Фото схема конденсатора. Конденсаторы в фотовспышках: принцип работы и ключевые особенности

Как устроены конденсаторы в фотовспышках. Какую роль они играют в работе вспышки. Почему конденсаторы так важны для фотовспышек. Какие типы конденсаторов используются во вспышках.

Роль конденсатора в работе фотовспышки

Конденсатор является ключевым элементом в схеме фотовспышки, выполняя несколько важных функций:

• Накопление и хранение электрического заряда высокого напряжения
• Быстрая отдача накопленной энергии в момент срабатывания вспышки
• Обеспечение мощного светового импульса за счет разряда

Без конденсатора было бы невозможно получить яркую вспышку света длительностью в доли секунды. Именно способность конденсатора быстро накапливать и отдавать большой заряд делает его незаменимым в этом устройстве.

Принцип работы конденсатора во вспышке

Процесс работы конденсатора во вспышке можно разделить на несколько этапов:

1. Зарядка конденсатора от источника питания (батареи или аккумулятора)
2. Хранение заряда высокого напряжения
3. Быстрый разряд через газоразрядную лампу при срабатывании вспышки
4. Новый цикл зарядки для следующего использования

При этом напряжение на конденсаторе может достигать 300-400 вольт. Время полной зарядки обычно составляет несколько секунд.

Какие типы конденсаторов используются во вспышках

В современных фотовспышках применяются следующие типы конденсаторов:

• Электролитические алюминиевые конденсаторы большой емкости (сотни-тысячи микрофарад)
• Полимерные конденсаторы с низким внутренним сопротивлением
• Пленочные конденсаторы для высоковольтных цепей

Выбор конкретного типа зависит от требований к емкости, рабочему напряжению, габаритам и стоимости. В профессиональных вспышках часто используются специализированные высоковольтные конденсаторы.

Почему мощность вспышки зависит от емкости конденсатора

Мощность светового импульса вспышки напрямую связана с емкостью применяемого конденсатора. Чем больше емкость:

• Тем больший заряд может накопить конденсатор
• Тем более мощный импульс тока он способен отдать в газоразрядную лампу
• Тем ярче и продолжительнее будет вспышка света

Поэтому в мощных студийных вспышках используются конденсаторы очень большой емкости — до нескольких тысяч микрофарад. А в компактных встроенных вспышках фотоаппаратов емкость ограничена сотнями микрофарад.

Особенности зарядки конденсаторов во вспышках

Процесс зарядки конденсатора во вспышке имеет ряд особенностей:

• Используется повышающий преобразователь напряжения (до 300-400 В)
• Применяется ШИМ-контроллер для оптимизации процесса зарядки
• Время полной зарядки обычно составляет 2-5 секунд
• При зарядке слышен характерный высокочастотный писк

Современные схемы позволяют сократить время зарядки и повысить эффективность процесса. В некоторых моделях реализована ускоренная подзарядка для серийной съемки.

Меры безопасности при работе со вспышками

Высокое напряжение на конденсаторе вспышки (300-400 В) может представлять опасность. Поэтому важно соблюдать следующие меры предосторожности:

• Не разбирать вспышку, не имея соответствующих навыков
• Не прикасаться к контактам конденсатора даже у выключенной вспышки
• При ремонте обязательно разряжать конденсатор через резистор
• Не допускать попадания влаги внутрь корпуса вспышки

Производители обычно устанавливают схемы автоматического разряда конденсатора при выключении питания. Но полностью полагаться на это не стоит.

Возможные неисправности конденсаторов вспышек

Конденсатор является одним из самых уязвимых элементов фотовспышки. Наиболее распространенные проблемы:

• Потеря емкости из-за высыхания электролита
• Увеличение внутреннего сопротивления
• Пробой диэлектрика при превышении напряжения
• Нарушение герметичности и вытекание электролита

При возникновении подобных неисправностей обычно требуется замена конденсатора. В некоторых случаях может помочь восстановление емкости путем формовки.

Перспективы развития конденсаторов для вспышек

Основные направления совершенствования конденсаторов для фотовспышек:

• Увеличение удельной емкости при сохранении габаритов
• Повышение максимального рабочего напряжения
• Снижение внутреннего сопротивления для более быстрого разряда
• Улучшение температурной стабильности характеристик
• Увеличение срока службы и надежности

Применение новых материалов и технологий позволит создавать более совершенные конденсаторы, что даст возможность улучшить характеристики фотовспышек.

Конденсаторы картинки

Перезвоним Вам в течение нескольких мгновений. Товар можно сдать здесь и сейчас! Попробуйте отправить сообщение через 5 минут. Cейчас менеджеров нет на месте.

Поиск данных по Вашему запросу:

Конденсаторы картинки

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Фото конденсатора КМ-4,5
• Радиоэлементы из старой аппаратуры: конденсаторы
• Конденсатор фотографии и картинки
• Конденсаторы. Общая информация
• Конденсаторов — фото и фотографии
• Аксессуары и комплектующие для электроники в Днепропетровской области — конденсатор

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Конденсаторы пленочные

Фото конденсатора КМ-4,5

Изначально на этом тюнере требовалось обновить список каналов. Он долго лежал без работы и так подумал хозяин тюнера. При подключении тюнера к телевизору, я увидел, что на нем сыпится картинка на кубики, рвет изображение. Это обычный, очень распространенный тюнер. Его конструкция простая и много раз обсужденная в Интернете. Ему уже не меньше 8 лет и основая проблема этих тюнеров — высохшие конденсаторы.

Их можно определять при помощи измерителя ESR-сопротивления конденсаторов. Я сверяю его со следующей табличкой, которая была в комплекте с измерителем.

Вот к примеру конденсатор из блока питания в обвязке микросхемы ШИМ. Емкость упала почти в 3 раза, а ESR больше чем в 2 раза выше. Из-за него вскоре тюнер мог не запуститься. В результате проверки конденсаторов пришлось поменять 3 штуки. Их видно — черно-голубые Jamicon.

На основной плате пришлось поменять 7 штук.

Меняю те конденсаторы, которые влияют на прием сигнала. Они стоят возле питающего разъема, стабилизатора и процессора. После замены конденсаторов и сборки тюнера, проверяем его. В результате изображение без кубиков. Тюнер стабильно принимает сигнал с спутниковой тарелки. Можно было поменять и больше конденсаторов, так как практически все конденсаторы на основной плате уже подсохли, но тогда целесообразность ремонта уменьшается ввиду низкой стоимости тюнера.

Ваш e-mail не будет опубликован. Оповещать о новых комментариях по электронной почте. Путь к успеху. Главная Рубрики Создание и ведение бизнеса Личный доход и управление им Планирование и организация работы Навыки успешных людей Строительство и ремонт Сад и огород Здоровый образ жизни Случаи из жизни, дающие опыт Об авторе Обратная связь Архив сайта Карта сайта.

Открыть меню. Изображение распадается на кубики. Внутреннее устройство тюнера. Таблица зависимости ESR и емкости конденсатора. Конденсатор 33 мкФ с большим ESR. Блок питания C после замены конденсаторов. Плата тюнера C после замены конденсаторов. Изображение после ремонта без кубиков. Замененные конденсаторы из тюнера. Поделиться новостью в соцсетях. Метки: ремонт. Ваш комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован.

Радиоэлементы из старой аппаратуры: конденсаторы

Вторым незаменимым элементом в электрических схемах является конденсатор. Они бывают полярные и неполярные. Различия их в том, что одни применяются в цепях постоянного напряжения, а другие в цепях переменного. Возможно, применение постоянных конденсаторов в цепях переменного напряжения при включении их последовательно одноименными полюсами, но они при этом показывают не лучшие параметры. Подстроечные конденсаторы применяются для настройки резонансных цепей в приемо-передающей аппаратуре.

Конденсаторы пусковые Китай. Вы можете купить в розницу и оптом с доставкой.

Конденсатор фотографии и картинки

Прием лома осуществляется отправлениями почтой, транспортными компаниями или в пункте приема по адресу ул. Малышева, 73а. При необходимости Вы сможете отредактировать список — изменить количество изделий, удалить какие-то пункты, снова вернуться в каталог и добавить новые товары. После этого Вам останется только заполнить в бланке необходимые поля и выслать почтовое отправление в нашу компанию. Классический плоский конденсатор состоит из двух обкладок, между которыми находится слой диэлектрика. Важнейшим свойством конденсатора является его способность накапливать и отдавать электрический ток. На сегодняшний день трудно представить электронное устройство, в котором бы не было конденсаторов. Радиоприемники, телевизоры, компьютеры, разнообразная бытовая электроника — конденсаторы есть практически везде.

Конденсаторы. Общая информация

Подавляющее большинство светильников кроме активной мощности, имеет еще и реактивную мощность. Эти устройства имеют обмотку с достаточно большой индуктивностью, соответственно значительная часть потребляемой электроэнергии идет не на обеспечение эффекта свечения, а расходуется впустую. Собственно для улучшения этого параметра, то есть для того что чтобы уменьшить реактивную мощность и используют конденсаторы. Эти приборы нужно присоединить к дросселю параллельно сети В. В результате будет происходить компенсация емкостью индуктивности дросселя, поэтому ток, который потребляет такой светильник, уменьшается практически вдвое.

В статье дается краткий обзор конденсаторов mkp и mkt, выпускаемых на основе полипропиленовых со свойствами самовосстановления после пробоя и полиэстеровых пленок, как общего применения, так и низкоиндуктивных, импульсных и демпферных, для диодно-тиристорных и igbt-модулей, высоковольтных, помехоподавляющих фильтров rfi-filters и rc-цепочек на их основе, производимых компанией elektronicke souchastky cz, a.

Конденсаторов — фото и фотографии

Конденсатор фотографии и картинки. Топовая коллекция конденсатор. Векторы конденсатор. Печатная плата с электронных компонентов. Запасные части электронных устройств.

Аксессуары и комплектующие для электроники в Днепропетровской области — конденсатор

Конденсаторы различают по виду диэлектрика. Существуют конденсаторы с твердым, жидким и газообразным диэлектриком. С твердым диэлектриком это: бумажные, пленочные, керамические, слюдяные. Также существуют электролитические, о которых уже было рассказано выше и оксидно-полупроводниковые конденсаторы. Эти конденсаторы отличаются от всех остальных большой удельной емкостью. Многие, думаю, встречали на импортных конденсаторах такое цифровое обозначение:. Статья-прикол про радиолюбительство и классификацию радиолюбителей.

Вторым незаменимым элементом в электрических схемах является конденсатор. Они бывают полярные и неполярные. Различия их в том, что одни.

Конденсаторы плёночные — это конденсаторы с диэлектриком из полимерной пленки-лавсана, полиэстера, полипропилена.. Плёночные конденсаторы являются одним из основных типов конденсаторов, применяемых в любых электронных устройствах и наиболее оптимальным решением для цепей с высокочастотным импульсным током. Вход с паролем и Регистрация.

Кривой Рог, Дзержинский Вчера Хотите продавать быстрее? Узнать как.

Днепр, Жовтневый Вчера Днепр, Индустриальный Вчера Пятихатки Вчера

Все радиотехнические, электронные устройства, кроме микросхем и транзисторов , обязательно имеют в своем составе конденсаторы.

Конденсаторы являются второй, по распространенности и степени использования, после резисторов, деталью в электронных схемах. Действительно, в любом электронном устройстве, будь то мультивибратор на 2 транзисторах или материнская плата компьютера, во всех них находят применение эти радиоэлементы. Конденсатор обладает свойством накапливать заряд и впоследствии отдавать его. Простейший конденсатор представляет собой 2 пластины, разделенные тонким слоем диэлектрика. Емкостное сопротивление конденсатора зависит от его емкости и частоты тока. Конденсатор проводит переменный ток и не пропускает постоянный.

Монитор достаточно старый, был куплен примерно в году и используется мной по сей день. Этот монитор уже ремонтировался мной примерно в году. Симптомы и причины были одинаковые: монитор не включается с холодного старта, ему стало требоваться время, чтобы прогреться.

Полимерные конденсаторы — альтернатива многослойным керамическим конденсаторам

Расширение сферы применений портативных устройств для обработки информации и вычислений, а также рост автомобильной промышленности вызвали огромный спрос на многослойные керамические конденсаторы. Сложность производственных процессов при изготовлении этих конденсаторов (с использованием чередующихся слоев керамики и металла толщиной в несколько нанометров) ограничивает число производителей, способных осуществлять последовательный контроль качества. Отраслевые наблюдатели ожидают, что дефицит исчезнет к 2020 году, но производители конечных изделий электроники по-прежнему обеспокоены. 

Хорошей новостью является то, что у инженеров есть множество способов избежать применения в разработках многослойных керамических конденсаторов. Один из подходов состоит в том, чтобы использовать конденсаторы большей емкости в доступном типоразмере, если это не требует больших изменений в трассировке печатной платы. Другой подход заключается в параллельном соединении конденсаторов меньшей емкости или использовании конденсаторов, выполненных по совершено другой технологии, такой как полимерные конденсаторы.

Онлайн-сообщество “Element14” проверило последнее утверждение относительно полимерных конденсаторов в рамках специального конкурса. В поисках подходящих альтернатив интернет-сообщество из более чем 650 000 инженеров провело конкурс, который включал в себя испытания полимерных конденсаторов на предмет того, как они ведут себя по сравнению с аналогичными керамическими конденсаторами. В итоге были получены очень интересные результаты.

Участники конкурса получили набор из 17 типов полимерных конденсаторов производства Panasonic, которые обладали емкостью 4,7…470 мкФ. Они также получили тестер, который позволял измерять пиковые значения эквивалентного последовательного сопротивления конденсаторов (далее ESR), экспериментировать с различными конденсаторами, создавать оригинальные схемы, модифицировать уже существующие и так далее (рисунок 1). Вот что написали участники экспериментов о сделанных выводах.

Их первая задача заключалась в том, чтобы найти лучший способ измерения величины ESR и фактической емкости конденсаторов. Эти параметры важны потому что современным микропроцессорным системам требуются источники питания, выдающие большой ток и с чрезвычайно быстрым прохождением переходных процессов, что в свою очередь требует жесткого регулирования. Эти условия создают потребность в экономичных компактных конденсаторах с высокими значениями емкости.

Идеальный конденсатор не имеет эквивалентного последовательного сопротивления, однако во всех реальных конденсаторах это сопротивление присутствует, хотя и имеет крайне небольшие значения. ESR конденсатора влияет на поведение всей электрической цепи и по прошествии определенного времени. Из-за старения и высыхания электролита в некоторых конденсаторах, неправильного использования и перегрева значение этого параметра может ухудшиться. В таком случае рассеиваемая мощность возрастает, что еще более ухудшает производительность.

Рис. 1. ESR-метр ESR 70 и настольный мультиметр Tenma 72-1020, используемые для измерения величины ESR при испытаниях конденсаторов

Одной из первых целей участников эксперимента был поиск наиболее надежного способа измерения величины ESR полимерных конденсаторов. Для этого участники использовали два разных метода измерений: метод измерения при помощи осциллографа и метод с использованием специального измерителя значения ESR (рисунок 2). Исследованные конденсаторы соответствовали своим спецификациям с учетом условий, при которых проводились измерения. Участники исследования были особенно внимательны к тому, чтобы обеспечить надежный контакт между выводами конденсатора и щупами средства измерения величины ESR.

В итоге оба метода дали схожие результаты, хотя были отмечены некоторые важные моменты. Значения емкости, измеренные с помощью ESR 70 и настольного мультиметра Tenma 72-1020 были в практически полном соответствии, хотя ESR 70 неизменно давал результаты, значения которых были ниже, чем у Tenma 72-1020. Прибор ESR 70 оказался простым в использовании, но ему не хватает точности для измерения значений ESR ниже, чем, примерно, 0,04 Ом.

Рис. 2. Типовые схемы для измерения величины ESR конденсатора с использованием осциллографа и встроенного генератора сигналов

Метод с применением осциллографа, хотя и сложнее в настройке и медленнее, дает схожие с полученными при помощи прибора ESR 70 результаты. Однако метод с применением осциллографа имеет некоторые преимущества. Например, изменяя частоту или просто наблюдая форму сигнала, можно получить более глобальное понимание иных причин, которые вызывают неидеальное поведение конденсатора (скажем, наличие индуктивности выводов). 

Уменьшение пульсаций на выходе при коммутации

В другом эксперименте было исследовано влияние замены керамических конденсаторов на полимерные. Участники исследования подключили емкость к силовому модулю TI SWIFT Power Module, чтобы увидеть, уменьшают ли полимерные конденсаторы пульсации на выходе модуля.

Силовой модуль SWIFT TPSM84A21 10 A представляет собой понижающий преобразователь, который позволяет получить на выходе постоянное напряжение в диапазоне 0,508…1,3 В с максимальным током 10 А при входном постоянном напряжении 8…14 В. Модуль имеет встроенные конденсаторы на входе и на выходе. Внешняя емкость обычно не требуется. Однако если источник входного напряжения находится на расстоянии более нескольких дюймов от TPSM84A21, то может возникнуть необходимость в дополнительной емкости, которую необходимо подключить ко входу микросхемы. Типовое рекомендуемое значение входной емкости составляет 47…100 мкФ.

Члены сообщества проверили, может ли помочь в решении поставленной задачи полимерный конденсатор с низким значением ESR. Чрезвычайно низкое значение ESR необходимо для уменьшения амплитуды пульсаций напряжения и, как правило, в этом случае используются керамические конденсаторы. Альтернативой является один алюминиевый полимерный конденсатор Panasonic, который может заменить несколько керамических конденсаторов.

Участники сообщества оценили ограниченное количество условий проведения эксперимента при относительно низкой выходной мощности. В первом испытании не использовалась внешняя дополнительная емкость, в результате чего величина пульсаций составила около 8 мВ. Коммутационный шум возникал на той же частоте, что и коммутация модуля.

Затем участники экспериментировали, добавляя внешнюю входную емкость в виде алюминиевого твердотельного конденсатора Panasonic для поверхностного монтажа на 120 мкФ. Добавление внешнего конденсатора уменьшило пульсации с 8 до 5,6 мВ, что значительно ниже значения, указанного в описании модуля.

Пульсаций и шума, не уменьшенных посредством фильтрации, может быть достаточно, чтобы ухудшить характеристики устройств, подключенных к источнику питания. Добавление дополнительной емкости показало, как можно уменьшить шум и пульсации на выходе схемы.

Рис. 3. Схема накачки заряда

Другой эксперимент был сосредоточен на схеме накачки заряда и сравнивал характеристики полимерных конденсаторов с характеристиками многослойных керамических. В качестве краткого обзора: схема накачки заряда – это своего рода преобразователь постоянного тока (DC/DC-преобразователь), который использует конденсаторы для повышения или понижения напряжения. Некоторые виды коммутирующих устройств контролируют подключение напряжения питания к нагрузке через конденсатор. В схеме накачки заряда с двухступенчатым циклом конденсатор на первом этапе подключается через источник питания и заряжается от источника напряжения питания. На втором этапе схема изменяется таким образом, что конденсатор включается последовательно с источником питания и нагрузкой. Это делает напряжение на нагрузке равным сумме напряжения питания и напряжений на конденсаторах. Импульсный характер переключаемого более высокого выходного напряжения часто сглаживается путем использования конденсатора.

Системы с накачкой заряда могут удваивать, утраивать напряжение, вдвое уменьшать его и генерировать произвольные напряжения путем быстрого переключения между режимами, в зависимости от топологии схемы и применяемого контроллера. В данном случае схема накачки заряда представляла собой схему Диксона, в которой использовался вход, на который подавалось 12 В. На выходе без подключенной нагрузки было напряжение порядка 48 В (рисунок 3).

Рис. 4. Генератор, приводящий в действие схему накачки заряда

Экспериментаторы управляли этой системой с помощью простого генератора. Конструкция генерировала последовательность импульсов на выходе, используя счетчик 74HC4040D, инверторы на основе триггеров Шмитта 74AC14 и H-образный мост LMD18201 (рисунок 4). Схема использовала только один из выходов драйвера H-образного моста, потому что конденсаторы полярные, а полный мост сгенерировал бы напряжение обратной полярности, которое было бы подано на конденсаторы. В системе использовались керамические многослойные конденсаторы и полимерные конденсаторы, в обоих случаях это были конденсаторы емкостью 10 мкФ и рабочим напряжением 50 В.

В таблице 1 приведены результаты исследования функционирования конденсаторов в схеме накачки заряда. Полимерные конденсаторы могут значительно лучше выполнять свою функцию, чем многослойные керамические конденсаторы, особенно в тех случаях, когда рабочее напряжение близко к номинальному напряжению конденсатора.

Параметр	Многослойный керамический конденсатор	Полимерный конденсатор
Выходное напряжение, В	49	49
Входное напряжение, В	16	14,05
Входной ток, А	0,572	0,565
Выходной ток, А	0,139	0,138
Входная мощность, Вт	9,15	7,94
Выходная мощность, Вт	6,82	6,76
Эффективность, %	74,5	85,2
Напряжение пульсаций, Vp-p	2,91	0,5

Участники обнаружили, что без нагрузки обе схемы накачки генерировали одинаковое повышенное напряжение; при 12 вольтах на входе они выдавали 47 вольт на выходе. Тем не менее, чтобы получить на выходе 49 В, схеме с применением керамических многослойных конденсаторов потребовалось дополнительно подать еще два вольта на вход, что на 13% больше номинального входного напряжения.

Для схемы накачки заряда с полимерными конденсаторами и выходным напряжением 49 В, где в качестве нагрузки был подключен нагреватель клеевого пистолета, входная мощность составила 7,94 Вт, выходная мощность – 6,76 Вт, а КПД составил 85,2%. Для многослойных керамических конденсаторов, использовавшихся в схеме накачки заряда с выходным напряжением 49 В и аналогичной подключенной нагрузкой в виде нагревателя, входная мощность составила 9,15 Вт, выходная мощность – 6,82 Вт, а КПД – 74,5%.

Испытания также показали, что пульсации выходного напряжения в цепи, содержащей многослойные керамические конденсаторы, были примерно в пять раз выше, чем в цепи, содержащей полимерные конденсаторы, что было бы важно, если бы схему использовали в качестве источника питания. При том же входном напряжении (12 В) схема, содержащая полимерные конденсаторы, генерировала примерно на шесть вольт больше (под нагрузкой), чем схема с многослойными керамическими конденсаторами, что выше примерно на 17%.

Реальная альтернатива многослойным керамическим конденсаторам

Применение схемы накачки заряда показало, что полимерные конденсаторы могут работать значительно лучше, чем многослойные керамические конденсаторы, особенно в тех случаях, когда фактическое рабочее напряжение близко к номинальному напряжению конденсатора.

Экспериментаторы проверили работу схемы при различных условиях и при относительно низких значениях выходной мощности, с внешней входной емкостью и без нее. Результаты испытаний приведены в таблице 2.

№ испытания (эксперимента)	Входное напряжение, В	Входной ток, А	Выходное напряжение, В	Выходной ток, А	Нагрузка на выходе, Ом	Мощность, рассеиваемая на нагрузке, Вт	Пульсации напряжения на выходе, мВ
1	10,52	0,036	1,005	0	Бесконечно большая величина	0	8
2	10,52	0,046	1,004	0,1	10	0,1	8
3	10,52	0,138	1,005	1	1	1	8
4	10,51	0,247	1,005	2	0,5	2	8
5	10,04	0,046	1,005	0,1	10	0,1	5,6
6	10,05	0,138	1	1	1	1	5,6
7	10,05	0,247	1,005	0,5	0,5	2	5,6

Эти эксперименты указывают на большие перспективы применения полимерных конденсаторов в качестве замены многослойным керамическим конденсаторам. Полимерные конденсаторы имеют преимущества перед многослойными керамическими конденсаторами, особенно с точки зрения более низкого значения ESR, обеспечения меньших пульсаций напряжения и лучшей энергоэффективности. Нехватка многослойных керамических конденсаторов вызвала много дискуссий в сообществе разработчиков относительно пассивных компонентов в целом и использования полимерных конденсаторов в частности. Хотя спрос и предложение многослойных керамических конденсаторов со временем стабилизируются, текущий дефицит конденсаторов данного типа помог понять, что полимерные конденсаторы в качестве альтернативы керамическим помогут избежать проблем с поставками в будущем.

 Источник: https://www.eeworldonline.com

Литература

1. Evaluating polymer capacitors 
2. The polymer capacitor contest page

Автор: Рэндалл Счастны Переводчик: Алексей Катков (г. Санкт-Петербург)

Производители: Panasonic

Разделы: Конденсаторы электролитические танталовые, Конденсаторы электролитические алюминиевые

Опубликовано: 21. 01.2020

Генератор и конденсатор — Как работают вспышки камеры

В предыдущем разделе мы видели, что трансформаторам для правильной работы необходим переменный ток. Схема вспышки обеспечивает эти колебания, постоянно прерывая поток постоянного тока — она пропускает быстрые короткие импульсы постоянного тока, чтобы постоянно колебать магнитное поле.

Схема делает это с помощью простого генератора. Основными элементами генератора являются первичная и вторичная катушки трансформатора, еще одна катушка индуктивности (катушка обратной связи) и транзистор , который действует как электрически управляемый переключатель.

Реклама

Когда вы нажимаете кнопку зарядки , она замыкает переключатель зарядки, так что короткий импульс тока течет от батареи через катушку обратной связи к базе транзистора. Подача тока на базу транзистора позволяет току течь от коллектора транзистора к эмиттеру — это на короткое время делает транзистор проводящим (подробности см. в разделе «Как работают усилители»).

Когда транзистор «включен» таким образом, может произойти выброс тока от батареи к первичной обмотке трансформатора. Всплеск тока вызывает изменение напряжения во вторичной обмотке, что, в свою очередь, вызывает изменение напряжения в обмотке обратной связи. Это напряжение в катушке обратной связи проводит ток к базе транзистора, снова делая транзистор проводящим, и процесс повторяется. Цепь продолжает прерываться таким образом, постепенно повышая напряжение через трансформатор. Это колебательное действие производит пронзительный звук, который вы слышите, когда вспышка заряжается.

«» «» Конденсатор вспышки от обычной мыльницы

Затем высоковольтный ток проходит через диод, который действует как выпрямитель — он позволяет току течь только в одном направлении, поэтому он превращает флуктуирующий ток от трансформатора обратно в устойчивый постоянный ток.

Схема вспышки сохраняет этот высоковольтный заряд в большом конденсаторе. Подобно батарее, конденсатор удерживает заряд до тех пор, пока не будет подключен к замкнутой цепи.

Конденсатор постоянно подключен к двум электродам лампы-вспышки, но если газообразный ксенон не ионизирован, трубка не может проводить ток, поэтому конденсатор не может разрядиться.

Цепь конденсатора также соединена с меньшей газоразрядной трубкой через резистор. Когда напряжение в конденсаторе достаточно высокое, ток может протекать через резистор, чтобы зажечь маленькую трубку. Это действует как индикатор, сообщающий вам, когда вспышка готова к работе.0003 «» Конденсатор в типичной схеме фотовспышки может хранить много сока. Мы зарядили его, а затем разрядили, соединив две клеммы. Посмотрите это короткое видео, чтобы увидеть, что произошло. (Дети, не пытайтесь повторить это дома!)

Вспышка курок соединен проводами с затворным механизмом. Когда вы делаете снимок, триггер ненадолго замыкается, подключая конденсатор ко второму трансформатору. Этот трансформатор повышает 200-вольтовый ток от конденсатора до 1000–4000 вольт и пропускает высоковольтный ток на металлическую пластину рядом с лампой-вспышкой. Мгновенное высокое напряжение на металлической пластине обеспечивает необходимую энергию для ионизации газа ксенона, делая его проводящим. Вспышка срабатывает синхронно с открытием затвора.

Различные электронные вспышки могут иметь более сложную схему, чем эта, но большинство из них работают по одному и тому же основному принципу. Это просто вопрос повышения напряжения батареи, чтобы включить небольшую газоразрядную лампу.

Для получения более подробной информации о вспышках камеры, в том числе о вспышках, которые «считывают» объект перед собой, перейдите по ссылкам ниже.

Связанные статьи HowStuffWorks

Другие полезные ссылки

• Одноразовая электроника вспышки камеры
• Информация об электронной вспышке
• Фотосъемка с ведомой вспышкой
• Часто задаваемые вопросы о стробоскопе Сэма
• Super Flash
• Советы по фотографии: внешняя вспышка
• Photo.net
• Photoshot.com

​

Процитируйте это!

Пожалуйста, скопируйте/вставьте следующий текст, чтобы правильно процитировать эту статью HowStuffWorks. com:

Том Харрис «Как работают вспышки фотоаппаратов» 30 июля 2002 г.
HowStuffWorks.com. 13 марта 2023 г.

LT3420 Быстро и эффективно заряжает конденсаторы для фотовспышек, используя минимальное пространство на плате

к Альберт Ву Скачать PDF

Введение

LT3420 — это силовая ИС, разработанная в первую очередь для зарядки конденсаторов с большой емкостью до высокого напряжения, например, используемых для стробоскопических вспышек цифровых и пленочных фотоаппаратов. Эти конденсаторы обычно называют конденсаторами для фотовспышек или стробоскопов, и их емкость варьируется от сотен микрофарад до миллифарад с целевым выходным напряжением более 300 В. Конденсатор фотовспышки используется для накопления большого количества энергии, которая может быть высвобождена почти мгновенно для питания ксеноновой лампы, обеспечивающей свет, необходимый для фотосъемки со вспышкой. Традиционные решения для зарядки конденсатора фотовспышки, такие как автоколебательный тип, крайне неэффективны. Более современные технологии используют множество дискретных устройств для реализации обратноходового преобразователя, но требуют большой площади платы и страдают от высоких пиковых токов, что сокращает срок службы батареи. LT3420 включает в себя встроенный переключатель с низким сопротивлением и использует новую запатентованную технику управления для решения этой сложной проблемы питания высокого напряжения. При использовании LT3420 требуется всего несколько внешних компонентов для создания законченного решения, которое экономит ценное пространство на плате при постоянно уменьшающихся конструкциях камер. КПД LT3420 высок, обычно превышает 75 %, а пиковый ток компонента хорошо контролируется, что является важной характеристикой для увеличения срока службы батареи.

Обзор

На рис. 1а показано приложение фотовспышки для LT3420. Для создания необходимого высокого выходного напряжения LT3420 предназначен для работы в топологии обратноходового импульсного стабилизатора. В LT3420 используется адаптивная схема управления временем включения/выключения, обеспечивающая превосходную эффективность и точное управление коммутируемыми токами. LT3420 может заряжать конденсатор емкостью 220 мкФ от 50 В до 320 В за 3,5 с от входного напряжения 5 В, как показано на рис. 1b. Время зарядки уменьшается с увеличением напряжения _IN , как показано на рисунке 1c. 50 В используется в качестве отправной точки при расчете времени заряда, поскольку ксеноновая лампа самозатухает при этом напряжении, останавливая дальнейшее падение напряжения на конденсаторе фотовспышки.

 

 

Рисунок 1а. Схема зарядки конденсатора фотовспышки 320В.

 

 

Рисунок 1б. Форма волны зарядки.

 

 

Рисунок 1с. Время заряда.

На рис. 1а схема справа от C4 показывает типичный способ генерации светового импульса после зарядки конденсатора фотовспышки. При срабатывании SCR летящий провод, расположенный рядом с ксеноновой лампой, достигает потенциала в несколько киловольт. Это ионизирует газ внутри колбы, образуя путь с низким импедансом через колбу. Энергия, хранящаяся в конденсаторе фотовспышки, быстро проходит через ксеноновую лампу, создавая вспышку света. Важно реализовать разводку заземления, показанную на рис. 1а, потому что во время вспышки по дорожкам, обозначенным жирными линиями, могут течь сотни ампер. Неправильная разводка заземления может привести к нестабильному поведению цепи.

На рис. 2 показана упрощенная блок-схема LT3420. В любой момент Master Latch определяет, в каком из двух режимов находится LT3420: «Power Delivery» или «Refresh». В режиме подачи питания включена схема, заключенная в меньшую пунктирную рамку, которая обеспечивает питание для зарядки фотовспышечного конденсатора C4. Выходное напряжение контролируется импульсом обратного хода на первичной обмотке трансформатора. Поскольку делитель выходного напряжения не требуется, устраняется значительный источник потерь мощности. На самом деле, единственная нагрузка постоянного тока на выходной конденсатор обусловлена ​​собственными утечками конденсатора и незначительной утечкой через выпрямительный диод. Это приводит к тому, что конденсатор фотовспышки может сохранять большую часть своей энергии, когда LT3420 находится в выключенном состоянии.

 

 

Рисунок 2. Упрощенная блок-схема LT3420.

Как только целевое выходное напряжение достигнуто, режим подачи питания завершается, и деталь переходит в режим обновления. В режиме обновления блок подачи питания отключен, что снижает ток покоя, а таймер обновления включен. Таймер обновления просто генерирует программируемую пользователем задержку, после которой деталь снова входит в режим подачи питания. Оказавшись в режиме подачи питания, LT3420 снова будет подавать питание на выход, пока не будет достигнуто целевое напряжение. Рис. 3 представляет собой осциллограмму, показывающую как начальную зарядку конденсатора фотовспышки, так и последующее действие обновления. Верхний сигнал — это выходное напряжение. Средняя форма сигнала — это напряжение на выводе CT. Нижняя кривая показывает входной ток. Режим работы детали указан под фото.

 

 

Рис. 3. Три режима работы LT3420: выключение, зарядка и обновление конденсатора фотовспышки.

Пользователь может отключить таймер обновления и принудительно перевести часть в режим подачи энергии, переключив вывод CHARGE на высокий уровень, затем на низкий, а затем снова на высокий. Переход с низкого уровня на высокий на выводе CHARGE запускает однократное срабатывание, которое устанавливает основную защелку, переводя деталь в режим подачи питания. Низкое значение CHARGE приводит к отключению устройства. Таймер обновления можно запрограммировать на неопределенное время ожидания, просто заземлив вывод CT. В этой конфигурации LT3420 повторно войдет в режим подачи питания, только переключив контакт CHARGE.

В режиме подачи питания LT3420 работает за счет адаптивного управления временем включения и выключения переключателя. Время включения переключателя контролируется таким образом, чтобы пиковый первичный ток составлял 1,4 А (типичное значение). Время выключения регулируется таким образом, чтобы минимальный вторичный ток составлял 40 мА (типичное значение). При таком типе схемы управления микросхема всегда работает в режиме непрерывной проводимости (Continuous Conduction Mode), что приводит к быстрой зарядке выходного конденсатора. Дополнительным преимуществом этой схемы является то, что часть может выдерживать короткое замыкание на выходе в течение неопределенного времени. На рис. 4а и 4б показаны соответствующие токи в режиме подачи энергии, когда V _OUT — 100 В и 300 В соответственно. Обратите внимание, как время включения и время выключения автоматически регулируются, чтобы поддерживать постоянный пиковый ток в первичной и вторичной обмотках трансформатора по мере увеличения V _OUT .

 

 

Рисунок 4а. Переключение сигналов с V _OUT = 100 В, V _CC = V _BAT = 3,3 В.

 

 

Рисунок 4б. Переключение сигналов с помощью V _OUT = 300 В, В _CC = В _BAT = 3,3 В.

Измерение эффективности

Измерение эффективности схемы, предназначенной для зарядки больших емкостных нагрузок, является сложной задачей, особенно с конденсаторами для фотовспышек. Идеальным способом измерения эффективности схемы зарядки конденсатора было бы найти энергию, подводимую к выходному конденсатору (0,5 • C • V ² ), и разделить ее на общую входную энергию. Этот метод здесь не работает, потому что конденсаторы для фотовспышек далеки от идеальных. Помимо прочего, они имеют относительно высокие токи утечки, большое диэлектрическое поглощение и значительные коэффициенты напряжения. Гораздо более точным и простым методом является измерение эффективности в зависимости от выходного напряжения. Вместо конденсатора фотовспышки используйте высококачественный конденсатор меньшего размера, что уменьшит ошибки, связанные с неидеальным конденсатором фотовспышки. Используя регулируемую нагрузку, выходное напряжение можно установить где угодно между землей и максимальным выходным напряжением. Эффективность измеряется выходной мощностью (В _OUT • I _OUT ) разделить на входную мощность (V _IN • I _IN ). На рис. 5 показан КПД схемы на рис. 1, измеренный с помощью этого метода. Этот метод также обеспечивает хорошее средство для сравнения различных цепей зарядки, поскольку он исключает изменчивость конденсатора фотовспышки из измерения. Полный КПД схемы, заряжающей идеальный конденсатор, был бы средним по времени заданной кривой КПД с течением времени как V _OUT изменяется.

 

 

Рисунок 5. Эффективность схемы на рисунке 1.

Стандартные трансформаторы

Linear Technology Corporation сотрудничала с несколькими производителями трансформаторов (включая TDK, Pulse и Sumida), чтобы предоставить конструкции трансформаторов, оптимизированные для LT3420, которые подходят для большинства приложений. Для получения подробной информации обратитесь к производителю трансформатора. Если вы хотите разработать собственный трансформатор, в техническом описании LT3420 есть раздел, посвященный соответствующим вопросам.

Профессиональное зарядное устройство для фотовспышек

На рис. 6 показано зарядное устройство профессионального уровня, предназначенное для быстрой и эффективной зарядки больших (>500 мкФ) конденсаторов фотовспышек. Здесь несколько цепей LT3420 могут использоваться параллельно. Самая верхняя цепь на рисунке — это основное зарядное устройство. Он работает так, как если бы это было единственное зарядное устройство в цепи. Сигнал DONE от этого зарядного устройства инвертируется транзистором Q1 и управляет выводом CHARGE всех других подчиненных зарядных устройств. Обратите внимание, что заземление контактов RREF и CT отключает схему управления зарядными устройствами Slave. Время зарядки данного конденсатора обратно пропорционально количеству используемых зарядных устройств. Три параллельных зарядных устройства занимают треть времени зарядки по сравнению с одним зарядным устройством, подключенным к одному и тому же конденсатору фотовспышки. Эта схема может заряжать конденсатор емкостью 650 мкФ от 50 В до 320 В за 3,5 с от входного напряжения 5 В.

 

 

Рис. 6. Это зарядное устройство профессионального уровня использует несколько параллельных цепей для быстрой зарядки больших конденсаторов фотовспышек.

Взаимодействие с микроконтроллером

LT3420 можно легко подключить к микроконтроллеру. Штыри CHARGE и DONE являются контактами управления и индикатора режима, соответственно, для детали. Используя эти выводы, LT3420 можно выборочно отключать и включать в любое время. Микроконтроллер может полностью контролировать LT3420. На рис. 7 показано, как схема LT3420 выборочно отключается, когда на выводе CHARGE устанавливается низкий уровень в середине цикла зарядки. Это может быть необходимо во время чувствительных операций в цифровой камере. Как только вывод CHARGE возвращается в высокое состояние, зарядка продолжается с того места, где она была остановлена.

 

 

Рис. 7. Остановка цикла зарядки в любой момент.

Регулируемый входной ток

Для многих типов современных аккумуляторов максимально допустимый ток, который может потребляться от аккумулятора, ограничен. Обычно это достигается с помощью активной схемы или многопредохранителя. Различные части цифровой камеры могут требовать больших токов на определенных этапах работы и очень малых в других случаях. Схема зарядки фотовспышки должна иметь возможность адаптироваться к этим переменным токам, потребляя больше тока, когда остальная часть камеры потребляет меньше, и наоборот. Это помогает сократить время заряда конденсатора фотовспышки, избегая при этом риска слишком большого потребления тока от батареи. Входной ток схемы LT3420 можно отрегулировать, управляя выводом CHARGE сигналом PWM (широтно-импульсная модуляция). Микропроцессор может регулировать рабочий цикл ШИМ-сигнала для достижения желаемого уровня входного тока. Существует множество схем для достижения этой функции. Как только целевое выходное напряжение достигнуто, сигнал ШИМ должен быть остановлен, чтобы избежать перезарядки конденсатора фотовспышки, поскольку сигнал на выводе CHARGE переопределяет таймер обновления.

Простой способ получения регулируемого входного тока показан на рис. 8. Сигнал ШИМ имеет частоту 1 кГц. Когда ON имеет высокий логический уровень, схема включена, и вывод CHARGE управляется сигналом PWM. Когда целевое выходное напряжение достигнуто, DONE становится высоким, в то время как CHARGE также имеет высокий уровень. Выход A1 становится высоким, что приводит к высокому уровню CHARGE независимо от сигнала PWM. Теперь деталь находится в режиме обновления. По окончании периода обновления вывод DONE переходит в низкий уровень, позволяя сигналу PWM снова управлять выводом CHARGE. Эта функция может быть легко реализована в микроконтроллере. Рисунок 9показывает входной ток для схемы на Рисунке 1 при изменении рабочего цикла ШИМ-сигнала.

 

 

Рис. 8. Простая логика для регулируемого входного тока.

 

 

Рис. 9. Входной ток при изменении рабочего цикла.

Заключение

LT3420 представляет собой высокоэффективное интегрированное решение для зарядки конденсаторов фотовспышек. В устройство встроено множество важных функций, в том числе автоматическое обновление, строго контролируемые токи и встроенный выключатель питания, что позволяет сократить количество внешних деталей.