Показана на рис. 4.18 схема для лампи-спалаху дозволяє заряджати конденсатор ємністю 480 мкФ до напруги 500 В за 15 секунд. Необхідна для лампи енергія становить:

Це пристойний рівень енергії, який може привести до смертельного результату, при необережному поводженні і зробленому на швидку руку монтажі. Вас може ввести в оману той факт, що цей пристрій працює від двох крихітних батарейок ємністю 500 міліампер-годин, але саме комбінація 60 Дж і 500 В дозволяє вважати заряджений конденсатор небезпечним для життя. Тим не менш, систему можна створити надійної і вона буде безпечною в роботі. Важливо забезпечити безпеку в експериментах і при експлуатації обладнання такого типу.

Серцем цієї схеми є керований вихідний каскад на транзисторі 04 і блокінг-генератор на транзисторі 03. Каскади на транзисторах 01 і 02 беруть участь в управлінні блокінг-генератором. Управління це таке, що при номінальній частоті блокінг-генератора 20 кГц, час вимкненого стану блокінг-генератора велике, поки конденсатор слабо заряджений, але цей час зменшується по мірі того, як конденсатор заряджається. За допомогою такого джерела заряду з широтно-імпульсною модуляцією, конденсатор може отримати свої 60 Дж енергії за мінімальний час. Це важлива перевага з точки зору фотографа.

Рис. 4.18. Пристрій заряду конденсатора фотоспалахи. Motorola Semiconductor Products, Inc.

Схема блокінг-генератор на транзисторі 03 і пов’язаних з ним компонентах дещо незвична через наявність індуктивності L \ с насичується сердечником. Зазвичай характеристики такої схеми однозначно визначаються трансформатором блокінг-гені {* атор, в нашому випадку L2. У цій схемі швидке насичення L1 перериває включений стан генератора. Поведінка цієї схеми аналогічно роботі несиметричного мультивібратора; тобто генеруються імпульси постійної ширини. Ширина імпульсу визначається з наступного трансформаторного рівняння Фарадея:

де:

Т – час включеного стану в секундах,

N – число витків LI,

А – площа поперечного перерізу сердечника L1 в квадратних сантиметрах,

В sat “індукція насичення матеріалу сердечника / Л,

EW3 – Пікове напруга, що подається на L \ від обмотки W3 трансформатора L2.

Через особливості використання індуктивності L \ в цьому рівнянні з’являється множник 2, замість звичайного 4.

У той час як тривалість включеного стану блокінг-генератора постійна, тривалість вимкненого стану управляється каскадом на транзисторі Q2. Це управління досягається шляхом зміни струму бази цього транзистора. Точніше кажучи, відбувається наступне: струм, який індукується у вторинній обмотці трансформатора L3 проходить через D \, D2 і R3, він залежить від кількості заряду, запасеного в накопичувальному конденсаторі С. Якщо С розряджений, то йому потрібно порівняно великий час щоб поглинути енергію, запасені в L3. Відповідно, зарядний струм через R3 змушує каскад на транзисторі Q2 відбирати струм від бази транзистора Q3. Протягом цього часу транзистор Q3 залишається знеструмленим. Тільки після того, як накопичувальний конденсатор забере значну частину енергії імпульсу зворотного ходу, транзистор Q3 зможе сформувати наступний імпульс. Таким чином, робочий цикл блокінг-генератора змінюється відповідно до необхідного часом для перенесення енергії від L3 в накопичувальний конденсатор. Внаслідок цього частота коливань плавно збільшується від низької до більш високої у міру того, як накопичувальний конденсатор заряджається. Діапазон частот становить від одного до декількох кілогерц.

Раніше було показано, що система задовільно працює від силової мережі змінного струму. Однак було б бажано отримати максимальну кількість спалахів від однієї батареї живлення. Щоб домогтися цього, введена додаткова ланцюг, який вимикає блокінг-генератор, коли накопичувальний конденсатор повністю заряджений. Датчик напруги у вигляді ланцюжка R &, R9, / ПО, VR і С1 приєднана до накопичувального конденсатору С. Опору підібрані так, що

ланцюг може працювати в двох режимах. До тих пір, поки накопичувальний конденсатор заряджений, неонова лампа VR періодично спалахує (зверніть увагу, що датчик напруги по суті являє собою релаксаційний генератор). Коли накопичувальний конденсатор повністю заряджений, неонова лампа постійно проводить струм, оскільки умови більш не відповідають періодичному розряду в лампі («заклацнути» стан, який зазвичай приносить неприємності в релаксаційних генераторах такого типу, навмисно використовується в даному випадку).

Струм, що проходить через неонову лампу, коли вона світиться, впливає на тривалість вимкненого стану аналогічно описаному вище зміни тривалості робочого циклу, за винятком того, що ефект виражений сильніше за рахунок додаткового посилення, забезпечуваного каскадом на транзисторі 01. Якщо лампа VR блимає, то инвертор переходить в неробочий стан на більш тривалий час, ніж це можливо при модуляції тільки робочого циклу. Коли VR переходить у включений стан, базовий струм блокінг-генератора дорівнює нулю, і инвертор вимикається. Робота повністю відновлюється після того, як накопичувальний конденсатор втрачає заряд через витоки або спрацьовування лампи-спалаху. Зауважимо, що на додаток до своїх основних функцій неонова лампа відображає готовність фотоспалахи до роботи.

Перелік використаних компонент наведено в таблиці 4.За, моточні дані в таблиці 4.3 В.

Таблиця 4.3А. Перелік деталей схеми на рис. 4.18.

С1 0.2 мкФ ± 20%, 100 В

С (накопичувальний конденсатор) – 480 мкФ, 500 В

D1, D2 – МД814 (діод з малим часом відновлення)

Ql – MPS6520 (відібраний)

Ql – MPS6563 (відібраний)

Ql – MPS6562 (відібраний)

Ql – MPS3613 (відібраний)

VR – Неонова лампа (відібрана)

Ri – 39 кОм R2 -100 Ом R3 – 1 кОм R4 -120 Ом Я5 -150 Ом R6 270 Ом, ± 5%

R7 7,5 Ом, ± 5%

R8 1 МОм R9-2 МОм Д10-390 кОм, ± 5%

Примітка: Всі резистори ± 10%, 1/4 Вт, якщо не вказано додатково.

L1: Времязадающая котушка індуктивності

Сердечник: Ferroxcube 266T125-3 £ Z4 Обмотка: 145 витків, дріт N36

L2: Трансформатор генератора

Сердечник: Ferroxcube 18 / 11PL00-3B 7 Котушка: Ferroxcube 18/11F2D Зазор: 0,005 дюйма

Обмотки: Wi: 40вітков, провід N28 W2: 20вітков, провід N30 W3: 140вітков, провід N36

L3: Вихідний трансформатор

Сердечник: Ferroxcube 26 / 16PL00-3B 7 Котушка: Ferroxcube 26 / 16F2D Зазор: 0,03 дюйма

Обмотки: N1: Івітков, провід N18

N2: ІООвітков, провід N38

Джерело: І.М.Готтліб Джерела живлення. Інвертори, конвертори, лінійні і імпульсні стабілізатори. Москва: Постмаркет, 2002. – 544 с.