Стабилизация энергии вспышки

Световая энергия вспышки пропорциональна накопленной электрической энергии. Поэтому для точного экспонирования в некоторых фотовспышках стабилизируют энергию заряда накопительного конденсатора. Рассмотрим, как это делается на примере фотовспышки, схема которой приведена на рис. 9.

При подключении фотовспышки к сети переменного тока левая часть схемы отключена диодами VD1 и VD2 и она работает, как фото- вспышка, описанная ранее. При подключении фотовспышки к батарее выпрямитель, собранный на диодах VD3 и VD4, отключается. Теперь постоянное напряжение батареи поступает на преобразователь напряжения, собранный на транзисторе VT4 и трансформаторе Т1, где оно значительно повышается и преобразуется в переменное. Накопительный конденсатор СЗ через выпрямительные диоды VD1 и VD2 начинает заряжаться. По мере заряда конденсатора СЗ увеличивается напряжение на делителе R5 R7 и как только он зарядится, зажигается неоновая лампа HL и увеличивается ток, протекающий через резистор R3. Падение напряжения на резисторе R3 увеличивается, что приводит к запиранию транзисторов VT3 и VT2, и как следствие этого к увеличению сопротивления транзистора VT1. Ток, потребляемый от батареи уменьшается, что снижает мощность, отдаваемую преобразователем в нагрузку. Следовательно, схема, собранная на транзисторах, ограничивает ток разряда батареи после полного заряда накопительного конденсатора СЗ и стабилизирует энергию вспышки. Конденсатор С2 - типа К15-5-Н20-1,6 кВ. Другой, более совершенный вариант фотовспышки, обеспечивающий постоянство энергии вспышки независимо от колебания напряжения источника, приведен на рис. 10.

Схема фотовспышки состоит из трех элементов: преобразователя напряжения, блока автоматики и осветителя EL. Преобразователь напряжения выполнен по схеме двухтактного автогенератора на транзисторах VT1, VT2 и включается только при работе от низковольтного источника напряжения (переключатель SA1.2 в положении "Б"). Для запуска преобразователя применен делитель напряжения R7... R 8, а конденсатор СЗ служит для сглаживания пиков напряжения, которые появляются во время переключения транзисторов. Напряжение с повышающей обмотки /// трансформатора 77 поступает на выпрямитель, собранный по мостовой схеме на диодах VD1... VD4 типа Д226, и после выпрямления заряжает накопительный конденсатор С2. При работе фотовспышки от сети переменного тока напряжением 220 В или от высоковольтного источника постоянного тока (батарея ЗЗО-ЭВМЦГ-100) переключатель SA1.2 ставят в положение "220-300". В этом случае напряжение на выпрямитель подается через резистор R1, причем высоковольтный источник постоянного тока можно подключить к фотовспышке любой полярностью. В положении переключателя SA1 (контактные платы 7 и 2), указанном на схеме, питание фотовспышки осуществляется от сети переменного тока напряжением 127 В. В этом случае выпрямитель работает по схеме удвоения напряжения. В один из полупериодов конденсатор С1 заряжается до амплитудного значения напряжения сети, а в следующий полупериод напряжение конденсатора суммируется с напряжением сети и заряжает конденсатор С2. Блок автоматики, собранный на транзисторах VT3... VT6, через эмиттерный повторитель VT3 подключен к накопительному конденсатору С2. В исходном состоянии, когда конденсатор С2 не заряжен, ток, протекающий через делитель R3... R5, мал и транзистор VT3 находится в закрытом состоянии. Напряжение на эмиттере транзистора VT3 равно нулю, вследствие чего транзистор VT4 триггера закрыт, а транзистор VT5 открыт. Так как транзистор VT5 открыт, то будет открыт транзистор VT6, коллекторный ток которого проходит через обмотку реле К1. Контакты реле К1.1 замкнуты и через них начинается заряд накопительного конденсатора С2. По мере заряда конденсатора С2 ток через делитель напряжения R3... R5 увеличивается, а когда напряжение на конденсаторе достигает заданного значения, транзистор VT3 открывается, что приводит к изменению состояния триггера: транзистор VT4 открыт, а транзистор VT5 закрыт. Напряжение эмиттер-база транзистора VT6 становится равным нулю и транзистор VT6 запирается. Обмотка реле К1 обесточивается, его контакты К1.1 размыкаются и заряд конденсатора С2 прекращается. Если вспышку не делать, то будет наблюдаться постепенный разряд конденсатора С2, по мере которого ток через делитель R3... R5 уменьшается. При достижении определенного значения напряжения транзистор VT3 запирается и триггер вновь изменит свое состояние (транзистор VT4 запирается, а транзистор VT5 отпирается), что вызовет подзаряд конденсатора С2. Блок автоматики во время заряда накопительного конденсатора потребляет ток 40... 50 мА, а в паузах между зарядами - 5 - 15 мА. Поэтому при питании фотовспышки от сети переменного тока или высоковольтного источника постоянного тока можно применять от- дельную батарею типа "Крона" или аккумулятор 7Д-0,1 для питания блока автоматики. Блок автоматики с помощью переключателя SA2 можно отключать от схемы, как это делается, когда необходимо получить максимальную энергию вспышки или при сильном разряде батареи. Печатная плата блока автоматики со схемой соединения деталей на ней приведена на рис. 11.

В схеме на рис. 10 применен осветитель от фотовспышки "Луч-61" с незначительными изменениями. Настройку схемы начинают с преобразователя напряжения. Переключатель SA2 устанавливают в положение "Авт. выкл", а переключатель SA1 - в положение "Б". Если обмотки I ". П трансформатора 77 включены правильно, что преобразователь сразу же начинает работать, о чем можно судить по увеличению напряжения на конденсаторе С2, Если преобразователь не работает, то необходимо поменять местами концы вторичной обмотки трансформатора 77. При настройке блока автоматики переключатель SA1 устанавливается в положение "220-ЗОО", а переключатель SA2 - в положение "Авт. вкл.". Подвижный контакт резистора R4 устанавливается в верх- нее положение (по схеме), а движок резистора R11 - в нижнее. Не подключая вспышку к внешнему источнику питания, измеряют коллекторные напряжения транзисторов VT4 и VT5 относительно минусового вывода конденсатора С2. Напряжение на коллекторе открытого транзистора VT5 должно быть 0,3 ... 0,6 В, а напряжение на коллекторе закрытого транзистора VT4 - 2 В. Затем в цепь обмотки реле К1 включают миллиамперметр и подбором сопротивления резистора R15 добиваются срабатывания реле. Подключив фотовспышку к сети, заряжают конденсатор С2 до напряжения 300 В, затем отключают фотовспышку от сети и плавно изменяют сопротивление резистора R4 до тех пор, пока триггер не изменит свое состояние и обмотка реле не обесточится. Далее через резистор сопротивлением 30 .. . 50 кОм разряжают конденсатор до напряжения 290 В и, плавно изменяя сопротивление резистора R11, добиваются включения реле К1. Настройки повторяют два-три раза. При значительных изменениях порогов срабатывания блока автоматики регулировку производят подбором резисторов R3 и R5. Транзисторы преобразователя должны иметь одинаковые коэффициенты усиления тока базы. Транзисторы VT3... VT5 могут быть типа КТ315 или КТ301 с любыми буквенными индексами, а транзистор VT6 - любой маломощный. Коэффициент усиления тока базы у транзистора VT3 должен быть больше 50, а транзисторов VT4.... VT6 - больше 20. Обмотки трансформатора 77 намотаны на сердечник из феррита М2000НМ типоразмера Ш12Х 15. Первичная обмотка трансформатора имеет 44 витка с выводом от средней точки и намотана проводом ПЭВ-2 диаметром 0,69 мм. Вторичная обмотка содержит 20 витков с выводом от средней точки, она намотана проводом ПЭВ-2 диаметром 0,35 мм. Для уменьшения индуктивности рассеяния обе половины первичной и вторичной обмоток следует наматывать одновременно, используя для этого два провода. Третья обмотка трансформатора намотана проводом ПЭВ-2 диаметром 0,2 мм и состоит из 1050 витков. Трансформатор Т2 можно взять готовый или намотать на сердечнике из феррита М1000НМ типоразмера К12Х5Х5,5. Первичная обмотка имеет два витка провода ПЭВ-1 диаметром 0,1 мм. В схеме используется быстродействующее реле РЭС-10 (паспорт РС4.524.308 или РС4.524.303) и переключатель типа 5П6НПМ. Электрическая энергия вспышки 36 Дж. При питании от двух низковольтных батарей, например типа 3336Л, можно получить 60 вспышек. Энергию вспышки можно в некоторых пределах поддерживать постоянной путем введения в схему фотовспышки стабилизатора энергии. Схема предлагаемого стабилизатора на рис. 12.