的氙灯功率较小，可不加放映风机，但需要加装排风管将机内热量排出机房，避免室内环境温度升高，影响设备运行。

当放映风机排风量不足时，容易造成灯箱仓内气流流动变缓，热量聚积，仓内温度不断升高，而数字放映机具备保护功能，在排气口内装有温度传感器，当温度达到上限时，将自动保护，氙灯被强制关闭。

2 放映机风路堵塞

数字放映机在运行中，需要实时与外界进行气体交换，为确保各发热部件能够得到有效降温，在其内部设有专用风道。根据不同系列机型配置的发热部件种类和作用不同，设计的风路数目和实际气流走向也略有差异。如果以DP2K-20C数字放映机为例，内部风路可分为：

（1）流向灯箱内风路

该机型采用阴、阳极分别供风方式为灯箱中氙灯散热。氙灯在工作时，放映机机头处板卡箱风扇和开关电源板风扇将外界空气吸入，吸入前由前面滤尘网滤尘，吸入后先经板卡箱电路板卡和开关电源板，将它们工作时产生的热量带走，然后兵分两路，一路经板卡箱侧面网孔进入氙灯阴极通道并由氙灯阴极风扇作用到达氙灯阴极送风口处；另一路先由引擎风扇将其送入引擎仓，再与经底部滤尘网滤尘由热交换器风扇送入引擎仓的空气，一起被引擎仓下方的阳极风扇带入氙灯阳极通道，并到达氙灯阳极送风口处，途经引擎仓的气体，先为光引擎、热交换器等部件降温。两路到达氙灯阴、阳极送风口处后，再通过灯箱对应的两处入口进入，为氙灯进行降温，然后再从另一侧网孔排到放映机排气口内，最后由放映风机带走。

（2）流向灯箱仓内风路

流向灯箱仓内的实际是分别为冷镜和灯信息板降温的风路。

冷镜安装在灯箱仓内，正对灯箱出光口，接受氙灯发出的经反光镜聚光、UV镜滤除紫外线后的光线，进行吸收红外线处理，并将可见光反射到光引擎的光线导管入光口处。在反射过程中，要承受高温炙烤，所以除自身应具备耐高温能力外，也要进行降温。冷镜背面装有散热片，顶部装有冷镜风扇和顶部滤尘网。当氙灯工作时，冷镜风扇转动，将顶部滤尘网滤尘后的空气送向冷镜散热片处，之后流入灯箱仓内。

灯信息板安装在灯箱背部，其外面装有金属网孔保护罩，作用是存储灯的类型、运行时间、物品编号、灯序列号、点灯次数等信息。由于背靠箱体，氙灯发光时，灯箱有很高温度，为确保自身的电子元件工作性能稳定，所以在其下方，也设有风扇为其降温。当氙灯点亮，风扇开始转动，从投影灯盖板对应的进气口吸入空气，然后直接吹向灯信息板，因灯箱安装在灯箱仓内，所以吹过的气体便在仓内了。

在灯箱仓内的气体，最后由放映风机将其经过放映机排气口排走。

（3）直接流向外界风路

该机型在放映机后下方装有两个灯电源。灯电源是向触发器提供140伏直流升压电压以及氙灯点亮后，提供20～45伏直流电压，及相应电流驱动灯的装置。每个灯电源背面并排装有2个风扇，两组一共4个风扇，工作时，风扇转动从放映机底部网孔吸气并送入灯电源内部，为其内部电路板卡降温，然后再从放映机后盖板的百叶风口中排出。

上述的这些风路，如遇到受阻情况，可能会出现周围环境，ICP板卡，开关电源板主散热器、副散热器、PFC散热器，氙灯，光引擎光线导管，光引擎中红、绿、蓝DMD芯片及前端、块前端和红、绿、蓝各色块等温度偏高或过高报错现象。当出现温度过高时，氙灯便停止工作。

由此看来，若要保持氙灯稳定发光，除保持各部件性能正常外，还需各路送来 “清凉”，且要保证输送通道一切畅通，若有任何受阻之处，放映机便叫停氙灯，开始罢工。

图2 易被遗忘的入气口

以下几处是常被放映人员维护时忽视的地方，望能引起注意。如图2，图2中几处分别为灯箱阴极进风口、放映机底部热交换器和灯电源底部进风口、光引擎下方阳极风扇处网罩。

3 液冷系统循环不畅

数字放映机除利用风扇对各个部件进行散热降温外，对于使用大功率氙灯光源的还装有液冷装置，主要是对光引擎一些组件进行降温使用的。

如DP2K-20C数字放映机在工作时，光引擎中光线导管接受冷镜反射来的可见光，通过内部导光柱、透镜组、滤色片和折射镜等对光进行处理后，传递给棱镜，棱镜分出红、绿、蓝光后分别照射到对应的红、绿、蓝DMD芯片上，三块DMD芯片根据显示图像信息进行内部微镜相应翻转反射，反射后的光最后经过棱镜出光口、镜头、3D偏振片、放映窗等，到达影厅银幕。

光引擎在进行光处理过程中，一些组件要接受强光照射和高温炙烤。根据实际需求，在光线导管入口处、棱镜上端及三块DMD芯片背面都装有相应冷却块，且与冷却泵、热交换、储液罐等通过软管密闭相连，内部充满冷却液，组成液冷系统。

当光源点亮，冷却泵开始工作，储液罐中的冷却液受其作用，依次流过棱镜上端、三块DMD芯片和光线导管入口处的冷却块，将这些地方的热量带走，使其降温，之后流进热交换器，通过热交换冷却处理，又流回储液罐，之后再从储液罐流出，如此反复，周而复始，便达到了实时降温目的。

为对光引擎进行温度保护，在光线导管冷却块、三块DMD芯片前后面及冷镜上端冷却块处，也同样装有温度传感器，当任何一处温度过高时，放映机也会采取保护措施，强制关闭氙灯。

一般情况下，造成这些冷却块温度过高，常见有以下几个原因：

（1）冷却液管道堵塞

由于放映设备未按时定期更换冷却液，使用非原厂认证冷却液造成的液冷循环管路形成絮状结晶而堵塞较为常见。冷却液应每年更换一次，更换时对液冷循环系统进行清洗，清洗后注入厂商认证的冷却液。

（2）冷却泵工作不良或性能劣化

当冷却泵工作存在不良时，将导致液冷系统中冷却液液流缓慢，当放映机监测到光引擎中任一受热部件温度达到上限，灭灯现象也就在所难免。

排查冷却泵时，可先打开引擎密封箱，点亮氙灯，用手触摸冷却泵外壳表面是否有震感，观察储液罐液面是否翻滚和在触摸屏中查看冷却泵转速信息是否正常等，综合诊断冷却泵工作情况。

另外，还需注意冷却泵使用寿命问题。冷却泵使用寿命为4年，但在实际使用中，确实有不少超出寿命但仍在使用的情况，因该部件费用及人工更换成本较高，一般也未做强制要求。但超期使用的冷却泵不可否认性能已逐渐劣化，因此，在日常维护时，还需查看冷却泵寿命时间，对于超期使用的冷却泵，要留意转速信息，当接近于告警转速值时，应提前进行更换。

（3）维护保养操作不足

图3 接头两端有红色扎带做标记

造成液冷系统循环不畅的还有人为原因导致。如放映人员未及时添加冷却液，添加冷却液液位未满足min～max刻度范围，更换冷却液时，管径出现弯曲挤压，将接头虚接、接错等。安装接头时，左侧应接有扎带标记的一端，如图3方框标记所示。

4 使用氙灯不当或自身不良

氙灯作为放映光源沿用已久，与早期光源相比，其优点在于具有较高的发光效率，较好的色彩还原性能，能够保证银幕有足够的照度，且使用寿命较长等。其中一个突出特点是，通过调节氙灯电流，来达到调节输出光通量大小目的，且光谱特性并不改变，这是其它光源所不能比拟的。

氙灯主要由阴极、阳极、石英玻壳和引出电极等组成，内部充满高纯度高压氙气。氙灯在工作过程中，需要经历三种电压变换。触发时，两端加上瞬间4～5万伏高频高压，使氙气形成火花放电初始电离；然后，同时适时加入150伏左右直流电压和20～45伏，最高可到达180A （视灯类型）的直流电压，使氙灯由火花放电过渡到弧光放电。

4.1 氙灯使用不当

氙灯在每次触发时，都会引起阴极尖端和阳极表面耗损。频繁点灯，将加快两极耗损且间距变大，当灯电流不足以维持氙灯正常工作时，将会出现难以点亮或映中灭灯现象。所以，在日常放映中，要尽量减少触发次数，更不能短时间内频繁开关灯。当场间时间不足20分钟时，可适当降低灯电流，待开始放映时再提前将灯电流调节到合适范围，这样可以减轻两极耗损速度。

另外，因氙灯工作在强电流状态，使用时必须确保氙灯同灯箱各连接处紧固，在一些影院，由于放映人员换灯操作不当，造成连接处未拧紧，这样便在接触不良处产生极大的耗散功率并产生高温，以至连接处熔断，氙灯也就随之熄灭。这种疏忽的操作，应时刻警惕，以免为后续检修恢复及备件更换带来诸多不便。

4.2 氙灯不良

由氙灯自身原因出现映中熄灭的情况也有很多，在使用时，一定要选择厂商认证的品牌和对应型号的氙灯，在进行诊断此类问题时，一般可进行厅与厅同机型互换灯箱或氙灯快速排查。当确定为灯自身问题时，应及时下载好放映机诊断包，准备好灯信息显示页照片，氙灯序列号信息及氙灯阴阳极照片等，及时向氙灯供应商报修，并告知影院信息，遵循厂商售后处理。

5 机房温度过高及安装空间狭小

数字放映机除内部需要保持风路畅通，液冷系统液流顺畅，还需保持机房适宜的温湿度环境。

在工作走访中，常发现有的影院机房存在温度不达标的情况，多为机房空调效果不佳，当机房温度超出厂家要求的上限值时，放映机在运行中吸入的空气较热，对内部部件散热会造成一定影响，乃至外部环境不达标而导致内部部件散热得不到满足，所以在放映过程中，就会出现映中熄灭的情况。尤其当烈日来临之季，影院更应落实好机房环境温湿度检查工作。

另外，由于放映机房安装空间狭小，虽然机房环境温湿度虽已达标，但在运行中，放映机周围附近温度依旧很高，常见有以下几种情况。

有的影院机房建设在观影区走廊吊顶中，虽然机房已经采取排风和空调降温措施，但因机房内部拐角等区域通风仍不顺畅，放映机从机壳表面传递出来的热量一时难以疏散，堆积在放映机周围，随着放映时间的增长，周围环境温度逐渐升高，当到达一定程度时，便会出现映中灭灯情况。

有的影院将放映机安装于独立小房间且层高不够，放映机在运行时，顶部热量难以散开，导致顶部温度过高，造成映中灭灯现象。

有的影院，将设备塞入仅能容下设备的空间内，虽已采用空调降温，甚至风扇送风方式，但运行不久也出现温度过高现象，导致点灯灭灯现象发生。

还有的影院采用吊装方式，将放映机置于厅内的吊装箱内，为了美观，将吊装架四周加装了侧盖板且无通风孔，放映机在箱内运行不久，便出现灭灯现象。

以上几种情况均是未达到放映机散热要求，解决此类问题的办法是，做好滤尘措施，采用送风及排风方式，保持机房空气流动顺畅，并同时保持机房处于正压状态。若放映设备为自排风机型，改换成放映风机排风方式，同时注意保持设备附近空气流通，对于空间过于狭小，无法满足设备正常运行的，应进行整改。

以上仅是对正常放映设备日常放映中，遇到的一些常见灭灯原因进行了说明。其实还有很多方面，由于篇幅有限，就不再赘述了。针对映中灭灯现象，最有效的规避方法，无非是满足放映设备运行环境需求，正确使用放映设备，定期维护保养放映设备。当问题发生时，根据所学知识及对放映设备结构认识，进行具体分析，然后锁定故障范围，进行层层排除，最终找到 “患处”并快速有效解决。