自制频闪仪

自制频闪仪,flash light

自制频闪仪 频闪仪(又名频闪灯)是高中物理教学实验的重要器材，市场售价最低都在300元以上。我根据长期维修各类闪光灯的经验设计了一款频闪仪，造价在50元以内，经较长时间的使用及老化实验，性能稳定，完全可以取代市售的频闪仪。适合有电子技术基础的教师按图制作。该频闪仪原理图如附图所示。

电路原理
220V市电由C1限流，经VD1、VD2交替向C2、C3充电，由于C2,C3是串联的，在A、B两点得到600V左右的电压，灯管Xe并联于A、B两点，因而灯管两端电压也等于600V左右，为闪光作好准备。R4、R5、C4、T、VS组成闪光触发部分，由R4对C4充电，R5的作用是保证C4的电压不超过T的工作电压，当VS导通时，C4通过脉冲变压器T的初级线圈放电，在次级线圈上感应近万伏的电压，电离了灯管中的惰性气体，使灯管导通，C2、C3通过灯管放电产生一次强烈电弧光。R7、RP、R8、C5、Ne组成频闪触发控制部分，由R7、RP、R8组成分压电路对C5充电，当充电电压达到氖灯起辉电压时，C5通过氖灯起辉向晶闸管VS触发极提供触发信号，使晶闸管导通，灯管闪光。氖灯起辉后，C2、C3、C4、C5电压急骤下 降，再恢复到初始状态，调整RP的阻值，可改变频闪频率。
电路设计
1．电源设计
由于频闪灯管的工作电压在400～650V之间，市电经常规的整流方法达不到，为此采用了半波倍压整流电路，使灯管两端获得600V左右的电压，这里采用电容限流，限流电容选用10uF／400V，根据公式
I=2π fC1U=2×3.14×50×10的负5次方×220=0.691A
VD1、VD2通过的电流为0.691A，式中U为交流电压有效值，f为电源频率，C1为限流电容。
2．频闪控制
频闪频率是频闪仪的一个重要指标，参照多数频闪仪说明书，一般频闪频率为每秒1~12次，这里采用C5和氖灯Ne控制频率，利用R7，RP，R8组成的分压电路对C5充电，调整RP可改变对C5的充电时间，也就改变了氖灯起辉的频率，从而达到控制频闪仪闪光频率的目的。
元件选择
C1为10μF／400V，C2、C3为|00μF／350V，C4、C5为0.047μF／400V，VD1、VD2分别为1N4007、3CR06A。T闪光灯触发线圈可选用天津南高电子有限公司产品。Xe频闪灯管可选用上海亚明灯泡厂、镇江电子管厂产品。Ne氖灯可选用镇江特种灯炮厂、电阻全部为1／8W，R1、R2、R3为1MΩ，R4、R5为3．3MΩ，R7、R8为1．8MΩ，RP为500kΩ，R6为470kΩ。