CN103428971B - 一种闪光灯充放电电路及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及闪光灯技术领域，本发明公开了一种闪光灯充电放电电路，其包括通信控制器、四个光电耦合器、放电电路和微处理器；所述通信控制器连接微处理器，用于将外部的控制信号发送给微处理器；所述四个光电耦合器分别连接微处理器；所述第一光电耦合器连接闪光灯，根据微处理器的命令控制闪光灯闪光；所述第二光电耦合器连接主电容，采集主电容的端电压发送给微处理器；所述第三光电耦合器连接放电电路，根据微处理器的命令控制主电容的放电或者断开；所述第四光电耦合器连接充电电路，根据微处理器的命令控制主电容的充电或者断开。本发明根据通信控制器接收的外部处理信号，自动控制主电容的充电和放电过程。本发明还公开了上述充电放电电路的实现方法。

Description

一种闪光灯充放电电路及其实现方法

技术领域

本发明涉及闪光灯技术领域，尤其涉及一种闪光灯充放电电路及其实现方法。

背景技术

闪光灯能在很短的时间内发出很强的光线，是照相感光的摄影配件，多用于光线较暗的场合，尤其是在摄影棚内，闪光灯起到的作用非常重要。

现有技术中的闪光灯包括：电源电路、振荡电路、升压电路、整流电路、充电电路和闪光电路，电源电路、震荡电路、升压电路、整流电路、充电电路和闪光电路依序连接。当电源电路接通后，利用震荡电路中晶体管的开关特性，形成一个间歇振荡，使升压电路的初级获得一个交变电压，经升压电路升压，使得升压电路的次级获得大于300V的交变电压。交变电压经整流电路整流后变成直流电压，对主电容进行充电储能。当闪光电路收到触发信号时，触发闪光灯闪光，主电容中存储的电能瞬间通过闪光灯管放电转化为光能，完成一次闪光。

这种闪光灯要实现调光可以采用：1.通过调整主电容的个数来实现对闪光灯的调光，如此为了获得不同的闪光强度，只能使用不同的闪光灯，增加了用户的购置成本且使用也极为不方便。2.手动调节主电容上的电压值来实现调光，但这样的方式要拍出一张效果合适的照片经常需要反复调整，使用同样非常不便。同时闪光灯在完成一次闪光后就会开始对主电容进行充电，如果主电容被充电后的电压高于需要的电压，就需要进行一次闪光，使得主电容中的电被放掉，然后重新对主电容充电使得达到需要的电压。这样就需要闪光灯多使用一次，先拍摄一张曝光过度的废片，再等待主电容充电完成后才能继续拍照，用户使用非常不方便。

发明内容

本发明的目的是：克服现有技术中闪光灯调光不方便的技术问题，提供一种根据用户的需要进行调光的闪光灯充放电电路及其实现方法。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种闪光灯充电放电电路，其具体包括给主电容进行充电的充电回路以及将主电容进行放电的放电回路，所述主电容连接闪光灯，用于给闪光灯的闪光供电，所述充电放电电路还包括控制电路，所述控制电路包括通信控制器、第一光电耦合器、第二光电耦合器、第三光电耦合器、第四光电耦合器和微处理器；所述通信控制器连接微处理器，用于将外部的摄影效果信号发送给微处理器；所述第一光电耦合器、第二光电耦合器、第三光电耦合器和第四光电耦合器分别连接微处理器；所述第一光电耦合器连接闪光灯，根据微处理器的命令控制闪光灯的闪光；所述第二光电耦合器连接主电容，采集主电容的端电压发送给微处理器；所述第三光电耦合器连接放电电路，根据微处理器的命令控制主电容的放电或者断开；所述第四光电耦合器连接充电电路，根据微处理器的命令控制主电容的充电或者断开。通过设置控制电路，将接收到的摄影效果信号转化为主电容的理论电压值，并根据主电容的实际电压和理论电压的比较结果，导通主电容的充电或者放电回路。使得在主电容能够快速得到闪光实际需要的电压，以满足闪光灯的闪光，快速得到用户需要的效果的照片。采用同一个闪光灯就可以实现不同的闪光效果。

更进一步地，上述放电回路包括继电器、能量释放器和主电容；当需要主电容放电时，微处理器发出控制信号，第三光电耦合器导通继电器，继电器、能量释放器和主电容形成闭的放电回路，主电容放电。当主电容需要放电时，只需要断开充电回路，并导通继电器，则继电器、能量释放器和主电容连接成放电回路，其中的能量释放器可以为大功率的电阻，电流流过电阻时将电能转换成热能，快速实现主电容的放电。放电回路的设置使得主电容上的电压能够快速降低到需要的电压，不需要将电压降为零后再重新对主电容进行充电。

更进一步地，上述充电回路包括电源、振荡升压电路、开关管、整流电路和主电容，所述电源、振荡升压电路、开关管、整流电路和主电容依序连接；当需要给主电容进行充电，微处理器发出控制信号，第四光电耦合器导通开关管，电源、振荡升压电路、开关管、整流电路和主电容形成闭合的充电回路，给主电容充电。通过充电回路给主电容进行充电。

更进一步地，上述所述开关管为双向可控硅。双向可控硅主要用于实现交流电的导通或者截止。

更进一步地，上述振荡升压电路包括第一二极管、第二二极管、第一电容和第二电容，所述第一二极管和第二二极管的阴极相连接，所述第一电容和第二电容的正极相连接，所述第一二极管和第二二极管的连接点连接第一电容和第二电容的连接点；当双向可控硅导通时，振荡升压电路处于放电状态，给主电容进行充电；当双向可控硅截止时，振荡升压电路处于充电状态，给第一电容和第二电容充电。采用简单的电容和二极管反接的形式就实现了交流电的振荡升压过程，电路简单，成本低，容易实现。

更进一步地，上述充电放电电路还包括充电指示灯，所述充电指示灯连接在充电回路上，当主电容在充电时，充电指示灯亮。通过充电指示灯来判断主电容是否处于充电状态，方便用户的使用，主电容充电完成，充电指示灯熄灭，告知用户主电容充电完成。

更进一步地，上述充电放电电路还包括主电容电压指示灯，所述主电容电压指示灯连接主电容；当主电容的电压等于闪光灯闪光需要的实际电压时，主电容电压指示灯亮。通过电压指示灯来判断主电容的电压是否等于闪光灯需要的实际电压，方便用户的使用，电压相等时，电压指示灯亮，告知用户可以使用闪光灯。

本发明还公开了一种闪光灯充电放电电路的实现方法，其具体包括以下步骤：通信控制器接收外部的摄影效果信号发送给微处理器，微处理器将摄影效果信号转换成光源强度信号，从而得到主电容的理论电压值；第三光电耦合器检测主电容的实际电压值，并将实际电压值与主电容的理论电压值进行比较，当实际电压值低于主电容的理论电压值时，导通主电容的充电回路；当实际电压值高于主电容的理论电压值时，导通主电容的放电回路；当实际电压值等于主电容的理论电压值时，充电回路和放电回路都断开；通信控制器根据接收的闪光命令控制闪关灯闪光。

通过采用以上的技术方案，本发明具有以下的有益效果：通过设置控制电路，将接收到的摄影效果信号转化为主电容的理论电压值，并根据主电容的实际电压和理论电压的比较结果，导通主电容的充电或者放电回路。使得在主电容能够快速得到闪光实际需要的电压，以满足闪光灯的闪光，快速得到用户需要的效果的照片。采用同一个闪光灯就可以实现不同的闪光效果。

附图说明

图1为本发明的实现原理图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，详细说明本发明的具体实施方式。

本发明公开了一种闪光灯充电放电电路，其具体包括电源、振荡升压电路、整流电路、充电电路，主电源和闪光电路，所述电源、振荡升压电路、整流电路、充电电路、主电源和闪光灯依序连接，本发明的特点是还包括通信控制器、第一光电耦合器、第二光电耦合器、第三光电耦合器、第四光电耦合器、放电电路和微处理器，所述通信控制器连接微处理器，所述第一光电耦合器、第二光电耦合器、第三光电耦合器、第四光电耦合器分别连接微处理器，所述放电电路也连接主电容；所述第一光电耦合器通过闪光灯的触发线圈连接闪光灯；所述第二光电耦合器包括采样电路，所述微处理器通过第二光电耦合器中的采样电路连接主电容；所述第三光电耦合器连接放电电路；所述第四光电耦合器连接升压电路。通信控制器接收外部计算机发出的摄影效果信号，所述摄影效果信号经过微处理器转换成光源强度信号，从而计算得到主电容的理论电压值。在第二光电耦合器中设置采样电路，所述采样电路检测主电容的实际电压值并传输给微处理器。

微处理器将实际电压值与理论电压值进行比较，如果理论电压值高于采样到的实际电压值时，需要对主电容继续充电才能满足闪光灯的闪光，此时，将第一光电耦合器中发光二极管的阴极置为高电平，第一光电耦合器中的发光二极管不发光，第一光电耦合器不工作；将第三光电耦合器中发光二极管的阴极置为高电平，第三光电耦合器中的发光二极管不发光，第三光电耦合器不工作；将第四光电耦合器中发光二极管的阴极置为低电平，第四光电耦合器中的发光二极管发光，第四光电耦合器工作。第四光电耦合器导通开关管（双向可控硅），使得充电电路导通，给主电容进行充电。

微处理器将实际电压值与理论电压值进行比较，如果理论电压值低于采样到的实际电压值时，需要对主电容进行放电才能满足闪光灯的闪光，此时，将第一光电耦合器中发光二极管的阴极置为高电平，第一光电耦合器中的发光二极管不发光，第一光电耦合器不工作；将第四光电耦合器中发光二极管的阴极置为高电平，第四光电耦合器中的发光二极管不发光，第四光电耦合器不工作；将第三光电耦合器中发光二极管的阴极置为低电平，第三光电耦合器中的发光二极管发光，第三光电耦合器工作。第三光电耦合器导通继电器，使得放电电路导通，将主电容进行放电。

微处理器将实际电压值与理论电压值进行比较，如果理论电压值等于采样到的实际电压值时，需要将充电电路和放电电路都断开。此时，将第四光电耦合器中发光二极管的阴极置为高电平，第四光电耦合器中的发光二极管不发光，第四光电耦合器不工作；将第三光电耦合器中发光二极管的阴极置为高电平，第三光电耦合器中的发光二极管不发光，第三光电耦合器不工作。使得充电电路和放电电路都断开。当处理器收到闪光命令时，发送一个低脉冲信号到第一光电耦合器中发光二极管的阴极，第一光电耦合器工作，启动触发线圈产生瞬间高压出发闪光灯闪光，闪光灯和主电容形成闭合回路，主电容放电，提供闪光灯闪光的工作电压。

闪光完成后，重新开对主电容进行充电，使其电压值维持在理论电压值，为下一次闪光做好准备。

本发明中的第一光耦合器包括一二极管和一三极管，当通信控制器电路收到闪光命令时，处理器发出一个低电平到中二极管负极的引脚，此时第一光耦合器的二极管发光，第一光耦合器中的三极管接收光线之后就产生光电流，驱动触发线圈产生瞬间高压触发闪光灯闪光。

本发明中的第二光耦合器包括同样包括一二极管和一三极管，所不同的是二极管连接主电容的正负极，在主电容中有电量的时候，此二极管发光，三极管接收产生光电流，三极管的输出端连接微处理器，使得检测到主电容的电压。

本发明中的第三光电耦合器同样包括一二极管和一三极管，当处理器判断需要接通放电电路时，发出一个低电平到第三光电耦合器中二极管负极的引脚,此时第三光电耦合器中的二极管发光，第三光电耦合器中的三极管接收光线之后产生光电流，驱动继电器导通，使能量释放电路、继电器、主电容连接成一个通路，对主电容进行放电。

本发明中的第四光电耦合器包括一二极管和一过零检测器，其中的过零检测器也可以采用双向可控硅，当处理器判断需要接通充电电路时，发出一个低电平到第四光电耦合器中二极管负极的引脚,此时第四光电耦合器中的二极管发光，第四光电耦合器中的双向可控硅收光线之后产生光电流，驱动充电电路的开关管导通，使电源、升压震荡电路、开关管、整流电路和主电容连接成一个通路，对主电容进行充电。

本发明的一个实施例，主电容放电

微处理器给第四光电耦合器中发光二极管的阴极引脚输入高电平信号，使第四光电耦合器中双向可控硅的输入输出引脚断开，使充电电路中开关管（双向可控硅）的两点之间的压差为0，这时双向可控硅所在的充电电路为开路，整流电路的输入输入为空，就不存在对主电容的充电，即停止对主电容的充电。然后，第三光电耦合器中发光二极管的阴极引脚输入低电平信号，控制放电电路的继电器闭合，将大功率电阻接入，使主电容与大功率电阻（能量释放器）形成一个闭合回路，电流流过电阻时将电能转换成热能，电主电容放电。在这个过程中，主电容的端电压逐渐下降，当主电容的端电压降到等于设定的端电压值时将第三光电耦合器中发光二极管的阴极引脚输入高电平使放电电路断开，主电容处于开路状态，维持已有能量不变。

本发明的第四光电耦合器是一个过零触发电路，在电源电压过零时控制充电电路中的双向可控硅导通和截止。

本发明的一个实施例

对主电容进行充电

先将第三光电耦合器的发光二极管的阴极引脚拉高，使放电电路处于开路状态，用于泄放电能的电阻（能量释放器）与主电容断开，主电容处于开路状态；然后，将第四光电耦合器中发光二极管的阴极引脚拉低，激活过零触发电路输出的脉冲信号加到充电电路中双向可控硅的触发引脚，触发双向可控硅导通，给主电容进行充电。

因为输入为交流电，当电源电压过零时，双向可控硅截止，这样周而复始的循环下去，当双向可控硅截止时，振荡升压电路就处于充电状态，当双向可控硅导通时，振荡升压电路就处于放电状态。从而实现高压升压振荡。振荡电压经整流电路整流后输入主电容，即给主电容进行充电。

图1为本发明的实现原理图。

微处理器连接主电容，监测主电容的电压，根据主电容的电压判断需要导通充电电路还是放电电路。微处理器连接充电电路和放电电路，选择其中的一个通路导通，当充电电路导通时，给主电容进行充电，当放电电路导通时，将主电容进行放电。主电容连接闪光灯，用于给闪光灯供电。微处理器连接闪光灯，根据控制信号控制闪光灯闪光。

上述的实施例中所给出的系数和参数，是提供给本领域的技术人员来实现或使用本发明的，本发明并不限定仅取前述公开的数值，在不脱离本发明的发明思想的情况下，本领域的技术人员可以对上述实施例做出种种修改或调整，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (7)

1.一种闪光灯充电放电电路，其特征在于具体包括给主电容进行充电的充电回路以及将主电容进行放电的放电回路，所述主电容连接闪光灯，用于给闪光灯供电，所述充电放电电路还包括控制电路，所述控制电路包括通信控制器、第一光电耦合器、第二光电耦合器、第三光电耦合器、第四光电耦合器和微处理器；所述通信控制器连接微处理器，用于将外部的摄影效果信号发送给微处理器；所述第一光电耦合器、第二光电耦合器、第三光电耦合器和第四光电耦合器分别连接微处理器；所述第一光电耦合器连接闪光灯，根据微处理器的命令控制闪光灯的闪光；所述第二光电耦合器连接主电容，采集主电容的端电压发送给微处理器；所述第三光电耦合器连接放电电路，根据微处理器的命令控制主电容的放电或者断开；所述第四光电耦合器连接充电电路，根据微处理器的命令控制主电容的充电或者断开；通信控制器接收外部的摄影效果信号发送给微处理器，微处理器将摄影效果信号转换成光源强度信号，从而得到主电容的理论电压值；第三光电耦合器检测主电容的实际电压值，并将实际电压值与主电容的理论电压值进行比较，当实际电压值低于主电容的理论电压值时，导通主电容的充电回路；当实际电压值高于主电容的理论电压值时，导通主电容的放电回路；当实际电压值等于主电容的理论电压值时，充电回路和放电回路都断开；通信控制器根据接收的闪光命令控制闪关灯闪光。

2.如权利要求1所述的闪光灯充电放电电路，其特征在于所述放电回路包括继电器、能量释放器和主电容；当需要主电容放电时，微处理器发出控制信号，第三光电耦合器导通继电器，继电器、能量释放器和主电容形成闭的放电回路，主电容放电。

3.如权利要求1或2所述的闪光灯充电放电电路，其特征在于所述充电回路包括电源、振荡升压电路、开关管、整流电路和主电容，所述电源、振荡升压电路、开关管、整流电路和主电容依序连接；当需要给主电容进行充电时，微处理器发出控制信号，第四光电耦合器导通开关管，电源、振荡升压电路、开关管、整流电路和主电容形成闭合的充电回路，给主电容充电。

4.如权利要求3所述的闪光灯充电放电电路，其特征在于所述开关管为双向可控硅。

5.如权利要求4所述的闪光灯充电放电电路，其特征在于所述振荡升压电路包括第一二极管、第二二极管、第一电容和第二电容，所述第一二极管和第二二极管的阴极相连接，所述第一电容和第二电容的正极相连接，所述第一二极管和第二二极管的连接点连接第一电容和第二电容的连接点；当双向可控硅导通时，振荡升压电路处于放电状态，给主电容进行充电；当双向可控硅截止时，振荡升压电路处于充电状态，给第一电容和第二电容充电。

6.如权利要求5所述的闪光灯充电放电电路，其特征在于所述充电放电电路还包括充电指示灯，所述充电指示灯连接在充电回路上，当主电容在充电时，充电指示灯亮。

7.如权利要求6所述的闪光灯充电放电电路，其特征在于所述充电放电电路还包括主电容电压指示灯，所述主电容电压指示灯连接主电容；当主电容的电压等于闪光灯闪光需要的实际电压时，主电容充电指示灯亮。