Импульсный свет в фотографии

о накамерных вспышках, студийных моноблоках, генераторах и т.п..
Текущее время: 12 дек 2018, 03:41




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Рабочая ли эта схема ?
Непрочитанное сообщениеДобавлено: 29 сен 2012, 22:17 
Не в сети
любопытный

Зарегистрирован: 26 сен 2012, 15:29
Сообщения: 4
Нашёл на одном форуме такую вот схему.
http://asgard-owner.narod.ru/Flash_unit.zip
Это как раз то что мне и хотелось, на батарейном питании (планируется аккумулятор от скутера гелевый) и повышенной мощности. Смущает что это разработка с советских ещё времён, возможно есть более качественные компоненты.
Вопрос - заработает ли и как в ней с согласованием ламп ?



Добавлено модератором, 28 дек 2017:

Ниже приведена заметка львовянина А. Понимаш "Импульсный фотоосветитель", первоначально опубликованная в журнале "Советское фото" август, 1985, стр. 44. Позднее, более подробно данный фотоосветитель описан в сборнике "Фотолюбитель-конструктор", составители В. Анцев, А. Доброславский, Москва "Искусство", 1989 г., страницы 139-145.
И хотя у автора этот фотоосветитель работал, повторять его электрическую схему в таком виде, как показано, с параллельным соединением четырёх импульсных ламп, не рекомендуется. Что и как следует исправить, опишу чуть позже.




Импульсный фотоосветитель (А. Понимаш)

Выпускаемые промышленностью ИФО обычно имеют ограниченный угол излучения светового пучка (30°—85°) и невысокую номинальную электрическую энергию (18 — 104 Дж). В предлагаемой конструкции угол излучения света в горизонтальной плоскости достигает 120°, а энергия вспышки — 260 Дж. Это стало возможным благодаря размещению в корпусе осветителя четырех импульсных ламп ИФК-120.
Импульсный фотоосветитель состоит из двух частей — осветителя и блока питания (рис. 144). Блок питания может работать либо от сети переменного тока, либо от низковольтного источника постоянного тока и обеспечивает автоматическую стабилизацию энергии вспышки в диапазоне от 40 до 260 Дж.

Изображение
Рис. 144. Внешний вид осветителя с блоком питания.

Изображение
Рис. 145. Принципиальная схема осветителя.

Принципиальная схема осветителя фотовспышки приведена на рис. 145. Как видно из схемы, используется один импульсный повышающий трансформатор для двух ламп ИФК-120 и общий поджигающий конденсатор. Кнопка S1 служит для получения контрольной вспышки. Неоновая лампа VI используется для индикации готовности прибора к работе и для управления автоматикой блока питания фотовспышки.

Кроме кнопки S1, все детали, указанные на принципиальной схеме, размещаются на печатной плате. Вид платы со стороны проводников показан на рис. 146. Плата изготавливается из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2—3 мм. Лампы ИФК-120 впаивают непосредственно в печатную плату. Для этого на электроды ламп навивают медный облуженный провод Ф 0,2 мм.

В месте установки неоновой лампы VI на печатной плате и в корпусе осветителя высверливают отверстие Ф 5 мм.

Изображение
Рис. 146. Печатная плата осветителя.

Форма отражателя осветителя обеспечивает угол излучения светового пучка в горизонтальной плоскости 120 и в вертикальной плоскости — 80°. Наиболее подходящий материал для корпуса отражателя — листовой полистирол толщиной 2—3 мм. Детали корпуса (рис. 147) склеивают полистироловым клеем. Для скрепления печатной платы и защитного стекла с корпусом в углах основания отражателя и широкой части корпуса приклеиваются полистироловые уголки с нарезанной в них резьбой М3.

Защитное стекло изготавливают из материала корпуса светильников дневного света. Внутреннюю поверхность корпуса осветителя оклеивают алюминиевой фольгой, причем нужно несколько деформировать подготовленную фольгу, чтобы отражающая поверхность получилась волнистой. Кабель питания и синхроконтакта выводится между печатной платой и основанием корпуса.

Для крепления фотоосветителя к фотоаппарату используют узел с шарниром от фотоштатива (рис. 144). Это дает возможность при фотосъемке корректировать угол освещения объекта, а также смещать блик с сюжетно важной части кадра. Например, когда протяженный объект расположен по диагонали, осветитель направляют в дальнюю часть кадра.

Изображение
Рис. 147. Детали корпуса осветителя.

Изображение
Рис. 148. Принципиальная схема универсального блока питания.

При изготовлении осветителя используют повышающие трансформаторы от промышленных фотовспышек, неоновую лампу МН-0,2 (ИН-3), конденсатор типа К42У-2-0.1-250 В, резисторы типа МЛТ-0,5, импульсные лампы ИФК-120. При исправных деталях и правильном монтаже осветитель наладки не требует. Однако для достижения одновременности вспышек ламп иногда требуется подбор ламп. Собранную плату крепят в глубине отражателя.

На рис. 148 приведена принципиальная схема блока питания со стабилизируемым регулируемым зарядом накопительных конденсаторов. Аккумуляторная батарея G1, состоящая из восьми элементов типа НКГ-1.5 обеспечивает до 30 вспышек максимальной мощности.

Особенностью блока питания является двухтрансформаторная схема преобразователя. Высокий КПД двухтрансформаторной схемы преобразователя позволяет более экономно расходовать заряд аккумуляторной батареи. Мощность преобразователя 100 Вт. Время заряда накопительных конденсаторов ёмкостью 6000,0 мкФ до напряжения 300 В — 12 с.

Резисторы R1 и R2 предназначены для задания смещения на базах транзисторов Т1 и Т2. Это смещение обеспечивает начальный ток и снижает влияние колебаний напряжения цепи база — эмиттер. Кроме того, стабилитрон ДЗ питает пониженным по отношению к аккумуляторной батарее напряжением, что создает резерв стабильности работы схемы по мере разряда источников тока.

Частота генерации преобразователя определяется конструкцией трансформатора Tp1 и значением резистора обратной связи R3. Незначительная индуктивность трансформатора Tp1 позволила повысить частоту генерации до 35 кГц. Эта частота оптимальна для транзисторов ГТ806А и материала сердечника трансформатора Тр2; она лежит в области ультразвука, поэтому блок питания работает «бесшумно».

Выбор источника напряжения для заряда накопительных конденсаторов осуществляется трехпозиционным переключателем S1. При установке в нижнее по схеме положение переключателя S1 на каскад, собранный на составном транзисторе ТЗ, Т4, подается напряжение питания и оба транзистора открываются. Через обмотку реле К1 потечет ток, оно сработает и через контакт К1 подаст напряжение питания от аккумуляторной батареи на транзисторы преобразователя Т1 и Т2. Накопительные конденсаторы C1... С4 начнут заряжаться. По мере заряда конденсаторов будет расти напряжение на делителе, созданном резистором R1, который установлен на плате осветителя, и резисторами R8, R9. Когда напряжение в точке подключения неоновой лампы (контакт 2) окажется достаточно высоким для образования разряда, положительное напряжение через контакт 3 поступит на базу транзистора Т4. Транзисторы ТЗ и Т4 закроются. Обмотка реле обесточится, и контакт реле К1 отключит преобразователь от источника питания. Как только напряжение на конденсаторах C1... С4 за счет саморазряда или произведенной вспышки упадет до такого уровня, что лампа V1 погаснет, транзисторы Т3, Т4 снова откроются и преобразователь заработает. Таким образом, автоматически поддерживается напряжение на накопительных конденсаторах, определяемое положением регулятора переменного резистора R9. Резистор R8 подбирают такой величины, чтобы при минимальном сопротивлении переменного резистора напряжение на накопительных конденсаторах достигало величины 300 В. Удобно провести градуировку положения ручки переменного резистора R9 так, чтобы напряжение на заряженных накопительных конденсаторах соответствовало значениям, приведенным в табл. 1 (с учетом неполного разряда накопительных конденсаторов).

Таблица 1
№ Напряжение Мощность № Напряжение Мощность
В Дж В Дж
1 126 40 7 236 160
2 150 60 8 250 180
3 171 80 9 263 200
4 189 100 10 275 220
5 206 120 11 287 240
6 222 140 12 300 260

При работе блока питания от сети переключатель S1 устанавливают в верхнее по схеме положение. Работа автоматики поддержания уровня заряда аналогична вышеописанной, за исключением того, что коммутацию осуществляет реле К2. Необходимо заметить, что при работе блока питания от сети переменного тока питание каскада транзисторов Т3, Т4 осуществляется от аккумуляторной батареи.

Если предполагается эксплуатация осветителя в стационарных условиях, блок питания можно построить по более простой схеме. На рис. 149 приведена принципиальная схема бесконтактного блока питания на тиристоре.

При подаче сетевого напряжения транзистор VT1 закрыт, а транзистор VT2 открывается и падение напряжения на резисторе R4 открывает тиристор VD5. Через выпрямитель на диодах VD1... VD4 заряжаются накопительные конденсаторы C1... С4. Положительное напряжение, поступающее с резисторного делителя и открытой неоновой лампы, открывает транзистор VT1, что в конечном итоге приводит к запиранию тиристора VD5. Градуировка переменного резистора R7 производится так же, как и в предыдущей схеме.

Трансформатор Tp1 блока питания намотан на кольцевом сердечнике M1000 НМ типоразмера К12х5х5. Первичная обмотка содержит 2 секции по 3 витка провода ПЭВ-2 — 0,41 мм. Вторичная обмотка — 24 витка провода ПЭВ-2 — 0,31 мм. Трансформатор Тр2 — сердечник М2000 НМ типоразмера Ш12х15. Первичная обмотка трансформатора содержит 2 секции по 12 витков провода ПЭВ-2 — 0,8 мм. Вторичная обмотка — 500 витков ПЭВ-2 — 0,41 мм.

Реле К1 и К2 типа РЭС-10, паспорт РС4-524.308. Переключатель S1 типа 3П3НПМ2. конденсаторы C1... С4 типа К50-17 1500,0 мкФ с предельным напряжением 300 или 350 В.

Изображение
Рис. 149. Принципиальная схема бесконтактного сетевого блока питания

При использовании осветителя необходимо учесть, что рабочее положение его горизонтальное. Регулируемая мощность вспышки позволяет вести фотосъемку на расстояниях от 0,5 м до 15 м при диафрагме 5,6. При диафрагме более 8 плохо прорабатывается задний план кадра.

Предлагаемую фотовспышку можно использовать при фотосъемках репродукций, портретов, групповых портретов, интерьеров и т. д.

Мощность фотовспышки можно повысить до 450 Дж, увеличив ёмкость конденсаторов.

Для питания импульсного осветителя можно использовать батарею 330-ЭВМЦГ-100 («Молния»).

Изображение

Изображение


Вернуться к началу
  Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Рабочая ли эта схема ?
Непрочитанное сообщениеДобавлено: 29 сен 2012, 22:18 
Не в сети
мастер

Зарегистрирован: 26 сен 2012, 13:06
Сообщения: 589
Преобразователи DC-DC, повышающие 6 или 12 Вольт до 300-330 Вольт есть сейчас и получше, например, на MOSFET или на IGBT-транзисторах и с микросхемами- драйверами. У них КПД и быстродействие значительно выше, т.е. энергия батареи не расходуется на тепло, которое греет бесполезно атмосферу и конденсаторы можно заражать быстрее.

Касательно параллельного включения ламп.
Работать, лампы, конечно будут, но не долго. И то в случае, если свойства всех ламп очень близки. В случае когда одна из ламп будет иметь меньшее сопротивление, через нее потечет недопустимо большой ток батареи в 6000 мкФ. И она выйдет из строя первой. За ней следом та, у которой сопротивление чуть повыше. И так далее.

На одну лампу ИФК-120 допустимо по Техническим условиям разряжать не более 2700 мкФ при напряжении 300 В.
Из практики, чтобы не требовалось каждые пару месяцев менять лампы ИФК-120 во вспышке, рекомендуется нагружать одну лампу ИФК-120 конденсатором не более 1500-1600 мкФ при 300 В. Тогда энергия разряда составляет примерно 60-80 Дж и лампа ИФК-120 способна работать годами даже при интенсивной съемке.

Исходя из сказанного, схему подключения ламп, приведенную коллегой DaddyFox, по ссылке выше:

Изображение

Применять нельзя!

Необходимо подключать лампы через диодную развязку. Т.е., в данном случае, к каждому конденсатору подключается своя лампа.

Изображение

При проектировании вспышки на основе импульсной лампы следует, кроме наибольшей энергии импульса, учитывать допустимую мощность, которую лампа способна рассеивать в виде света и тепла.
Для лампы ИФК-120 эта допустимая мощность составляет 12 Ватт.
Это означает, что: импульсами 120 Дж можно нагружать лампу не чаще чем 1 раз в 10 секунд,
или импульсами 60 Дж - не чаще одного раза в 5 секунд,
или импульсами 12 Дж - с частотой не выше 1 Герц, т.е. один импульс в каждую секунду.

Как можно видеть, энергия разряда, делённая на длительность интервала между импульсами, когда лампа остывает, в каждом случае не превышает 12, а именно 12 Ватт. Поскольку 1 Ватт=1 Дж/1 секунду.
Нагрузку на лампу можно увеличить, если конструкция вспышки будет предусматривать принудительное охлаждение лампы, например, вентилятором.

В остальной части схемы - работать будет. Хотя уже при беглом осмотре видно, что решения выбраны неоптимальные.
Например, стабилизатор напряжения:
Изображение
Такая схема означает, что напряжение на конденсаторах стабилизируется на уровне около 280 Вольт. Т.е., недозаряжая до 300 Вольт на каждом конденсаторе, недобирается примерно 8,5 Дж, в сумме 34 Дж. Это эквивалентно ёмкости конденсатора 750 мкФ, половина одной банки 1500 мкФ не выполняет полезную работу . Этим приходится жертвовать ради стабильного уровня напряжения на конденсаторах.
Наверное, следует поискать другие решения, более выгодно использующие "железо".

Изображение


Вернуться к началу
  Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Рабочая ли эта схема ?
Непрочитанное сообщениеДобавлено: 29 сен 2012, 22:18 
Не в сети
любопытный

Зарегистрирован: 26 сен 2012, 15:29
Сообщения: 4
Спасибо огромное, уважаемый Виктор !
Я не радиоэлектроник, но мне кажется что при 300 В лампы без трансформатора поджига вспыхивать будут нестабильно, или я не прав ?
В доработанной схеме у Вас ёмкости рядом с лампами, нельзя их оставить на той части где преобразователь и аккумулятор? Хочется более компактный и лёгкий блок ламп.
И ещё вопрос: где бы Вы поставили выключатели для ламп? Чтобы можно было включать их по принципу 60-120-180-240 Дж


Вернуться к началу
  Профиль  
 
 Заголовок сообщения: Re: Рабочая ли эта схема ?
Непрочитанное сообщениеДобавлено: 29 сен 2012, 22:18 
Не в сети
мастер

Зарегистрирован: 26 сен 2012, 13:06
Сообщения: 589
Трансформатор поджига я не показал намеренно. Это же не окончательная схема, а пример взаимного подключения конденсаторов и ламп. Две, даже три лампы вполне стабильно зажигаются от стандартного трансформатора поджига, который можно извлечь из ф/а Поляроид-600. При наличии трансформаторов можно поставить их 2 - на каждую пару ламп. В принципе, можно изготовить трансформатор, способный зажигать и 4 лампы сразу.

Выключатель можно поставить между точкой 1 и каждым диодом Vd. При такой коммутации есть, правда, минус. При уменьшении мощности необходимо делать вспых для сброса энергии отключенного конденсатора.
Цитата:
Хочется более компактный и лёгкий блок ламп.

DaddyFox, как я понимаю, Вы хотите собрать самостоятельно вспышку? И у Вас есть набор деталей?

Давайте начнем с того, что Вы напишите в своей личной теме (http://impulsite.ru/viewforum.php?f=23) перечень требований (по возможности подробный, до мелочей), которым должен удовлетворять готовый прибор. У инженеров это называется Техническое Задание. По этому ТЗ и по имеющимся у Вас возможностям уже можно с'ориентироваться в выборе конструкции, обсудить возможные варианты, их достоинства и недостатки.

К этому ТЗ может быть Вы приложите рисунки, схемы, так как Вы себе представляете будущий прибор - вспышку. Иллюстрации очень упрощают обсуждение.


Вернуться к началу
  Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 

Часовой пояс: UTC + 4 часа


Кто сейчас на форуме

Зарегистрированные пользователи: не присутствуют


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  

При использовании материалов сайта ПРЯМАЯ ссылка на источник impulsite.ru обязательна!


Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Group