非常实用的投影机保护器的制作

     一般来说，学校教室的计算机与投影仪相连的，使用设备前开启总供电开关，并顺序开启投影机、计算机。开机使用中问题不大，关键是关机的时候，正确的关闭投影机的顺序是，用遥控器关闭投影机后，要等待投影机的冷却风扇继续对炙热的投影机进行冷却，直到冷却风扇停止转动后，再关闭总电源开关。

　　学校人多手杂使用中的管理难度大，经常出现下课关闭投影机后，就立即关闭了总电源，尤其是上午的一节课使用投影机以后。这种未等投影机冷却就停止了风扇电源的操作，会损害投影机灯泡和液晶板，降低了投影机的使用寿命。如果课后不关闭总电源，投影机长期待机，它又有一定的电源空消耗。本文介绍的方法是使用一个带有启动按键的“开关装置”，老师使用投影机之前通过无锁按键开关启动供电后，投影机进入正常供电状态，投影机使用过后，老师只需使用遥控器操作投影机关机即可。这个开关装置能检测到投影机灯泡的关闭，也能检测到冷却风扇的停止，一旦冷却风扇停机，开关装置自动断开电源，既节省了待机的空消耗，又防止损害投影机灯泡。

　　一、电路原理图

　　电路原理图如图1 所示。

图1 电路原理图

　　电源插头（AC220V_IN）连接电网，AC220_OUT是一个输出插座，投影机接入其上。投影机的供电是通过并联的按键开关K1 按下，或者继电器J1 的吸合来提供，非工作状态下，两者都处于开路状态，投影机电源断开。

　　投影机工作前，按一下双刀非锁按键开关，220V交流电为投影机和电源变压器T2 供电，此时投影机处于待机状态，消耗的仅仅是很小的待机电流。AC220V交流电经过变压器T2 降压、整流、滤波后，给单片机IC1 供电，单片机开始执行程序，单片机的P1.4 输出强上拉高电平，通过电阻R9、三极管V1，使得继电器J1 吸合为投影机提供了另外一条供电通路，此时即便是松开按键开关，投影机仍然保持正常的供电。

　　使用遥控器开启投影机，投影机进入正常的工作状态。在投影机供电电路上串联一个电流互感器T1，投影机的工作电流的通过电流互感器，在次级上获得比例电流并转换成电压，再经过整流滤波后送到单片机的AD转换端口，单片机时刻监测该电流的大小。投影机的工作电流主要是灯泡的耗能电流较大，其次是投影机冷却风扇较小的工作电流，投影机控制电路板的工作消耗电流更小。单片机时刻检测投影机的工作电流，一旦检测到投影机灯泡熄灭（投影机遥控关机，工作电流大幅减小），立即启动计时器开始计时，同时继续监测。当检测到风扇停止转动（电流再次减小），控制继电器J1 释放整个供电系统断电。这种电源管理方案，既保证投影机关闭后，冷却风扇正常工作，直到风扇停转关闭电源，既保护投影机也节省电能。计时关闭电源是特殊情况下的多重断电的一种控制措施，一般情况下应用不到。

　　电路中的按键开关K2、K3, 以及数码管用于测试不同的投影机的各种工作电流，保证对不同的投影机的控制更准确。更可靠。K2、K3 做成暗开关，在次使用时进行测试即可。

　　测试投影机工作电流的方法是：

　　在投影机正常工作状态下按一下按键开关2, 数码管显示一个特殊符号“-”，稍等片刻消失，投影机的正常工作电流检测完成并储存到单片机内部的EERPOM中，在关闭投影机（灯泡）仅仅风扇工作期间，按一下按键开关3, 数码管显示“=”，稍等片刻，数码管消隐，此时风扇独立工作的电流储存到单片机内部的EEPROM 中。

　　保护器中的单片机检测投影机的工作状态将依据上述的测试数据进行判断，实现了对不同投影机的可靠保护。

　　数码管在投影机正常工作期间消隐，当检测到投影机关机时，倒计时器开始工作，数码管显示倒计时的时间数据，数码管兼保护器件的指示灯。作用不大也可去掉。

　　本制作中的单片机使用了飞利浦公司的LPC917，该单片机工作在3V 工作电压下，该单片机的AD 转换功能，用来检测投影机的工作电流。

　　电路中的电流互感器T1，笔者使用的是截面积为5×5 平方毫米的硅钢环，硅钢环内径25 毫米左右。互感器的次级线圈使用直径0.12 毫米左右的漆包线穿绕200 匝，初级使用截面积1.5 平方的塑料绝缘导线绕3匝。由于使用了AD 转换方案检测投影机不同工作状态下的工作电流，所以对T1 的匝数比要求并不严格，而严格的要求的是电流互感器的初次极之间的电器绝缘。

　　二、软件编写说明

　　本软件主要的工作是检测投影机的工作电流，和两个测试按键开关，正常工作状态下检测投影机工作电流，与所储存的工作电流的区间中值比较，控制继电器的释放。进入测试状态后，测量、储存不同工作状态下的工作电流，为正常工作下的电流比较提供参考。软件框图如图2 所示。

图2 软件框图