电影放映机氙灯电源常见故障分析及检修下.docx

电影放映机氙灯电源常见故障分析及检修(下)济南军区装备部指挥自动化工作站王迎春济南军区政治部文化工作站王冬雪徐民致 。因为机箱内温度升高以后 , 使变压器 Tl 和滤波电感器 L 1 的铁芯温升超过允许范围 , 铁芯材料的 导磁系数下 降 , 变 压 器 损 耗 增 加 , 滤 波 电 感 器 L 1 的交流阻抗 L x 减小 , L l 对主电源脉动电流滤波效 果变差后 , 引起氙灯电流波动大 , 造成光线的闪烁 。 那么 , 是什么原因造成机箱内温升过高的呢 ? 主要 有以下三个原因 。(1) 本机机箱是按图 5 所示的结构设计的 。把 发 热 量 大 的 元 、器件 放 置 在 风 道 里 , 使 元 、器 件 的 散 热 优于空气自然冷 却 , 次 于 水 冷 的 效 果 。 有的 放 映 单 位 不 理 解 这 个 设 计 道 理 ,图 56 、故障示例之六(1) 故障现象放映过程中 , 在调节氙灯电流大小时 , 一扭动 氙灯电流调节旋钮 R59 或 R60 时 , 氙灯突然熄灭 。 旋转电位 器 R59 或 R60 时 , 手 感 电 位 器 有 松 动 现 象 。(2) 故障原因及分析本故障主要是由电位器 R59 或 R6 0 的滑动臂 接触不良造成的 。因为维持触发脉冲电路工作的基 准电压 , 是通过 R59 或 R60 的滑动臂送到差动放大器的正相端的 ,面上有垃圾后 ,基准电压中断 ,当 R59 或 R60 滑动臂松动或者接触在调节时就易产生接触不良 , 导致 从而造成主电源断电而氙灯熄灭 。(3) 故障处理本电位器阻值的大小 , 直接影响到氙灯电源的 可调范 围 。如果 阻值 太 大 , 氙 灯电 流 会 超 过 50A ; 如果阻值太小 , 氙灯电流的最大工作电流会调不到491 5A 。检修机器时 , 除阻值尽可能选用相同的外 ,出 自 好 心 , 自 己 动手在机箱外壳的左 、右两侧开孔 , 目的是 “加强散热效果”, 结果却适得其反 : 造成冷空气从机箱右侧 的孔进入以后 , 由于机箱的右后面装有抽 ( 排) 风 机 , 在风机的作用下 , 冷空气还未吸收热量便从机 箱的右后面排出机外了 ( 流体具有走捷径的特性) 。 机箱左侧由于离排风口较远 , 其中的空气基本形成 不流动状态 , 这样机 箱左 侧的 温 度就 会越 来 越高 , 造成滤波电感器 L 1 温升超出要求 。克服的办法是 不要随便在机箱上加开散热孔 , 检修机器后一定要 把机壳安装好 。(2) 从示意图 5 看出 , 本机的散热方式是让冷装配时要注意引出线的绝缘 ,7 、故障示例之七1 、故障现象不可与机壳相碰 。放映机工作正常 ,工作灯 、激励灯 、电压表指示都正常 。放映进行约 l015 分钟之后 , 氙灯光线闪烁 , 影响观看电影 , 同时氙灯电流表指针也随之 来回摆动 。2 、故障原因及分析 造成灯光闪烁的主要原因是机箱内温升太高所 50现代电影技术 No. 5/ 2008 ADVANCED MOTION PICTURE TECHNOLO GY 保养 维护 改造空气从机箱的左 面进 入 , 从 机 箱的 右面 排出 机 外 ,带走机内元件发出的热量 。若机箱安装不正确 , 如 把机箱紧靠墙壁安装时 , 一方面会使本机进气和排 风都困难 , 通风散热条件极差 ; 同时还造成机内排 出的热空气碰着墙壁以后 , 来不及散去又被机箱左 面的进风口吸入 , 使热 空气 进 入机 箱反 复被 加 热 , 形成恶性循环 , 造成机内温度越来越高 。克服的办 法是将 本 机 安 装 在 通 风 良 好 、机 箱 后 部 离 开 墙 壁01 5 米远的位置上 。别小看这 01 5 米远的距离 , 很 重要 , 曾有不少放映单位忽视了这点 , 使灯光闪烁 的故障长期排除不了 , 三番五次地将机器运回生产 厂检查 , 造成了人力物力上的浪费 。(3) 放映过程中若谐振电容 C3 漏电流太大或 C3 击穿造成了滤波电感器付线圈成短路或半短路的 状态 , 电感线圈发热加热了铁芯材料 , 使铁芯导磁 率降低 , 从而降低了 L 1 的滤波作用 , 使氙灯灯 光 闪烁 。故障排除的方法是及时更换漏电流大的 C3 。 除上述三个方面造成机箱内温升引起灯闪烁外 ,电气元件性能变差也会引起灯光闪烁 :(1) 故障示例之二中介绍了当积分电容 C12 击 穿以后 , 会造成氙灯自动熄灭的故障 , 在此将讨论 Cl2 开路以 后会 造 成 氙 灯 光 线 闪 烁 的 原 因 。当 Cl2 开路以后 , 由 ICl 的 5 、6 和 7 脚组成的差动放大器 输出电压的交流成份无反馈通路 , 交流成份成为了 控制触发脉冲移相角 的信号 , 使触发脉冲发生器 的移相角不稳定 , 从而使可控硅 D4 和 D5 的导通 角 Q 变化 , 造成氙灯电流随交流成份大小而变化 , 从而引起氙灯的光线闪烁 。(2) 有的情况是氙灯的两个电极不在同一根轴 线上 (所谓的不 同 心) , 这 样 , 灯 泡 不 但 触 发 性 能 差 , 按下启动按钮 KA2 或 KB2 时容易烧断保险丝 B S2 和 B S3 。此外 , 工作时氙灯的电弧会产生严重 的偏向某一方 ( 所谓的漂弧) , 使 银幕 上的 光线 闪 烁 。防止的方法是在选购氙灯时 , 应仔细查看两个 电极是否同心 。同心度差 , 当氙灯电弧偏向一方时 会使玻壳受热不均 , 还会造成氙灯爆炸的事故 。8 、故障示例之八1 、故障现象启动氙灯时 , 发生烧断保险丝 B S2 、B S3 和烧坏电阻 R5 的故障 。2 、故障原因及分析首先从分析 B S2 、B S3 和 R5 在电路中的作用着 手 。B S2 和 B S3 作 用 是 为 防 止 辅 助 电 源 的 可 控 硅 D9 、D10 失控烧坏变压器绕组和其他电气元件而安 装的 , 换言 之 , 当 辅 助 电 源 电 路 出 故 障 后 , 烧 断 B S2 和 B S3 是为了使电路中的重要的关键器件得到 保护 。电阻 R5 在电路中是控制氙灯启动时辅助电 流大小的 , 它的大小影响到氙灯启动的难 、易 , R5 是受 B S2 和 B S3 保护的 。为了保护氙灯 , 延长氙灯 的使用寿命 , 氙灯电压控制电路中 , 只许可大电流 在极短的时间内通过 B S2 、B S3 和 R5 , 否则势必造 成烧断 B S2 和 B S3 的故障 。那么这些故障是怎么引 起的 , 又怎么去防止呢 ? 分述于下 。(1 ) 操 作 的 原 因 造 成 烧 断 B S2 、B S3 或 烧 坏 R5 。一部分放映员按照传统的操作方式 , 在按下氙 灯启动按钮 KA2 或 KB2 时 , 不管氙灯点亮还是没 有点亮按一下就放 开了 开 关 , 发 现氙 灯未 被 点亮 , 再继续按动 KA2 或 KB2 。这样的操作是不正确的 , 正确的操作是启动氙灯时将 KA2 或 KB2 按到底直 到氙灯点亮后才放开开关 。氙灯电压控制电路设计 为辅助电 压 上 升 到 60V 时 , 接 通 高 频 高 压 点 亮 氙 灯 , 这一过程极快 , 氙灯点亮之后电路自动切断高 频高压和辅助电源 , 保护氙灯进入稳定工作 。若当 按下启动按钮又不把氙灯点亮 , 就放开开关会造成 : 换机控制电路经过信号传递以后 , 输出氙灯需要的 基准电压 , 接通了主电源 , 主电源电压的上升自动 接通辅助电源和高频高压 , 此时辅助电压早已升至115V ; 如再 启 动 氙 灯 , 此 时 流 过 B S2 、B S3 和 R5 的电流比正常操作 大约 一 倍 。如 果经 常这 样 操作 , 势必造成烧断 B S2 和 B S3 , 严重时烧坏 R5 , 还对氙 灯不利 。这种情况多数发生在用户初用阶段 , 解决 办法 , 请按照操作注意事项第 3 条进行操作 。(2) 电网电压太低或电网内阻太大 , 也会引起 烧断保险丝或烧电阻 R5 。氙灯启动时需要辅助电源 提供足够的功率 , 而当辅助电源的功率太小时 , 无 论加多么高的高频高压也是无法点亮氙灯的 。电网 51现代电影技术 No. 5/ 2008 ADVANCED MOTION PICTURE TECHNOLO GY 保养 维护 改造电压在 220V 时 , 要求电网提供 4A 左右的交流电流才能顺利点亮氙灯 , 若电网电压太低 , 势必影响到 机器各部分电路的正常工作 , 当然也会影响到辅助 电源功率的提供 , 在这种情况下不得不多次触发氙 灯或强行启动氙灯 , 由于这样做大电流会长时间流 过保险丝和电阻 , 容易造成它们的损坏 。本故障的 根本解决是保证电源电压的波动范围 , 不要用过细 、 过长的导线作电源线 。(3) 辅 助 电 源 的 可 控 硅 D9 或 D10 击 穿 以 后 , 在启动氙灯时负载成短路状态 , 如图 6 所示 。以可 控硅 D9 被击穿为例讨论 , 当接点 J l - 2 闭合以后 , 在负半周时 : D10 导通 , D5 导通瞬间 , 辅助电源从 变压器 10 脚输出 , 经 B S3 、D10 、B S2 流过变压器 的 13 脚 , 变压器 120V 交流电被短路 , D5 导通 瞬 间 , 80V 交流电压通过 B S2 短路 , 这样造成 B S2 或 B S3 的烧断 。图 7J l - 1 和 J l - 2 不释放 , 形成与上例相同的故障 。9 、故障示例之九1 、故障现象Kl 合上后 , 交流电压表指示正常 , K2 合上后 , D28 亮 。在按下氙灯启动按钮 KA2 或 KB2 时 , 发 生保险丝 B Sl 、B S2 和 B S3 都烧断的故障 。2 、故障原因及分析 造成三只保险丝同时烧断的主要原因是主电路可控硅 D4 或 D5 被击穿所致 。设可控硅 D4 被击穿 ,如图 8 所 示 。在 正 半 周 时 , D9 导 通 , 变 压 器 12 、13 绕组 短 路 ( D9 导 通 后 管 压 约 l 伏 左 右 ) , 造 成 B S2 烧断 。在电源电压负半周时 , D10 导通后变压 器 10 、12 绕组经 D10 、R5 后短路 , 造成 B S3 的烧 断 。主电源 变 压 器 11 、12 绕 组 经 过 D5 导 通 后 短 路 , 造成 B S1 的烧断 。所以发生三只保险丝同时烧 断的时候 , 一般情况下是主可控硅有击穿或短路的 故障 。图 6(4) 氙灯稳定工作以后 , 继电器 J l 卡住 , 接点 J l - l 和 J 1 - 2 不能释放 ,切不断辅助电源 ,造成 B S2 和 B S3 被烧断 。继电器 J l 卡住后电路情况如图 7 所 示 。在氙 灯 稳 定 工 作 时 , 氙 灯 两 端 电 压 约 22V 、即 VB = 22V ,D9 和 D10 工作后 ,电路 A 点的电压 V A= 72V ,此时不但 B S2 和 B S3 长期超载要烧断 ,而且 电阻 R5 上压降 50V ,也要造成 R5 被烧坏的现象 。(5) 本机的早期产品中 , 采用压敏电路控制氙 灯电压 。电路中加辅助电压的启动阀值电压由稳压 管 Dl6 (2CWll9) 的稳压范围所决定 。如果 2CWll9 的稳压范围变低或氙灯老化后管压降太高 , 在氙灯 稳定工作以后 Dl6 尚处于导通状态 , 势必造成接点图 810 、故障示例之十1 、故障现象有的用户反映 : 使用可控硅电源工作可靠 、故 障少 , 但是用可控硅电源后氙灯寿命短 , 较典型的 放映单位平均每月要坏一只灯 。 52现代电影技术 No. 5/ 2008 ADVANCED MOTION PICTURE TECHNOLO GY 保养 维护 改造2 、故障原因及分析造成氙灯寿命短的主要原因是放映机灯箱内温 度太高 , 散热条件差所致 。我们为用户进行技术服 务时 , 发现不少放映单位 , 在 104 - X2 型放映机上 少装了一只散热的轴流风机 ; 个别单位的机内 、机 外都没有散热风机 , 造成氙灯工作时发出的很高的 热量停留在灯箱里 , 使灯箱温度很高 , 导致氙灯灯 管变形 、氙灯提早老化 、反光碗脱膜 。生产厂家为 了解决氙灯散热的技术问题 , 在 163 - Xa 型 16 毫 米放映机和 104 - X2 型 35 毫米 1000 W 放映机的灯 箱内都装有一只向内吸风的轴流风机 , 在灯箱的顶被击穿所致 。因为谐振电容 C3 的漏电流太大或击穿以后 , 滤波电感器的谐振线圈被短路 ( 谐振线圈 上的谐振电压约 200V ) , 线圈发热引起温升超过绝 缘材料的耐热程度 , 绝缘材料便会烧起来 ; 由于散 热风速很大 , 把烧焦的烟雾和气味很快排出机外来 。3 、故障处理临场应急处理时 , 若无电容 , 可以把电容器 C3 与电路脱开 , 滤波电感照样工作 , 只是氙灯电流的 脉冲系数略超过要求 , 对氙灯短时间工作影响不大 , 可以维持将本场电影放完 。C3 电容为 4F/ 250V 的 交流电容器 , 检修时要求容量与耐压都应符合要求 。12 、故障示例之十二1 、故障现象放映机的电路及氙灯均正常 , 就是触发点氙灯 比较困难 , 有时需要多次触发才能点亮氙灯 。2 、故障原因及分析 放映设备及氙灯正常的情况下 , 氙灯触发困难 ,一般有三个原因 : 一个是触发器 ( 安装在放映机灯 箱内) 火花隙的间隙调整不当 ; 二是交流电的供电 条件有问题 ; 三是氙灯电源的辅助电路有故障 。下 面分别作介绍 。( 1 ) 关 于 火 花 间 隙 问 题 。在 放 映 机 中 触 发 器 (高频高压发生器) 的高压变压器 TA2 或 TB2 及脉 冲变压器 TAl 或 TB1 已定 的 条件 下 , 高 频高 压 的 高低基本上是由火花隙 GA 或 GB 的间隙大小决定 的 。火花间隙大 , 产生的高频高压高 ; 火花间隙小 , 产生的高频高压就低 。但是高频高压的能量都不是 与火花间隙成正比的 。接通高频高压电路触发氙灯 时 , 要求氙灯内的火花放电在阴极的尖端与阳极端 面之间 进行 , 高频 高压 低 , 氙 灯 自然 不容 易 触亮 ; 高频高压过高 , 氙灯内的火花放电虽然很强 , 但火 花遍布阴极表面 , 对阴极的加热不集中 , 氙灯也不 容易触亮 。由于每个氙灯充氙气的压强 、极间距离 、 阴极尖端的形状等都有一定的差异 , 即便是同一个 氙灯 , 在新灯时和使用过一段时间后 , 它的参数也 会有所变化 , 所以需要通过调整火花隙的距离 , 以 获得氙灯最佳的高频高压 , 使氙灯达到一触即亮的部外装了一只排风的轴流风机 ,散热效果 。3 、故障处理 。以加强氙灯灯箱的104 - X2 型放映机 ,为运输的方便 , 灯箱顶上的轴流风机需要用户自己按要求安装上 , 不能图省事或省钱忽视了安装此只排风机 。不管是 104 - X2 型还是 163 - X3 型放映机 , 当发现两只风机中有一 只不工作 , 应及时修复 , 否则将影响氙灯的使用寿 命 。正常情 况 下 , 使 用 XD1000 - 3 可 控 硅 电 源 以 后 , 氙灯的使用寿命普遍应延长而不是缩短 。谈到 散热问题时 , 需强调一下 , XD1000 - 3 氙灯电源内 的风机不工作时 , 应立即停用本电源 , 一定要在排 除故障 、轴流风机正常工作以后方能用本电源 , 原 因是本机电源机内温度很高 , 元件发出的热量必须 即时带走 , 否则会损坏器件 。还必须强调的是电影 放完以后 , 不管是放映机灯箱内 , 还是电源机箱内 的温度都很高 , 停机后还应该开着冷却风机 5 10 分以后再关断开关 K1 , 有利于电源散热和延长氙灯 寿命及保护反光碗 。11 、故障示例之十一1 、故障现象在放映过程中 , 电源机箱内突然烧起来 ,机箱后面排出浓烟和烧焦的气味 。开箱检查发现滤波电感器外壳烧焦 , 温升异常并继续散发出焦味 。2 、故障原因及分析主要原因是谐振电容 C3 的漏电流太大或者 C3 53现代电影技术 No. 5/ 2008 ADVANCED MOTION PICTURE TECHNOLO GY 保养 维护 改造效果 。根据笔者的经验 ,高压高 , 触发点火时 ,氙灯触发困难 。在交流电网电压较稳定的一些地方 , 原配 350500 W 16 毫米放映机的现场 , 新配 1000 W 氙灯放 映机 , 反映氙灯触发困难 , 怀疑机器有故障 , 后经 现场观察电网内阻太大 , 主要是用了过细过长的导 线做电源线 , 而且电源线中接头太多 , 造成氙灯启 动时电源线功耗太大 。经重新布线后达到氙灯一触 即亮的效果 。一般冷灯比热灯触发困难 , 因此冷灯 时可把电压适当调高些就能顺利触亮 。第一次触亮 后 , 以后再触发就比较容易了 。(3) 关于氙灯辅助电源故障问题 。前面提到氙 灯启动时需要辅助电源具有一定的功率 。本机的氙 灯辅助电源采用全波整流电路 , 此电路的特点 : 一 是保险系数高 。传统电源辅助电源为半波整流电路 , 当电路有故障 , 就无辅助电源提供 。而采用全波后 , 如果电路中有一个半波元器件出了故障 , 另一个半 波如照样工作 , 仍能 提供 辅助 电 源的 电压 与 电流 , 从而使辅助电源具有可靠性高的特点 。二是机器的 辅助电源的功率比传统的半波整流电源大一倍 , 所 以机器正常时氙灯触发特别清晰可靠 。但当辅助电 源中有一个可控硅 D9 或 D10 开路及保险丝 B S2 或 B S3 烧断 , 使辅助电源提供的能量小一倍时 , 虽然 氙灯能触亮 , 但出现触发困难的现象 。一般出现氙 灯触发不顺利时 , 应首先检查 B S2 和 B S3 中是否有 开路的故障存在 。以上十二个故障示例分析是以故障现象为主线 贯穿始终 , 使读者对整机故障现象的类别有一个总 体的 、系统的概念 。但由于电路较复杂 , 本文不可 能将每一个元 、器件可能出现的故障一一进行分析 , 希望读者在应用实践中不断地总结操作和检修的经 验 , 不断提高技术水平 。一般气隙间隙偏大时 , 高频火花隙放电的声音较响 , 而且不清晰 。对一千瓦氙灯而言 , 气隙调整到 1 毫米左右 , 触发点氙灯时可以听到放电的声音轻而清晰 、 短促一触氙灯即亮 , 为最