DE2167114C3 - Electronic flash unit - Google Patents
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Description
a) die Reihenschaltung aus Triggerkondensator, Primärwicklung des Transformators und Unterbrecher auch einen Widerstand und eine Diode aufweist,a) the series connection of the trigger capacitor, primary winding of the transformer and interrupter also has a resistor and a diode,
b) dieser Widerstand und diese Diode in die erste ί Triggerschaltung zwischen Steuerelektrode und Kathode des Abschalttores geschaltet sind undb) this resistor and this diode in the first ί Trigger circuit between the control electrode and cathode of the shutdown gate are connected and
c) der Steuerkondensator so geschaltet ist, daß er mit der Entladungsröhre parallel geschaltet und mit dem bei der Zündung der Entladungsröhre entwickelten Spannungsabfall ladbar ist und bei seiner Entladung eine Abschaltsperrspannung zwischen Steuerelektrode und Kathode des Abschalttores legt.c) the control capacitor is connected so that it is connected in parallel with the discharge tube and with the voltage drop developed during the ignition of the discharge tube can be charged and at its discharge a cut-off blocking voltage between the control electrode and cathode of the shutdown gate lays.
Beim erfindungsgemäßen Blitzgerät ist es somit nicht notwendig, daß der Steuerkondensator ständig geladen ist. Dadurch ist der Energieverlust in vorteilhafter Weise verringert. Ferner ist eine Fremdlichtsperre bewirkt, da im Falle einer zufälligen Triggerung des Halbleiterbauelements durch Umgebungslicht bei abgeschalteter Entladungsröhre keine Energie im Steuerkondensator gespeichert ist.This is not the case with the flash device according to the invention necessary that the control capacitor is constantly charged. As a result, the energy loss is more advantageous Way reduced. Furthermore, an extraneous light block is effected, since in the event of an accidental triggering of the Semiconductor component no energy in the control capacitor due to ambient light when the discharge tube is switched off is stored.
Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, daß in der Parallelschal- 2i tung aus Entladungsröhre und Steuerkondensator in den die Entladungsröhre enthaltenden Zweig ein passives Schaltelement beispielsweise ein Widerstand oder eine Induktivität, zur Schaffung eines zusätzlichen Spannungsabfalls mit der Entladungsröhre in Reihe !o geschaltet ist. Der zusätzliche Spannungsabfall ist durch geeignete Wahl der Kennwerte des passiven Schaltelements auf eine bestimmte Größe einstellbar, so daß die Ladespannung des Steuerkondensators in vorteilhafter Weise anpaßbar ist. 3>A particularly expedient embodiment of the invention is given by the fact that in the parallel circuit 2i device from discharge tube and control capacitor into the branch containing the discharge tube passive switching element, for example a resistor or an inductance, to create an additional Voltage drop in series with the discharge tube! O is switched. The additional voltage drop is due to a suitable choice of the characteristic values of the passive switching element adjustable to a certain size, so that the charging voltage of the control capacitor in advantageous Way is customizable. 3>
Im folgenden wird die Erfindung in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand einer Ausführungsform erläutert, und zwar zeigt die einzige Figur ein Schaltbild einer Ausführungsform des Elektronenblitzgerätes.In the following, the invention is illustrated by way of example with reference to the drawing an embodiment explained, namely the single figure shows a circuit diagram of an embodiment of the Electronic flash unit.
Wie in .'er Figur dargestellt, wird ein Hauptentladungskondensator 1 von einer Energiequelle gemäß der in der Zeichnung erkennbaren Polarität aufgeladen. Parallel zum Hauptentladungskondensator 1 ist eine Reihenschaltung aus einer Entladungsröhre 2. einem passiven Schaltelement 2', wie einem Widerstand oder einer Induktivität, und einem Absthalttor 3 geschaltet. Eine Entladung des Hauptentladungskondensators 1 über diese Reihenschaltung bewirkt das Erzeugen eines Blitzes in der Entladungsröhre 2. Das Abschalttor 3 ist y> ein steuerbares Bauelement, das eine Anode, eine Kathode und eine Steuerelektrode aufweist. Es handelt sich also beispielsweise um einen Thyristor. Wird zwischen Steuerelektrode und Kathode ein positives Signal angelegt, so ist das Abschalttor zwischen Anode bi und Kathode leitend, während bei Anlegen eines negativen Signals das Abschalttor nichtleitend bzw. gesperrt ist. Zur Einleitung der Entladung des Hauptentladungskondensators 1 werden gleichzeitig an das Abschalttor 3 und die Entladungsröhre 2 eine erste to und eine zweite Triggerimpulsspannung gegeben.As shown in the figure, a main discharge capacitor 1 is charged by an energy source in accordance with the polarity shown in the drawing. A series circuit comprising a discharge tube 2, a passive switching element 2 ′, such as a resistor or an inductance, and a holding gate 3 is connected in parallel with the main discharge capacitor 1. A discharge of the main discharge capacitor 1 via this series circuit causes a lightning bolt to be generated in the discharge tube 2. The cut-off gate 3 is y> a controllable component which has an anode, a cathode and a control electrode. So it is, for example, a thyristor. If a positive signal is applied between the control electrode and cathode, the shutdown gate between anode bi and cathode is conductive, while when a negative signal is applied, the shutdown gate is non-conductive or blocked. To initiate the discharge of the main discharge capacitor 1, a first to and a second trigger pulse voltage are given simultaneously to the shutdown gate 3 and the discharge tube 2.
F.bcnso wird /um Beenden der Entladung eine Abschaltsperrspannung an das Abschalter 3 gelegt. Zum Erzeugen der ersten und zweiten Triggerimpulsspannung sind eine erste und eine zweite Triggerschal- »,, tung vorgesehen.F.bcnso a cut-off blocking voltage is applied to cut-off switch 3 to end the discharge. To generate the first and second trigger pulse voltage, a first and a second trigger switch »,, provided.
Zur Erzeugung der Abschaltsperrspannung ist ein Stcuerkondensalor 4 p.i allel zu der aus der Entladungsröhre 2 und dem passiven Schaltelement 2' gebildeten Reihenschaltung gelegt.A control capacitor 4 p.i allele to the one from the discharge tube is used to generate the switch-off blocking voltage 2 and the passive switching element 2 'formed series circuit.
Ein tiiggerbares Halbleiterbauelement 5 ist ancdenseitig über einen Widerstand 6 mit der Steuerelektrode des Abschalttores 3 und kathodenseitig mit dem Verbindungspunkt der Kathode der Entladungsröhre 2 mit dem Steuerkondensator 4 verbunden. Das Halbleiterbauelement 5 ist eine Vielschichtschaltdiode bzw. ein Thyristor.A triggerable semiconductor component 5 is on the anode side Via a resistor 6 with the control electrode of the shutdown gate 3 and on the cathode side with the Connection point of the cathode of the discharge tube 2 connected to the control capacitor 4. The semiconductor component 5 is a multilayer switching diode or a thyristor.
Die von der Entladungsröhre 2 abgestrahlte Lichtmenge wird durch eine Lichtmengenmeßschaltung festgestellt, die aus einer integrierenden Schaltung 7 und einem photoelektrischen Bauelement 8 besteht, die, wie in der Figur gezeigt, geschaltet sind. Auf diese Weise wird das Halbleiterbauelement 5 entsprechend der von einem Vordergrundobjekt reflektierten und von der Lichtmengenmeßschaltung empfangenen Lichtmenge getriggert. Aufgrund des Triggerns des Halbleiterbauelementes 5 wird der Steuerkondensator 4 entladen, dadurch eine Sperrspannung zwischen Steuerelektrode und Kathode des Abschalttores 3 gelegt und dieses so gesperrt, wodurch auch die F.ntiadungsröhre 2 abgeschaltet wird. Die von der Entladungsröhre 2 abgestrahlte Lichtmenge ist so automatisch gesteuert.The amount of light emitted from the discharge tube 2 is determined by a light quantity measuring circuit, which consists of an integrating circuit 7 and a photoelectric component 8 connected as shown in the figure. In this way the semiconductor component 5 becomes corresponding to that reflected from a foreground object and from the Light quantity measuring circuit triggered the amount of light received. Due to the triggering of the semiconductor component 5, the control capacitor 4 is discharged, thereby creating a reverse voltage between the control electrode and the cathode of the shutdown gate 3 is placed and this is blocked, whereby the F. anti-charge tube 2 is also switched off will. The amount of light emitted from the discharge tube 2 is thus automatically controlled.
Die erste Triggerschaltung besteht aus der Reihenschaltung eines Triggerkondensators 9, der Primärwicklung eines Transformators 10, eines Unterbrechers 11, eines Widerstandes 12 und einer Diode 13. Dabei ist die Reihenschaltung aus Widerstand 12 und Diode 13 zwischen die Steuerelektrode und die Kathode des Abschalttores 3 gelegt. Die zweite Triggerschaltung enthält die Sekundärwicklung des Transformators 10. Der Triggerkondensator 9 wird vom Hauptentladungskondensator 1 her über einen Widerstand 14 und die Primärwicklung des Transformators 10 geladen. Wird bei geladenem Triggerkondensator 9 der Unterbrecher U geschlossen, so wird die im Triggerkondensator 9 gespeicherte Energie über die Primärspule des Transformators 13, djn Widerstand 12 und die Diode 13 auf den Steuerkondensator 4 übertragen, wodurch ein HochspannungsstoB in der Sekundärwicklung des T-ansformators 13 induziert und als Triggerimpulsspannung an die Triggerelektrode der Entladungsrohre 2 gelegt wird. Gleichzeitig entsteht am Widerstand 12 ein Spannungsabfall, der als Triggerimpulsspanming der Steuerelekirode des Abschalttores 3 zugeführt wird. Auf diese Weise werden die Entladungsröhre 2 und das Abschalttor gleichzeitig getriggert. wodurch die Entladung des Hauptentladungskondensators 1 eingeleitet wird. Die Beendigung der so eingeleiteten Entladung erfolgt auf die oben bereits erläuterte Weise.The first trigger circuit consists of the series connection of a trigger capacitor 9, the primary winding a transformer 10, a breaker 11, a resistor 12 and a diode 13. Here is the Series connection of resistor 12 and diode 13 between the control electrode and the cathode of the Shutdown gates 3 placed. The second trigger circuit contains the secondary winding of the transformer 10. The trigger capacitor 9 is from the main discharge capacitor 1 through a resistor 14 and the Primary winding of the transformer 10 is charged. When the trigger capacitor 9 is charged, it becomes the breaker U closed, the energy stored in the trigger capacitor 9 is passed through the primary coil of the transformer 13, the resistor 12 and the diode 13 are transferred to the control capacitor 4, whereby a High-voltage surge induced in the secondary winding of the T-AN transformer 13 and as a trigger pulse voltage is placed on the trigger electrode of the discharge tubes 2. At the same time, a occurs at resistor 12 Voltage drop that occurs as trigger pulse clamping of the Control electrode of the shutdown gate 3 is supplied. In this way, the discharge tube 2 and the Shutdown gate triggered at the same time. whereby the discharge of the main discharge capacitor 1 is initiated will. The discharge initiated in this way is terminated in the manner already explained above.
Wie sich aus obiger Darstellung ergibt, erfolgt lediglich durch Schließen des Unterbrechers 11 eine gleichzeitige Triggerung der Entladungsröhre 2 und des Abschalttores 3. wodurch die Entladung des Hauptentladungskondenspiors 1 über die Reihenschaltung aus Entladungsröhre 2 und Abschalttor 3 und damit die Blitzentladung eingeleitet wird. Um die im Triggerkondensator 9 gespeicherte Energie möglichst wirksam der Primärwicklung des Transformators 10 zuführen zu können, muß der Widerstandswert des Widerslandes 12 möglichst klein sein.As can be seen from the above illustration, only by closing the interrupter 11 is a Simultaneous triggering of the discharge tube 2 and the shutdown gate 3. This causes the discharge of the main discharge capacitor 1 via the series connection of discharge tube 2 and shutdown gate 3 and thus the Lightning discharge is initiated. To the energy stored in the trigger capacitor 9 as effectively as possible To be able to feed the primary winding of the transformer 10, the resistance value of the opposing country 12 be as small as possible.
Andererseits wird bei Beendigung der Entladung bei einem niedrigen Widerstandswert des Widerstandes 12 der größte Teil der vom Steuerkondensator 4 an die Steuerelektrode des Abschalttorcs 3 gelieferten Energie bereits vom Widerstand 12 verbraucht, was bedeutet, daß es notwendig ist, die im Steuerkondensator 4On the other hand, when the discharge is terminated, when the resistance value of the resistor 12 is low most of the energy supplied by the control capacitor 4 to the control electrode of the shutdown torc 3 already consumed by the resistor 12, which means that it is necessary that the control capacitor 4
gespeicherte Energie stark zu erhöhen. Durch Anordnen der Diode 13 auf die gezeigte Weise wird jedoch erreicht, daß der Entladungsstrom des Sleuerkondensators 4 nicht über den Widerstand 12 abgeleitet werden kann. Der Energieverlust wird dadurch auf ein Mindestmaß reduziert. Andererseits wird zum Zeitpunkt des Triggerns des Abschalttores 3 die Diode 1 3 in Durchlaßrichtung vorgespannt, so daß sie für den Trigijrervorgang kein Hindernis bildet.to greatly increase stored energy. By arranging the diode 13 in the manner shown, however, achieves that the discharge current of the sleuerkondensers 4 are not diverted via the resistor 12 can. This reduces the energy loss to a minimum. On the other hand, at the time the triggering of the shutdown gate 3, the diode 1 3 biased in the forward direction, so that they are for the Trigijrervorgang forms no obstacle.
Wenn die Steuerempfindlichkeit des Abschalttores 3 gering ist. kann es /u einem Versagen dieses F.lcmentes kommen, da die im Triggerkondensator 9 gespeicherte und /ur Triggerung des Abschaluores 3 /ur Verfugung stehende Energiemenge gewöhnlich sehr klein ist. Daher ist bei der beschriebenen Ausführungsforni ein Hilfskondensator 17 vorgesehen, zu dem ein Widerstand 18 veränderlichen Widerstandswcrtcs parallel geschaltet ist. Diese Parallelschaltung ist mit einem weiteren Widerstand \H in Keine zu der Reihenschaltung aus Widerstand 14 und Triggerkondens.itor 9 parallel geschaltet. Die Widerstände 18 und 19 bilden einen Spannungsteiler, der die Klemmenspannung des ll.iiiptentladungskondensators 1 unterteilt, so daß eine ausreichende Energiemenge im Triggerkondensator 9 gespeichert wird und so das Abschalttor 3 zuverlässig getriggert werden kann. Weiter ist eine Diode 20 vorgesehen, um zu verhindern, daß sich der Triggerkon· densator9 in den Hilfskondensator 17 entlädt.When the control sensitivity of the shutdown gate 3 is low. it can lead to a failure of this element, since the amount of energy stored in the trigger capacitor 9 and / or the triggering of the shut-off valve is usually very small. Therefore, in the embodiment described, an auxiliary capacitor 17 is provided, to which a resistor 18 of variable resistance value is connected in parallel. This parallel connection is connected in parallel to the series connection of resistor 14 and Triggerkondens.itor 9 with a further resistor \ H in none. The resistors 18 and 19 form a voltage divider which divides the terminal voltage of the III. A diode 20 is also provided in order to prevent the trigger capacitor 9 from discharging into the auxiliary capacitor 17.
Die Triggerkennwerte des Abschalttores 3 werden nicht nur durch die Amplitude der Triggerimpulsspannung. sondern auch durch die Dauer des Triggerimpulses bestimmt. Mit der oben erläuterten Schaltung ist es möglich, durch geeignete Wahl der Kapazität des Hilfskondensator 17 ein Triggci signal einer gewünschten Dauer /u erzeugen. Auch die Amplitude der Triggerimpulsspannuiii! kann durch geeignete Einstellung des Widerslandes 18 veränderlichen Widcrstandswertes entsprechend vorgewählt werden.The trigger characteristics of the shutdown gate 3 are not only determined by the amplitude of the trigger pulse voltage. but also determined by the duration of the trigger pulse. With the circuit explained above, it is possible, by suitable choice of the capacitance of the auxiliary capacitor 17, a Triggci signal of a desired one Generate duration / u. Also the amplitude of the trigger pulse voltage! can through appropriate setting of the opposing country 18 variable resistance value must be preselected accordingly.
Gleichzeitig mit dem Schließen des Unterbrechers Il wird der Hilfskondensator 17 über die Diode 20. den Widersland 12 und die Diode 13 entladen, wodurch ein Spannungsabfall an der Reihenschaltung aus Widerstand 12 und Diode 13 entsteht, der der TriggorspanniinL' vom Trii'iri-rkondensator 9 überlagert wird. Sobald die Entladungsrohre 2 um! das Abschahtor 3 leitend sind, beginnt die Entladung des Haupientladtingskondensators I. Der Innenwiderstand der EmIa dungsrohrc 2 ist im Vergleich zum Innenwidersland ties Abschaltlores 3 sehr hoch, so da 1.1 der größte Teil der Klemmenspannung des Ilauptentladungskondcnsators I an der Entladungsrohre 2 abfälil. Die Kapazität ties SteuerkiTidensators 4 ist im Vergleich zu derjenigen des I I.Hipicntladungskondensators I sehr klein, so daß er in sehr kurzer Zeit aufgeladen wird. Außer der Spannung an der Entladungsrohre 2 erzeugt das passive Schaltelement 2 (/. Fi ein Widerstand oder eine Induktivität) einen Spannungsabfall, der zur Spannung an der Entladungsröhre 2 in Reihe liegt. Der Steu'.Tkondensator 4 ist zu dieser Reihenschaltung aus Entladungsrohre 2 und passivem Schaltelement parallel geschehet Hierdurch kann diu l.adespannung des .Steuerkondensators 4 durch geeignete Wahl des Widerstandes oder der Induktivität entsprechend vorgewählt werden. Die Verschaltung erfolgt w ie in der Eigur gezeigt.Simultaneously with the closing of the interrupter II, the auxiliary capacitor 17 is discharged via the diode 20, the contradiction 12 and the diode 13, whereby a voltage drop arises across the series circuit of resistor 12 and diode 13, which is the trigger voltage from the Trii'iri-rkondensator 9 is superimposed. As soon as the discharge tubes 2 um! the shut-off gate 3 are conductive, the discharge of the main discharge capacitor I begins. The internal resistance of the discharge tube 2 is very high compared to the internal resistance of the shut-off torus 3, so that 1.1 most of the terminal voltage of the main discharge capacitor I is dropped on the discharge tube 2. The capacity of the control capacitor 4 is very small compared to that of the I I.Hipicntladungskondensators I, so that it is charged in a very short time. In addition to the voltage across the discharge tube 2, the passive switching element 2 (/. Fi a resistor or an inductance) generates a voltage drop that is in series with the voltage across the discharge tube 2. The control capacitor 4 is done in parallel with this series connection of discharge tubes 2 and passive switching element. This allows the charging voltage of the control capacitor 4 to be preselected accordingly by a suitable choice of resistance or inductance. The interconnection takes place as shown in the figure.
Hierzu 1 Blatt ZeichnunsenFor this 1 sheet of drawings
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