A A A

Elektronowe lampy błyskowe

Elektronowe lampy błyskowe Nie bez powodu pozdrowienie fotoamatorów brzmi: „Dobrego światła". Światło jest podstawą zdjęć fotograficznych. Podczas gdy przy zdjęciach robionych na dworze warunki oświetleniowe są na ogół dostateczne, przy wielu zdjęciach we wnętrzach często konieczne jest posłużenie się sztucz­nym źródłem światła. Wysiłki znalezienia najbardziej odpowiednich sztucz­nych źródeł światła są tak stare, jak fotografowanie. Któż pamięta daw­niejsze zdjęcia robione w domu przy magnezji, której zastosowanie za każdym razem kojarzyło się ze średniowiecznymi eksperymentami al­chemików. O czasach tych myśli się dzisiaj tylko z uśmiechem. Stosowane obecnie środki są o wiele bardziej skuteczne i wygodne. Ze względu na wysoką czułość filmów potrzebne są już lampy fotoelektryczne o mocy 250H-500 W, a nawet proste lampy żarowe. Inną możliwość dają bardzo po­żyteczne, ale mimo to stosunkowo drogie lampy błyskowe jednorazowego użytku. Podczas gdy przy stosowaniu lamp fotograficznych wadą jest to, że ustawienie ich wymaga wiele wysiłku i że nadają się one tylko do zdjęć mniej lub więcej pozowanych, przy lampach błyskowych znaczną ich wadą jest wysoka cena. Zatem warto wykonać trwałe elektroniczne urządzenie błyskowe. Obok wysokiej siły światła urządzenie to ma jeszcze tę zaletę, że można się nim posługiwać w sposób prosty i szybki oraz jest łatwe w konser­wacji, natomiast wadą jest wysoka cena. Poniżej opiszemy dwa urządzenia, niezbyt drogie, które mogą być zasilane prądem zarówno z sieci, jak również z baterii.Lampy błyskowe o średniej mocy Opisany poniżej przyrząd ma liczbę szacunkową 18 dla materiału 20 DIN. Jako baterie stosuje się dwa ogniwa umożliwiające wykonanie od 50 do 100 błysków, w zależności od tego jak często po sobie następują i od ja­kości baterii. Przyrząd jest wyposażony w układ automatyczny, który z jed­nej strony zapewnia optymalne wykorzystanie baterii, z drugiej zaś, utrzy­mując stałe napięcie, zapewnia stałą jasność światła błysku. Ponadto prze- widziano możliwość pewnego zmniejszenia mocy błysku, co jest zaletą, gdyż baterie można używać aż do wyczerpania. Przy świeżych bateriach można tym samym zwiększyć częstość błysków, gdy ze względu na warunki robienia zdjęć obniży się liczbę szacunkową (9). Zasadę działania przyrządu pokazano na - 16. Przez BL oznaczono lampę błyskową. Kondensator C3 należy naładować napięciem znamiono­wym, np. 450 V. Błysk następuje po zamknięciu wyłącznika aparatu X. Kondensator Ct rozładowuje się poprzez pierwotne uzwojenie transfor­matora zapłonowego Tr2, co wywołuje w uzwojeniu wtórnym impuls wy­sokonapięciowy kilku tysięcy woltów i wówczas zapala się lampa błysko­wa. Tym samym kondensator elektrolityczny C3 rozładowuje się poprzez ścieżkę gazową w lampie błyskowej, oddaje zmagazynowaną energię elek-U2C tryczną W = ——, przekształcając ją w lampie błyskowej w energię świetl­ną. Kondensator elektrolityczny musi być więc ładowany do wysokiego na­pięcia (400-H500 V). Napięcie to uzyskuje się z baterii o napięciu wynoszą­cym 3 V za pomocą tzw. przetwornicy prądowej. Składa się ona ze stop­nia włączającego, zrealizowanego przez tranzystor T2, który okresowo prze­rywa napięcie stałe baterii, transformatora Tri, który to pulsujące napięcie stałe transformuje na wymaganą wielkość napięcia 400-H500 V, oraz z prostownika Gl (Dji Da), który to przemienne napięcie prostuje. Tranzystor działa jako przekształtnik wibracyjny dzięki temu, że ciągle przełącza się sam ze stanu przewodzącego w stan zablokowany i odwrotnie. Uzyskuje się to przez zależne od obciążenia dodatnie sprzężenie zwrotne, tak że prąd ładowania kondensatora elektrolitycznego przez prostownik i uzwojenie wtórne W2 transformatora Tri jest doprowadzony do bazy tranzystora Ti. Ze względu na to, że potrzebne jest duże wzmocnienie, tranzystor Tt jest włączony przed tranzystor T2. Wzmocnienie musi być mianowicie większe niż przekładnia transformatora Tri. Kondensator Cs służy do wytłumienia zbyt wysokiego napięcia, które powstaje przy otwie­raniu obwodu tranzystora. Uzwojenie W3 w połączeniu z diodą Di służy do wspomagania operacji blokowania tranzystora T2. Jak już powyżej stwierdzono, na kondensatorze elektrolitycznym tego przyrządu przewidziano układ automatycznego utrzymania napięcia na stałym poziomie. Układ ten składa się zasadniczo z dzielnika napięcia (R4, Rj, Re) i jarzeniówki G. Jarzeniówka zapala się, gdy na kondensato­rze elektrolitycznym uzyska się wymagane napięcie, np. 450 V. Dodatni impuls prądowy zostaje przy tym przekazany na bazę tranzystora Tt, powodując wyłączenie drgań relaksacyjnych w obwodzie przełączeniowym. Gdy napięcie na kondensatorze elektrolitycznym spadnie poniżej wartości granicznej, np. 440 V, wtedy jarzeniówka gaśnie i wyładowania relaksa­cyjne zaczynają się od nowa, a proces ładowania zaczyna się ponownie. Za pomocą wyłącznika S2 można zmieniać napięcie progowe w układzie automatycznym tak, aby kondensator elektrolityczny lampy otrzymywał tylko połowę energii. Ma to dwie zalety: po pierwsze — można znacznie zwiększyć częstość błysków, po drugie — baterię można wykorzystać do granic jej możliwości (gdy np. bateria 2V nie może dać 450 V napięcia błysku i normalnie należałoby ją wymienić. Wielkość napięcia błysku, przy której układ automatyczny reaguje, zależy od oporników R,, Rs i R« oraz»od napięcia zapłonu jarzeniówki (jarzeniówka musi więc być naj­pierw przebadana). Jeśli chce się przyrząd zasilać z sieci, wtedy baterię można zastąpić małym transformatorem połączonym z prostownikiem albo też wprowadza się napięcie sieci 220 V na pośredni transformator pośredniczący Tr3 i przez kondensator Ct na tzw. podwajacz napięcia . Gdy lampa błyskowa ma być zasilana tylko z sieci, należy wykonać część przyrządu, którą na - 16 obrysowano linią przerywaną.' W obydwu przypadkach należy zwrócić uwagę na położenie wyłącznika Sj. Podane poniżej zasady obliczania mogą posłużyć także tym, którzy dyspo­nują innymi elementami konstrukcyjnymi niż podane w książce lub chcie­liby uzyskać inne parametry przyrządu. Podane wzory należy traktować jako przybliżone, jednak do naszego celu całkowicie wystarczą. Oczywiście w naszym przypadku chodzi o proces wyładowania kondensatora. Jeżeli napięcie kondensatora oznaczymy przez Uc, wtedy wartość energii elek­trycznej zmagazynowanej w kondensatorze C po naładowaniu wyniesie:W celu obliczenia indukcyjności pierwotnej trzeba posłużyć się schematem zastępczym pokazanym na - 17. Gdy wyłącznik S zostanie zamknięty, wtedy przez uzwojenie Li zacznie płynąć prąd wzrastający w przybliżeniu liniowo, który dojdzie do określonej wartości maksymalnej ograniczonej albo przez nasycenie żelaza, z którego wykonany jest rdzeń transfor­matora, albo przez napięcie nasycenia tranzystora. Wzrostowi prądu odpo­wiada wzrost strumienia magnetycznego w rdzeniu żelaznym do ^mm. Gdy otworzy się wyłącznik S, zmagazynowana energia magnetyczna — Lj i C' (jest tu uwzględnione działanie kondensatora C0 na stronę pierwotną) tworzy obwód drgający — przenosi się na kondensator, tzn. w transfor­matorze Tri płynie prąd — Imax, wywołujący strumień -$moi. Przy wy­ładowaniu powrotnym energia elektryczna zmagazynowana w kondensa­torze C' znowu przekształca się w magnetyczną. Strumień w La zmie­nia się więc od -$mox do +4>mo,, tzn. o 2 $max (- 18). Zmiana ta po­winna zachodzić z wymaganą częstotliwością w czasie & T (T = czas relak­sacji).