关于闪光灯...

龙龙 · 发表于 2004-10-10 21:30

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[这个贴子最后由游方在 2004/10/18 07:46pm 第 1 次编辑]

闪光灯的指数应当是由主电容决定的吧.是否可说,主电容容量越大,那么灯的指数越大?闪光管有没有影响?
资料:
电子闪光灯主要由电池、电路和闪光灯管组成。而通用闪光灯的基本电路由四个部分组成：(1) 振荡升压；(2) 整流充电； (3) 电压指示(充电完毕)；(4) 脉冲触发。
振荡升压部分的作用是将电池的直流低电压变换成交流高电压；整流充电部分的作用是将交流高电压，经半波整流变成脉动直流，并向电容充电储能；而电压指示部分则用来指明闪光灯的工作状况；最后的脉冲触发部分则用来使闪光灯管发光。
闪光灯管是阴冷极发电管，灯管的两端分别有金属的阴、阳两极。靠近阴极附近的玻璃管外部缠绕着触发电极，玻璃管外部涂敷一层四氯化锡导电层。密封的玻璃管内部充满了发光强度很高的惰性气体(通常是氙、氪、氩等气体)。惰性气体在高压电作用下，其原子会丢失电子而变成正离子，而脱离原子的电子获得能量，于是管内惰性气体呈电离状态。离子在电场中移动，使原来处于"阻断"状态的管子导通。此时，若从阴、阳极间引入外加电荷，电子与离子再度复合，能量将以光的形式释放出来，产生气体放电。惰性气体在放电时，能发出瞬间的强烈闪光。
通用型闪光灯的电路原理图见图 5-1。振荡升压部分由三极管BG、反馈电阻R1、电容C1和振荡变压器T1组成。接通电源后，三极管迅速起振，集电极电流增加使T1磁芯渐趋饱和，三极管又因基极电流中断而截止，磁芯磁通量衰减，如此反复循环，产生自激振荡。经变压器T1升压后在副边输出 300伏以上的交流电压。由于振荡频率处于音频范围，因此可以听到由低到高的微弱"吱吱"声。
整流充电电路由二极管D1和大电解电容器C2组成。振荡升压后的交流高压，经半波整流后变成脉动直流，对C2充电。C2的电压由低逐渐升高增至 300伏以上的直流高电压。由于所要承受的电压比较高，所以二极管D1的峰值反向电压和电解电容器C2的耐压值都比较高，均在 300伏以上，而且C2的容量很大，大都在几百个微法以上(视闪光灯指数而定)。
电压指示电路由充电指示灯氖泡NL和限流电阻R2组成。当电解电容器C2的充电电压达到一定的值时，氖泡NL会发光，表明闪光灯已经能闪光，可以拍摄。由于产品设计和工作原理等原因，充电电路可等效成一个一阶电路。从理论上讲，要百分之百地充满电，则需要无穷长的时间，这在实际上是不现实的。所以充电指示灯点亮时，电容器C2上的充电电压并未到达额定值，一般只达到额定电压的70%左右。如果急于拍摄，可能会造成曝光不足。所以应在指示灯亮后稍待，然后才开始拍摄。
脉冲触发电路则由触发电容器C3、分压电阻R3、触发变压器T2和闪光灯管FT组成。整流二极管在对C2充电的同时，也经过R3分压对C3充电至 150伏以上。接通测试按钮K2或热靴上的两个触点短接时，触发变压器T2的原边和电容器C3构成放电回路，并在T2的副边感应出六千伏以上的高压，去触发闪光灯管，使管内的惰性气体电离并导通；电容器C2上所储存的能量通过阴、阳极输入管内，使气体放电，发出耀眼的白光。闪光时间(即闪光持续时间)因闪光灯厂家而异，一般为1/1000～1/50000秒。
由于脉冲触发电容器C3(即K2的两端)上经常有 150伏以上的高压，所以触摸闪光灯联闪插头或热靴插头时会遭电击，这种触发方式称为"高压触发"。现代电子闪光灯为了避免上述现象，采用了可控硅开关电路将脉冲触发电容器C3与热靴插头及联闪线插头相 "隔离"，用可控硅的控制极(门极)来控制阴极和阳极。因为可控硅元件的触发灵敏度高(一般只需要几伏的触发电压)，所以不会产生电击，这种触发方式称为"低压触发"。
判别一支闪光灯是否为"高压触发"或"低压触发"，方法是很简单的。将闪光灯电源接通，用万用表测量闪光灯插头上两点X-触点(中间最大的一点和插头边上的簧片)之间的电压，若电压值只有几伏，那就是属于低压触发，反之则为高压触发。
闪光灯可通过联线与照相机上的Ｘ闪光灯插座相接通，但更多的是将有弹性触点的闪光灯插到照相机上的附件插座(俗称"热靴")上，该插座的闪光灯触点与闪光灯上的弹性触点彼此紧密接触。此时闪光灯的工作就由照相机的快门直接控制了。

龙龙 · 发表于 2004-10-10 21:33

我还整理了一些资料.有很多电子相机的闪光灯和电路图,正在想办法弄上来

buddha · 发表于 2004-10-11 09:54

不光和电容量相关....
主要是和电压有关.

龙龙 · 发表于 2004-10-11 11:14

下面引用由buddha在 2004/10/11 09:54am 发表的内容：
不光和电容量相关....
主要是和电压有关.

只要换一大电容,18指就可以变45指吗?

龙龙 · 发表于 2004-10-11 11:16

[这个贴子最后由龙龙在 2004/10/11 11:39am 第 2 次编辑]

资料来自网络,谢谢原作者
低压闪光灯方案
摘要：本文介绍了手机和数码相机用低压闪光灯方案、主要器件，以及设计选用要求。
关键词：低压闪光灯 Flash LED 电荷泵
闪光灯是一个用途非常广泛的辅助工具，它是摄影光源的一种，当拍照时，周围环境的自然光源（日光）或人工光源（灯光等）不足的时候，闪光灯就成了弥补这一不足的机动光源。各种相机内置或外加的万次闪光灯，最通用的都是通过振荡和变压器升压，经电容器储存能量，在需要的瞬间释放并感应出高压，激发惰性气体发出脉冲光源，从而获得极强的瞬时功率。
以高亮度LED为闪光灯源的低压闪光灯的出现，给传统的闪光灯带来一个革命性的变化。低压闪光灯不需要振荡电路、不需要升压变压器和储能大电容器，Flash LED只需要3.5—4.5V的直流电压、100mA的电流就可使其发出2000mcd—3000mcd的高亮度光线，照亮需要辅助光的被摄主体。LED低压闪光灯电路简单、高效、省电、低成本、占PCB面积特小，特别适用于手机、数码相机和手持设备，因此将赢得整个手持影像产品市场的青睐。
高压闪光灯电路，目前常用的闪光灯电路大多是高压闪光灯电路，它由振荡电路、升压变压器、储能大电容器、高压线圈、惰性气体闪光灯组成，典型电路图如图1。

低压闪光灯方案，低压闪光灯的电路十分经济，主要由升压、稳压的电荷泵、Flash LED(LED闪光灯)、闪光控制开关组成。如图2所示。

低压闪光灯优势
• 低压闪光灯电路简单、高效、省电、低成本、占PCB面积特小；
• 具备多种闪光灯模式，即自动闪光、脉冲闪光、连续单闪光、消除红眼闪光，还可作为DVC的照明；
• 整个电路主要由电荷泵和Flsah LED组成；
• 不需要高压，省去升压变压器和储能大电容器；
• 高亮度SMD Flsah LED发光能达2000-5000mcd；
• SMD Flsah LED功耗低、不发热、长寿命；
• 电容式电荷泵转换效率高、周边器件少；
• 电荷泵具有SHDN输入端，可接受主机的控制信号，自动操作；
• 所有器件均超小封装，占地面积小，安装成本低；
• 适用于手机、DSC、DVC；
• 适合带拍照功能手机，保护被拍照人隐私需要。
手机相机闪光灯典型电路
手机照相机的分辨率为20—100万像素，由于手机的体积都比较小，因此它所能给予安装闪光灯的空间也十分有限，Flash LED的几何尺寸是5X6X2.5mm，以后将会有3X3X2mm的更小封装，电荷泵是SOT-23封装，都是Mini型的，刚好能满足手机设计的要求。
图3是100-200mA峰值电流的手机照相机闪光灯电路图，它用一颗AAT3110IGU-4.5V的电容式电荷泵，将手机锂电池的电压升压并稳压至4.5V，向一颗EL-61-25UWC Flash LED提供4.5V工作电压、100-200mA峰值电流，FDG335N MOSFET作为闪光开关，峰值电流经它形成回路。电荷泵的输入滤波电容器为10uF，输出滤波电容器为4.7uF，储能电容器为1uF，均选用等效串联电阻（ESR）小的X7R、X5R陶瓷电容器。RB为Flash LED平衡电阻，RF为峰值电流调节电阻，改变这个电阻可以设定峰值电流的大小，见表1 AAT3110IGU-4.5V峰值Flash LED电流试验表所示。图3为闪光前后Flash LED的电流变化图。

数码相机闪光灯典型电路
增加Flash LED的数量可以满足数码相机对闪光亮度和闪光距离的不同要求，图4是能提供300-400mA电流的数码相机闪光灯典型电路。一颗AAT3110IGU-4.5V电荷泵只能提供200mA峰值电流（最大IF=250mA/ 100ms），因此需要二颗AAT3110IGU-4.5V电荷泵并联才能输出400mA峰值电流；一颗Flash LED的IFP是100mA，因此400mA峰值电流能驱动四颗Flash LED。二颗AAT3110共享CIN 和COUT，可节省PCB空间和成本，第二颗AAT3110 (B) 和闪光门控制共用同一个信号，闪光停闪期间，二极管组成闪光门的RC泄放延迟电路。

LED闪光灯，LED闪光灯目前都是一颗LED闪光灯安装五个蓝色LED管芯加上黄磷滤色镜的结构原理来发出白光的，这也是最经济实用的方案；用一颗RGB（红绿蓝）三色管芯LED也是可以合成白光，但一颗RGB LED比一颗LED闪光灯价格贵，红绿蓝三色要分别调控亮度才能合成白光，使用成本较高，只有在需要调节闪光色温和多彩的高级方案中才选用。
LED闪光灯都带反光罩和透镜，因此在几米的距离内能提供均衡的光线。

Flash LED的外形图和电路图符号如图5所示。Flash LED的主要技术参数是亮度（IV）、视角、前向电压（VF）、前向电流（IF）、功耗（Pd）、峰值电流IF(Peak)、外形尺寸。表2是常用Flash LED性能表。
电容式电荷泵，低压闪光灯Flash LED要其发出耀眼的白光，必需供给其恒定的电压和较大的电流，为了减少升压器件的工作频率对RF的影响，一般选用以电容器为电能传递中间体的电容式电荷泵；电容式电荷泵的效率按其升压方法分有倍频和分数倍频二种，前者效率约90%，后者效率约93-95%，效率的计算与输入、输出的电压有关；电容式电荷泵的开关工作频越高其所需的滤波电容器容量也越小，对RF的干扰也越小；电容式电荷泵按其输出分有恒压输出、恒流输出；对Flash LED驱动一般采用并联恒压、大电流瞬时驱动方案。

龙龙 · 发表于 2004-10-11 11:29

照相机的曝光控制系统
一、曝光控制系统的分类
照相机的曝光控制系统主要是保证胶片获得正确、合适的曝光量。照相机的测光系统根据被摄景物的亮度和使用胶片的感光度进行测光和运算后，照相机的曝光控制系统来控制照相机的曝光参数（光圈数、快门速度）。
根据曝光参数的控制方式不同，可分为手动曝光控制系统和自动曝光控制系统。手动曝光控制系统是由摄影者根据测光显示，手动调节曝光参数，以达到合适的曝光。手动曝光控制系统在结构上和电路上都比较简单，因而成本较低，适合于大批量生产；缺点是要对测光显示进行主观判断和调节，必然不太方便和快捷。在自动曝光控制系统中，曝光参数是由照相机的控制系统自行调节控制的，故失误少、精度高、操作简便，然而电路很复杂，成本较高。
根据曝光控制系统所控制的曝光参数不同，可分为速度优先方式、光圈优先方式、程序控制方式和多模式控制方式。速度优先方式就是预置快门速度，再根据测光的结果，手动调节或自动调节光圈；光圈优先方式就是预置光圈数，再根据测光的要求手动或自动调节快门速度；程序控制方式就是使光圈和快门速度二者按设计好的程序同时变化，以获得合适的曝光量；多模式控制方式就是同时具有上述两种以上的控制方式的控制系统。在上述的几种控制方式中，以光圈优先方式的控制精度最高；其次为速度优先方式，误差将增大一倍；程序控制方式的控制精度最低，其误差为前二者误差之和。
二、照相机的手动曝光控制系统
手动曝光控制系统的特点是要根据电测光的显示，用手动的方式来调节曝光参数，以获得合适的曝光量。
手动曝光控制系统的电测光显示有以下三种（图1-5-6）：

(l)表头追针显示方式手动调节曝光参数F或T，使追针与测光指针重合。 (2)定点重合显示方式调节F或T，使指针定位在表示合适的曝光位置。 (3)LED显示方式一般是在取景视场边线安置三个LED，分别表示曝光合适、过曝和欠曝。调节F和T，使表示曝光合适的LED点亮，就可保证正确曝光。高档的照相机则用多个LED来显示摄影信息。目前，大部分手动曝光控制的照相机都采用三个LED显示方式。手动曝光控制系统有两种，现分别介绍其工作原理。 1、定点式电测光手动曝光控制系统在控制系统中，当被摄景物的亮度变化时，测光元件所受的照度是保持不变的，始终保持在原设计的工作点上，如图1-5-7中的A点。其方法是：将曝光参数的调节元件放在测光元件的前端，组成一个档光调节系统，使进行测光元件上的光能量保持不变。挡光调节系统通常由小孔板和工作曲线密度片组成，如图1-5- 8所示。
图1-5-9所示为定点式电测光手动曝光控制系统的原理图。

图1-5-9 定点式电测光手动曝光控制原理在测光元件CdS前面安放小孔板和密度片。小孔板与快门速度和胶片感光度联动，共有10个小孔，靠近测光元件CdS安放。密度片与光圈联动，密度连续变化，有7级可调的范围，放在小孔板的前面。在ISO100时，测光联动范围为EV4～EV17，对于确定的CdS，在标准光照时其阻值即为定点测光时的阻值，调节Rs，使绿灯亮。如果光照超过标准一定范围，则“＋”或“－”灯亮，此时转动小孔板(改变快门速度)或密度片(改变光圈值)，又可使进入CdS的光照符合标准光照，绿灯亮，实现合适曝光。在定点控制系统中，对测光元件的非线性和γ值偏差要求不高，但对调节挡光的小孔板和密度片的线性要求较高。 2、移点式电测光手动曝光控制系统在该系统中，当外界景物亮度变化时，测光元件所受的照度相应变化，其工作点也发生相应变动，见图1-5-10所示。照相机都应具有一定的测光范围，因此测光元件的非线性将直接影响测光精度。测光范围大，所引入的误差也就越大。由于CdS在高、低照度时γ值偏离较大，在移点式测光系统中将引入较大的非线性误差，所以通常采用线性良好的SPD用作为测光元件，但工作曲线其价格高，配合电路复杂，因此仅应用在单镜头反光照相机中。

图1-5-11所示为移点式电测光手动曝光控制系统原理图。

图1-5-11 移点式电测光手动曝光控制原理图被摄景物亮度通过SPD转变为光电流，经运算放大和对数压缩后输入IC，输入量反映了亮度值BV。由预置电位器Rs/t输出的电压Us/t反映快门的时间值TV和胶片的速度值SV；由预置电位器Ra输出的电压Ua反映了镜头的光圈值AV。Us/t和Ua 也输入到IC，由IC进行放大和比较，经A/D变换后驱动三个LED作相应的显示。调节光圈（改变Ua即改变AV值）或快门速度、胶片感光度（改变Us/t即改变TV、SV）使绿灯亮，即可获得合适的曝光。三、照相机的自动曝光控制系统照相机的自动曝光控制，最早是以曝光表表头控制的速度优先光圈自动的方式实现的。目前在自动控制中这种方式已被淘汰，而主要应用电子快门（光圈优先快门自动）和电子程序快门来实现。平视取景镜头快门照相机中，目前主要采用电子程序快门来实现自动曝光。而在单镜头反光照相机中的自动曝光控制则是主要应用焦平面电子快门。

龙龙 · 发表于 2004-10-11 11:35

十几元就能DIY外接同步闪光灯!
编者按：
低档的数码相机一般都没有热靴，在需要用闪光灯布光时就带来不便。而且内置闪光灯一般强度不足，距离三米以上照片就明显发暗。而一次性相机用过以后，闪光电路就弃之不用。那么何不把它利用起来，改造成一个同步闪光灯呢。下面我就介绍一下我的设计。整个电路用到很少的元件，只需花费十几元钱。
低档的数码相机一般都没有热靴，在需要用闪光灯布光时就带来不便。而且内置闪光灯一般强度不足，距离三米以上照片就明显发暗。而一次性相机用过以后，闪光电路就弃之不用。那么何不把它利用起来，改造成一个同步闪光灯呢。下面我就介绍一下我的设计。整个电路用到很少的元件，只需花费十几元钱。
材料：
1. 一次性相机闪光灯电路部分
2. 1M、10K电阻各一支，50K可变电阻一支（0.1+0.1+1.5元）
3. 0.047uF电容一支（0.2元）
4. 导通电阻小于4K的光敏二极管一支（1元）
5. 1A的单向可控硅一支（可选用MCR1006等型号）（1元）
6. 耳机插头插座各一个（2元）
7. 电池盒一个（1元）
8. 开关一个（1.5元）
9. 塑料外壳一个（3元）
10.万用线路板，电线，螺钉若干
工具：电烙铁，美工刀，钢锉，钳子，镊子，双面胶
原理：大部分一次性相机闪光灯的电路如下图所示：

闭合开关K1后，变压器B1和三极管G1构成振荡升压电路，经过二极管对电解电容C1充电，可使C1电压升高到300V以上。当C1电压升高到接近300V时，氖泡发光，表示充电完成。此时若闭合K2，则变压器B2右侧输出端将感应出一个瞬态高压，激发闪光灯管发出闪光。
由此可见，如果K2可以由相机内置闪光灯的闪光控制，就成为一个同步闪光灯。我设计的电路如下图所示：

由于电池组的电压与电容C1电压的极性相反，因此不能用电池组作为同步闪光控制电路的电源。在本电路中，将电容C1的电压通过电阻分压作为同步闪光控制电路的电源。相机内置闪光灯闪光时，光敏二极管的电阻减小，可控硅导通，激发闪光灯闪光。电容C3可以保证可控硅控制端电压稳定一段时间。如果一次性闪光灯的电路与上述不同，只要找到电解电容的两个输出端与触发开关的一端，仍然可以按上述方法进行改造。

步骤：
1. 用螺钉将一次性相机闪光灯的电路板固定在塑料外壳上，并在外壳上开孔露出闪光灯管及电源开关
2. 在一块大小合适的万用板上制作闪光控制电路并将其固定在外壳上。注意光敏二极管先不要焊在电路板上，而是在该位置引出一个耳机插座，并将插座也固定在外壳上，露出插孔。
3. 将光敏二极管焊在插头上并将其弯折90度。这样随着插头在插座上旋转，就可感应任意方向上的光线。
4. 将电池盒用双面胶粘在外壳上，在外壳底部开一个螺孔以便连接三脚架。
5. 调整可变电阻R6的阻值，使闪光灯在正常室内光线下不闪光，并保证相机内置闪光灯闪光时可以触发闪光。

说明：
1. 由于充电电池内阻较低，在使用充电电池时，为防止烧坏三极管G1，应在电源线上串联一个几ohm的电阻。
2. 万一三极管G1烧毁，可选用中功率高频NPN管代替（I>1.5A），如8050
3. 使用耳机延长线将光敏端引出，就可以在任意位置放置同步闪光灯。
以下是同步闪光灯内部电路以及同步电路。

下面来看看实际的效果如何，这个是没有开同步闪光灯的，画面严重曝光不足。

开启同步闪光灯的效果（距离太近有点过暴了），只要调整一下距离就能获得满意的曝光效果了。