都是钽电容惹的祸：拆修宝施玛（Proxima）3LCD投影机三无故障

hongo

一台老款宝施玛（PROXIMA）ULTRALIGHT LX1液晶投影机在使用中冒烟，然后就三无了。拆开检修一下。故障现象是插电源指示灯不亮，所有按键没反应，不能开机。

投影机的外形是这样的，体积比较小巧紧凑，是便携式设计，本身还配有皮质携行包：








外壳很好拆，但是螺丝用的是T10型的，需要使用特殊螺丝刀，数码之家专用工具登场：





机壳很简单，分为上下两半，上半部分里面只有导电橡胶按钮和两个喇叭，拔下连线即可轻松拆下：



机芯的绝大部分东西都在下壳中：






投影镜头的特写：




投影镜头上有两个调节环，前面的调节环是对焦，它只很简单的移动最前面的镜片实现对焦，后面的调节环是控制变焦的，转动时有几组镜片通过几个不同形状的滑轨槽来移动到不同的位置以达到设计的配合进行变焦，变焦的目的是在固定投影机位置的情况下可以改变自由投影图像的大小，这个对焦和变焦都是俗称的内焦，即变焦和对焦时镜片在镜头内部移动，镜头的长度始终并不改变：




这个投影机的光源是经典的UHP超高压气体放电灯，里面的工作压力可达200个大气压，所以需要很厚的玻璃外壳保护。UHP超高压放电灯的光效好亮度高，就是价格昂贵寿命短，这个灯是飞利浦的比利时工厂定制的：












电源一共分三块板，做工都不错。这是电源输入板，上面主要是滤波整流电路：




这块大的是点灯高压和主电源板，可以看到荷兰产的飞利浦高压放电灯驱动模块：




主电源板上的功率管：








这是小电源板，应该主要是低压电源部分：




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hongo

下面来拆主板，主板占据了机箱的整个面积：




要拆主板，首先要把主板周围的所有连接插头断开：











最重要的连接插头是这三个柔性电路板接头，俗称排线，这就是连接3个液晶板的，每个排线上面都写了数字，是出厂就有的，应该是厂家调节校准3个LCD时写的数据。小心拉出插头上的锁止舌，就可安全拔出柔性电路板排线插头，这里千万不能使用暴力：





除了普通插接件之外，主板还通过一个电路板金手指连接到低压电源板，这个地方也需要拔开：




主板拆下来了，与机器后壳的信号接口在一起成为一个总成：



电路板反面：




拆掉主板以后，剩下的就是投影机的光学机芯，这是日系3LCD的液晶投影机芯，光学结构非常复杂精密，比现在更流行的DLP投影机复杂得多，它需要先把光源来的白色光先通过一组分光棱镜分成红绿蓝三束基色光，分开3个光路送到核心部分的液晶引擎，变成线偏振光，然后分别通过3个黑白的LCD形成3基色图像，然后再通光学棱镜系统合成为一束全彩色的光，经过投影镜头投射出去。3LCD的光学系统精密复杂成本高，调整困难，所以简单得多的单DLP色轮投影机芯一出现，3LCD很快就被其取代成为低端投影市场的主流。而高端投影市场则主要是与3LCD结构类似的3DLP投影机芯，因为其光效更高。这次是维修电路部分，光学部分不是重点，这里就不拆光学机芯了，里面全是各种镜片和滤光片：





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hongo

下面是本次拆机的核心——维修部分。

因为故障现象是不开机，所以先检查主板的供电电压，发现没有供电。那么问题可能是电源部分，可是检查电源板没有发现问题，不过主板拆下后电源板的输出电压却又都正常。所以判断可能是主板故障导致了电源保护。经测量发现主板的电源部分有短路，电源因此而保护。

下面就是查找主板短路的原因了。因为这个投影机损坏之前发生了冒烟、糊味的现象，所以肯定有烧坏的元件，应该可以通过目视检查发现故障点。电源板上所有零件都正常没有烧毁的，于是在主板仔细查找，结果很快发现这里烧糊了，注意照片中心部分的一个钽固态电解电容，已经爆裂烧成黑色，把电路板和旁边的电阻都熏黑了，它原本应该是和周围其他一些钽兄弟一样是黄色外壳的。用万用表检查，这个钽电容已短路，主板短路不能开机的元凶找到了。这是钽电容典型的故障，损坏后不会和普通铝电解电容一样怀孕、爆炸、断路，而是发热燃烧冒烟然后直接烧死短路，把外电路短路，是很奇葩的一种元件，价格昂贵又相当脆弱，失效后还相当危险，保护电路不到位的话就可能引起火灾。所以我很讨厌固态钽电容，还不如用便宜得多得铝电解电容：













手头暂时没有可替换的钽电容，考虑到这个电容只是滤波作用，少一个一般不会影响电路的正常工作，因此先把它拆下来作为应急维修，看看能不能恢复工作：






这就是拆下来的罪魁祸首，一个烧透了的钽电容，钽电容烧毁之后会一直维持短路状态，对电路安全很危险。它本来应该是黄色的很可爱的样子，现在烧成黑色狰狞的模样了：





拆掉烧毁的钽电容之后，经测试主板的电源短路问题消失，主板就算修好了：







下面把修好的主板重新组装起来。组装时容易遇到的问题是液晶的柔性电路板排线，这种排线和一般液晶显示器里的不同，有定位间隙，安装时很容易产生微小错位、倾斜等而导致黑屏、图像断裂、抖动、偏色等等问题。如果遇到图像有问题，重新插好液晶排线即可，多试几次就能解决，排线上都是低电压信号，一般错位也不会烧毁损坏元器件，可以大胆调整重试：






修好之后插电试机，投影机正常起动，光学机芯工作正常，可以看到红绿蓝三色的LCD液晶引擎，这三片液晶板其实都是黑白（单色）的，所以需要用非常复杂的三基色棱镜分光光路来提供三种基色光。不用简单的彩色液晶板或滤色片而用复杂昂贵的棱镜分光系统的原因是为了提高光效，保证投影机的亮度：








把投影机对着墙壁，显示正常的设置图像，维修完毕，设置信息显示这个投影灯只使用了130小时，还很新呢：

rishew

主板上好多过孔。

fangguo18

3LCD  做工不错   灯泡贵贵滴:lol:

lj17010

跟ASK的主板一模一样；最蛋疼的是液晶板的插接件安排在反面……:sweat:

qrut

钽电容漏电后发热更加漏电更热达到燃点然后放花～

zzw0912

一般钽电容都不容易坏，我遇到的要么是电压高了，要么是电源接反了的

ljlun

这是一颗黑豆引发的惨案！
等牙膏ing

whseen

fangguo18 发表于 2019-9-25 08:15
3LCD  做工不错   灯泡贵贵滴

难怪有些电影院便宜的电影很暗，估计用国产COB的100W二极管灯珠，替代了原装氙灯模组凑合。镜头不错，好像多螺纹联动变焦，类似九几年凤凰胶片单反的镜头结构，另一个精密的光学零件是合色棱镜。

wtbdaaaa

钽电容漏电后发热更加漏电更热达到燃点然后放花～

revery

这个好像有点年头了，不过投影出来似乎很清晰，就是不知道分辨率多少呢？

guangqu

revery 发表于 2019-9-25 16:16
这个好像有点年头了，不过投影出来似乎很清晰，就是不知道分辨率多少呢？ ...

分辨率应该是1024*768

cushion

謝謝分享，我來看看肇事者的，原來應該是黃色那種封裝吧。

轻烟

不花钱救活投影仪

生物圈

:smile::smile:UHP放电发光--滤波--均光--积分转换--垂直极化--中继--分色--垂直选择--LCD--合光--放大投射

颜师信

好东西，线路板浓浓的欧洲风格

spectater

在投影机面前， 汽车界的灯厂：奥迪！  应该会觉得害羞！

hongo

spectater 发表于 2019-9-25 21:02
在投影机面前， 汽车界的灯厂：奥迪！  应该会觉得害羞！

奥迪灯厂其实不造灯，它的灯和投影机灯是同一个厂来的：飞利浦-欧司朗。

sunnyto2

whseen 发表于 2019-9-25 14:01
难怪有些电影院便宜的电影很暗，估计用国产COB的100W二极管灯珠，替代了原装氙灯模组凑合。镜头不错，好 ...

那是因为电影院故意把亮度调低延长灯泡寿命，这个东西不是你想改或者想换成LED灯芯就能搞掂的，

电影院的投影机入门都是15-25w，IMAX之类的电影院投影机都是40w一部起步也就是氙气灯泡光源。。。。。如果是激光灯源的基本在百万级别上，

现在个人家庭电影院叫做能达到电影院水平的入门级别大约在10-20w一部也就是传统的氙气灯泡也就是楼主这种光源的，