夏日里的春天——让外设消暑度夏
特别策划
赤日炎炎似火烧,野田禾稻半枯焦,农夫心内如汤煮,公子王孙把扇摇。夏天到了,35℃以上的高温天气是最平常不过的了。在这个炎炎夏日里,该怎么让一直为我们勤勤恳恳工作的外设安然度夏,继续保持良好的工作状态呢?
外设消暑大法
夏天炎热,该准备点绿豆汤去去火,至于尘封已久的电风扇、空调等也可以派上用场了。那么有什么方法让外设消暑度夏呢?
1.勤洗澡——除尘措施要到位
效果指数:★★★★☆
操作难度:★★★
经过了长时间的工作,外设难免布满灰尘,这些灰尘不仅会影响到设备的正常工作,密布的灰尘更像一件厚厚的棉袄,阻碍了外设部件的正常散热。如果这些灰尘堆积在设备的散热通道如风扇或过滤网上,还会使整台设备原有的散热条件遭到严重的破坏,导致设备产生的热量无法及时排出,而引起许多故障发生。因此,加强除尘工作,避免灰尘对外设散热的影响就非常重要了。
2.常体检——治好疾病好度夏
效果指数:★★★★★
操作难度:★★
不少人总觉得自己的外设产品耐热能力实在太差,只要温度一高,就故障连连。其实这种情况有不少是由于设备出故障造成的,如设备的散热风扇损坏或磨损造成转速下降,散热能力变差;外设的温度传感器参数变化或由于污染造成它无法正常探测出设备的工作温度,从而使机器进入保护状态等等。
由于各种外设产品都对高温有一定的适应能力,因此当气温尚未超过35℃,外设工作不超过一个小时就发出超温报警或故障连连,且我们已经做过日常的除尘等维护工作时,就基本可以判定外设存在故障,需要维修了。当然,此类故障并非普通消费者可以排除的,还是建议交由专业的维修人员进行维修。
3.借外力——风扇空调齐上阵
效果指数:★★★
操作难度:★
风扇和空调是外设产品度夏的良伴,对外设散热是有帮助的。风扇能加速空气的流动,带走外设散发出的热量。而空调则能降低环境温度,有利于提高外设的散热效果。但我们也不能高估风扇或空调的散热效果,首先,由于外壳的阻挡,风扇驱动的气流难以进入设备内部,而且外部风扇的气流还可能影响到设备的正常工作。对于一些自带散热风扇的设备,其内部风扇形成的气流和外部的气流可能互相干扰,反而会影响散热效果。
至于空调,虽然能降低环境温度,但对于一些发热量较大的设备而言,它散发出的热量会在设备周围形成一个小小的“热岛”,导致空调散发出的冷空气难以进入设备内部,因此对散热的帮助不大。
另外有一些朋友会自行为外设内部增加散热风扇以提高散热效果,如果做法得当的话,将大大提高设备的散热效果。但这种做法的难度很高,需要考虑到新增风扇的取电、风扇的安装位置、气流方向以及同原有风扇的气流协调等等问题,因此这种方法只适合一些高手使用。
4.好习惯——强壮身体不怕热
效果指数:★★★★★
操作难度:★★★★★
正确良好的使用方法与使用习惯,不仅对于设备的使用效果和寿命有很大的影响,而且对于设备散热也有很大的帮助。对于绝大多数外设产品而言,放置在遮阳通风的位置,可以避免阳光带来的热量和损坏,增强散热效果。按设备的负荷安排工作量,可以减少设备磨损造成的问题,避免热量堆积而超温。工作一段时间后应让设备休息一会儿,以排出积聚的热量等等。
当然,由于设备的工作原理与实际工作状态不同,因此使用方法也略有差异,具体注意事项我们可从设备的说明书获知。笔者将这一事项的操作难度列为五星,也许一些读者颇不以为然,认为这一切不过是举手之劳,何至于如此困难呢?其实,在实际操作中,有不少消费者压根儿没看说明书,不把这些使用禁忌放在心上,从而引发了不少问题。同时,使用中的实际情况也不允许我们刻板地按说明书上要求的方法去做,如家中或办公室拥挤,导致设备只能随意堆放,繁重的任务使设备超负荷使用且难以停机休息等等。对此,笔者认为,在不得已的情况下,偶尔违反说明书上的要求使用是可以接受的。但我们至少应做到,当设备提示超温报警时,立刻让设备停止工作并休息一段时间,千万不要用技术手段强制让设备继续工作,否则将很可能在短时间内引发灾难性后果。
逐一把脉,解决问题
每个人的体质不同,度夏的方法自然也不一样。内火虚旺,更需要加倍呵护,多管齐下才能避免中暑。如拥有强壮的体质,则只须稍加注意就能顺利度夏。外设也一样,既有功耗成百上千瓦的高烧“体质”,也有功耗不大、发热量较小的设备。对于这些发热量相差很大的外设,对它们的降暑方式自然要有所区别。下面就让我们来给这些外设产品逐一把脉,看看它们发热的主要部件和散热方式,用户在使用时该注意些什么,才能保证它们在夏日里拥有自己的“春天”,更好地工作。
一、高烧类外设
1.投影机
由于投影机在工作时,是依靠其内部灯泡发出强光来投影成像的。而现在的投影机灯泡的发光效率并不高,灯泡在发出强光的同时,会发出大量的热。根据投影机亮度及工作方式的不同,其灯泡功率由百余瓦到四五百瓦不等,部分投影机的灯泡功率甚至达到了上千瓦。投影机的结构一般设计紧凑,且LCD或DLP成像元件易被高温损坏,面对发热量如此巨大的灯泡,投影机产品都有较为完善的散热设计和超温保护电路:如采用多个风扇来加快投影机内部的空气循环,以带走灯泡产生的热量;在投影机内设置高温检测电路,一旦发现投影机温度过高,立刻终止投影机灯泡的工作,避免连续工作造成投影机损坏。

为避免空气流动带来的灰尘污损LCD或DLP成像元件,进而影响投影效果,投影机在进气口位置都设有致密的过滤网,以此来阻挡灰尘进入投影机内部。但长期使用后,这个过滤网很容易被灰尘堵塞,造成投影机散热通道内气流量降低,散热变差,从而使投影机内部的温度升高,导致温度检测电路动作而切断视频输出。因此要使投影机安全度夏,我们首先要定时清洁过滤网,保证空气流通。一旦投影机发出过热警告,则要重点检查并清洁过滤网。当然,风扇正常运转也是保障投影机散热的先决条件,我们可用目测风扇是否正常转动、听风扇转动时是否有机械噪声、手摸投影机的出气口是否有热风排出等等方法来判断风扇运行是否正常。
教育投影机多采用吊装方式安装在天花板上,由于热空气上升的原因,在外部温度较高且室内人数较多的情况下,即便其散热良好,较高的空气温度也会使投影机内部的温度无法降低,仍会频频发生超温报警的情况。在这种情况下,安装并开启空调,降低空气温度,无疑是最好的办法。如果条件有限的话,在投影机后部安装一个功率较大的风扇,以增加空气流通量,也有一定的效果。当然,这个风扇的安装位置还是很有讲究的,最好由专业人员选择合适的位置进行安装。

2.激光类输出设备
激光类输出设备包括激光打印机、LED打印机、激光一体机和传真机、数码复印机、数码复合机等等,这些设备在输出时,都需要经过定影这一工序。也就是说,这些设备的输出必须利用定影热辊上的上百摄氏度的高温将碳粉熔化,并在一定的压力下将碳粉渗入纸基内。如此一来,定影热辊就成为这些设备内最主要的发热源。这种发热源从性质上来说还是比较特殊的,它发出的热量是外设正常工作的先决条件,而不是像其他外设的发热源那样,是设备工作时产生的不必要的副产物。
这就导致了厂家在设计这些外设时遇到这样的难题:一方面不能采取主动散热方式为定影热辊散热,以免造成定影热辊热量损失温度降低而不能正常工作,另一方面却要采取多种措施避免定影热辊超温,以免影响打印效果,损坏设备,甚至引发火灾。
在夏季,随着工作时间延长,激光输出设备内部的温度将受定影热辊发热的影响而逐渐升高。而高温环境会使打印纸的强度变差,这样,当打印纸经过定影热辊时,就很容易因褶皱而发生卡纸现象。同时,激光输出设备内过高的温度,可能会使设备的激光管的工作点发生改变,使打印出的图稿质量下降。而高温和卡纸还将加速输出设备老化,引发各类故障。
对于这种情况,使用厚一些、克重数高一些的打印纸,可以降低卡纸现象,因为这些打印纸的强度会略好一些,发生褶皱的几率小一些。但在实际使用中,我们会发现,有时使用价格低一些、质量较差的打印纸,反倒不容易发生卡纸现象。究其原因,是由于这种打印纸在制作时加入了大量的碳酸钙,这样其硬度和强度都会比纯木桨纸略高一些,自然可以降低卡纸的几率。但这种质量差的打印纸上的粉末多,纸张易碎,在输出时,纸张上的粉末很容易污损输出设备,粗糙而坚硬的表面也容易磨损输出设备的走纸机构,而卡纸后处理的难度也高得多。因此使用质量差的打印纸来降低卡纸的几率是得不偿失的。

当然,如果打印任务不是很繁重的话,采用分批打印方式,即在打印一段时间后让这些设备休息一段时间,也能很好地控制设备内部的温度。如打印任务较为繁重,作为应急使用,在输出设备工作一段时间后,我们也可打开设备外壳,取出硒鼓等部件,并用风扇直吹设备的内部,以迅速降低设备内部温度。当然,对于一些有散热风扇的输出设备,检查风扇是否正常运转、风扇上是否有大量灰尘,然后根据情况进行相应处理,也能够有效控制输出设备内部的温度。
为了控制定影热辊的温度,在激光类输出设备内部设有两个温度传感器:一个是温度控制传感器,作用是检测定影热辊的温度,当它的温度低于设定温度时,则接通加热电路为定影热辊加热,而当温度达到设定温度时,则切断加热电路;另一个则是超温保护传感器,作用是当温度传感器或电路发生故障,导致定影热辊超温严重时,切断整个定影热辊的供电,避免设备损坏或引发火灾。
由于这两个传感器在工作过程中有可能被碎纸屑、碳粉所污染,造成探测出的温度低于定影热辊上的实际温度,从而导致定影热辊的温度上升引发故障,因此有必要定时检查和清洁这两个传感器。但清洁过程是需要拆开输出设备的,这显然也是普通消费者无法完成的。但我们至少要做到,当卡纸发生频率大幅度增加,输出的纸张发脆甚至发黄时,要及时将输出设备送修,避免故障扩大甚至引发火灾。另外,由于激光输出设备的功率较大,电源部分发热量也是比较大的,电源的散热片上灰尘堆积太多的话,就会影响其散热效果,导致超温而烧毁元器件。因此在设备送修时,最好让维修师傅顺便清洁一下电源部分的积尘,以消除隐患。

3.大功率在线式UPS
大功率在线式UPS产生的热量也是相当可观的。UPS的交流-直流转换电路和逆变电路的效率都不可能是100%的,不少电能被转化为热能输出。一般来说,在线式UPS的转换效率大概在90%左右,也就是说,大约有10%的电能转化为热能,这个数字从表面上看似乎不大,但考虑到大功率在线式UPS的功率都是很大的,这样产生的热量是十分惊人的。
而在电瓶充放电过程中产生的热量更是惊人,更为严重的是,电瓶的使用寿命与温度有直接的关系,一般来说,电瓶在25℃工作时能达到最长的使用寿命,而工作温度每上升10℃,寿命要缩短一半。正因为大功率UPS的发热量巨大,因此它们都拥有强大的散热设计,由众多大功率散热风扇组成阵列,用于排出UPS产生的巨大热量。全面的超温检测电路用于探测各重点部位的温度,一旦温度超标,UPS将进入保护状态,将输出旁路(由市电直接为负载供电),并发出警报。这样,就会使负载失去UPS的保护,当市电不稳定或断电时,有可能损坏设备或造成用户的工作成果丢失。
最容易引发大功率UPS超温的原因在于放置位置不当,其实不少大功率UPS在说明书中都已列举了UPS的工作及安放条件,如建议的环境温度、与障碍物之间的距离等等。但问题是大功率UPS实在不讨人喜欢,庞大的体积、较大的噪音和不断排出的热量,都使它无法进入空间有限且散热条件优良的办公室内。在这种情况下,大功率UPS往往被“关进”了小黑屋——通风条件较差、环境狭小的楼梯间或杂物室内。在这样的环境下,UPS发出的热量无法及时排出室外,将使室内环境温度急剧上升,大大缩短了电瓶的寿命,同时还会使UPS内部频频超温,缩短了UPS的寿命,提高了其故障率,对负载的安全也构成了极大的威胁。
解决这一问题的办法只能是让UPS工作在符合条件的环境内,但现实的情况往往不允许我们这样做。在这种情况下,为放置UPS的房间安装空调就成为一个不错的主意。但我们要注意一下空调的功率,一般情况下,每10kVA的UPS容量需要使用1P容量的空调,同时,最好将温度调到20℃左右,这样对延长UPS电瓶的寿命是很有帮助的。虽然安装空调的投入和使用费用较高,但考虑到大功率UPS的电瓶售价昂贵和负载的安全需求,这项投入还是不能省的。当然,我们也不可忽略检查UPS上的散热风扇能否正常工作,定期检查、清洗风扇或风扇过滤网上的灰尘是保证UPS正常工作的先决条件。
积尘也是UPS超温不可忽视的因素。由于UPS内部的元器件发热量巨大,因此常采用体积很大的散热器,而高速风扇带来的灰尘会堆积在散热器表面,造成其散热性变差。由于UPS内部存在高压、高温的情况,处理积尘并非普通消费者所能够做到的,因此请专业人员定期清理积尘、维护电瓶,就成为大功率UPS安全度夏的重要条件。


二、低烧类外设
1.针式打印机
针式打印机在工作时是依靠驱动电路为打印头提供脉冲电流,该脉冲电流在打印头的内部电感线圈里转换为电磁力,通过电磁力的驱动,打印针向前击打,实现打印目的。在电磁转换过程中,部分电能会转化为热能,使打印头的温度升高。同时,打印针在高速击打介质的过程中,也会与打印介质剧烈摩擦,产生大量热能。这些热能虽然从总量上来说不算很大,但都集中在一个小小的打印头上,使打印头的温度升高还是很明显的。为了给打印头散热,针打厂商除了用大面积的铝合金制作打印头的外壳以增加散热性之外,还在打印头内安装了一个温敏电阻以探测打印头内部的温度。当打印头的温度升高到一定程度时,打印机自动降速,以减少打印头的发热量。如温度继续升高,打印机将暂停工作,直至温度恢复正常后再继续工作,以避免超温引起的损坏。


在夏季,环境的高温和打印头的发热很容易使打印头的温度超过其预警温度,从而出现打印速度下降,甚至出现打印机打打停停等现象。对于这种情况,清洁打印头上的散热片,减少积尘对散热有一定效果,但并不明显。而打开打印机上盖,并用风扇对着打印头的位置吹,能取得不错的效果,不过如此一来,很容易把打印件吹乱,所以一定要小心。当然要避免这个问题,最好的方法还是合理安排打印任务,让打印机工作一段时间后能够休息一会儿,避免热量积聚造成打印头出问题。
另外,有一些“打印高手”通过拆除或更换打印头上的温敏电阻来避免打印机进入保护状态,使针打在高温状态下仍然能够快速打印。这看上去很美,却会带来严重的安全隐患。打印头温度的上升,不仅会使打印针的强度降低,在打印过程中易折断,而且打印头内部的线圈易烧毁或短路,甚至还可能因线圈损坏而导致打印机驱动电路过流损坏,后果相当严重,因此采用这种做法是得不偿失的。
2.家用UPS
相对于大功率在线式UPS而言,家用UPS大多是后备式UPS,它在市电供电时内部电路只负责市电的稳压滤波,发热量不大。但一旦进入逆变工作状态,由于逆变效率不高,加上其结构紧凑、散热较差,其逆变电路会急剧发热,如果保护电路不够齐备,工作时间稍长后,就可能发生逆变电路被烧毁的情况。而高温不仅会缩短电瓶的使用寿命,还会增加电瓶的放电效率,这也给家用UPS的使用带来隐患。
有不少用户在使用家用UPS时,常会等到UPS弱电报警时再关闭负载,有的甚至要等UPS无法输出、自行断电时才结束使用。在低温状态时,这种操作对电瓶虽然也有所损伤,但由于电瓶的内阻较高,放电效率较低,UPS在切断输出时,电瓶往往还有残余电量,因此对电瓶寿命的影响不大。而高温状态下电瓶内阻低,放电效率高,如果像以上那样操作,电瓶将因深度放电而造成损坏,严重影响到使用寿命。
家用UPS的使用目的是改善市电质量,并在停电或电源质量严重不良时提供后备电源,让用户有时间能够保存工作成果,而不是让用户在停电后继续使用电脑。家用UPS的发热主要是在逆变供电状态下产生的,在夏天为避免因此造成的过热损害,用户要尽可能减少后备供电状态下的使用时间,以避免电池寿命的缩短和逆变电路被损坏。
有一些消费者为了延长家用UPS的供电时间,会采用并联电瓶等方法来达到目的。前面已经提到过,家用UPS逆变时发热量很大,可靠性较低,长时间工作易烧毁,因此这种延长逆变供电时间的方法是非常危险的,还是不做为好。
三、“清凉”类外设
相对而言,扫描仪、喷打和热升华打印机的发热量不大,即使不采用什么散热措施,它们安然度夏一般也不会有什么问题,但我们在夏天使用这些外设时还是要注意一些事项。
对于这些设备而言,电源是需要关注的地方,虽然这些外设的电源功率不大,发热量也不高,但由于他们大多处于封闭的外壳内,散热条件较差。加上不少人在关闭这些外设时,一般只关闭外设上的电源开关,而没有拔去电源插头,对于一些公用外设,甚至连电源开关也没人关闭。这些外设的电源内部全部或者部分电路仍处于工作状态,这样不仅可能持续发热超温而烧毁电源,也可能因市电的波动而损坏电源。因此当不使用这些设备时,还是拔去电源插头或关闭排插上的开关较为妥当。
1.扫描仪
对于扫描仪而言,其最大的发热源就是灯管,十多瓦的功耗虽然不大,但长时间工作产生的热量对于扫描质量和机器的寿命还是有一定的影响。办公室内的空调或风扇能够较好地为扫描仪降温,一般情况下我们用不着过分为它操心,当然,如果在工作一段时间后让它休息一会儿当然会更好些。
2.喷打类设备
喷打类设备包括喷墨打印机、喷墨一体机、喷墨传真机等等。对于这些设备,喷头的发热量也是比较大的,尤其是采用热气泡式喷头的喷打,它是依靠加热墨水产生气泡从而实现打印的,因此产生的热量较大,夏天很可能造成喷头出现超温现象,在这种情况下,让喷打在工作一段时间后休息一下再重新工作即可恢复正常。同时要提醒大家的是,有的喷打的打印负荷量较低,无法承受长期连续工作,否则不仅会因内部温度过高而缩短寿命,机械磨损也会大大增加,从而使喷打提前夭折。
3.热升华打印机
至于热升华打印机,它是依靠加热色带,使色带上的物质升华而打印图稿的。应该说,其十瓦左右的发热量相对于其“苗条的身材”还是有些大的,容易造成设备内部的温度升高。温度升高容易造成加热时温度控制不当,使打印出的图稿颜色偏深。但这种情况在日常使用中出现是比较少的,究其原因,在于热升华打印机的打印成本高,因此普遍使用率不高,很少出现连续打印数十张的情况。但如果你的热升华打印机有繁重的打印任务的话,还是建议让它合理“休息”,或在打印几张照片后,打开外壳让它通风凉快一会,即可很好地散发出内部积聚的热量。
百通点评
一般来说,外设厂商在设计产品时均会考虑使用中的散热问题,外设产品自带的散热措施在正常情况下均能很好地为外设散热。不过随着炎炎夏日的到来,一些外设产品难免还是会出现内部温度升高的现象,这时如果用户还让外设产品过度“劳作”,必然会导致外设产品出现过热现象,从而出现不该出现的故障。因此,在夏天里,让外设产品“劳逸结合”是最好的防止“中暑”的良方。