照相機(jī)閃光燈工作原理.docVIP

照相機(jī)閃光燈工作原理如果您讀過單反相機(jī)工作原理一文，便會(huì)了解到將一張清晰的圖像曝光到膠卷上需要大量光線。對(duì)于大多數(shù)室內(nèi)攝影（周圍的光線相對(duì)較弱）而言，您需要將膠卷長(zhǎng)時(shí)間曝光或瞬間增加光線強(qiáng)度才能獲得清晰的照片。對(duì)于大多數(shù)拍攝對(duì)象而言，增加曝光時(shí)間并不合適，這是因?yàn)槿魏慰焖龠\(yùn)動(dòng)（包括相機(jī)本身的移動(dòng)）都會(huì)使照片變得模糊。 電子閃光燈可以解決攝影這個(gè)固有的問題，并且使用簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉。它們的唯一用途是在您按下快門時(shí)發(fā)出瞬間亮光，從而在膠卷曝光的瞬間照亮房間。 在這篇文章中，我們將確切了解這些設(shè)備如何執(zhí)行這項(xiàng)重要任務(wù)。我們將發(fā)現(xiàn)，標(biāo)準(zhǔn)照相機(jī)閃光燈有力地說明了基本電子元件如何在一個(gè)簡(jiǎn)單的電路中協(xié)同工作。正如全自動(dòng)相機(jī)中所介紹的，一個(gè)基本的照相機(jī)閃光燈系統(tǒng)有三個(gè)主要部分。 想買數(shù)碼相機(jī)么？如果您正在尋找一款可以隨身攜帶的相機(jī)，并希望它很小非常小， 請(qǐng)?jiān)L問StuffG，了解有關(guān)超薄超小型相機(jī)的信息， 一塊用作電源的小電池 一個(gè)實(shí)際產(chǎn)生閃光的氣體放電管 一個(gè)用于連接電源和放電管的電路（由多個(gè)電子元件組成） 系統(tǒng)兩端的兩個(gè)元件非常簡(jiǎn)單。將電池的兩極接通電路時(shí)，電池將強(qiáng)制電子通過電路從電池的一極流向另一極。正在移動(dòng)的電子（即電流）向連接到電路的各個(gè)元件提供能量（有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱電池工作原理）。 放電管與霓虹燈或熒光燈非常相似。它由一個(gè)充滿氙氣的管子構(gòu)成，管子的兩端是電極，中間是一個(gè)金屬觸發(fā)板。 一個(gè)典型的照相機(jī)閃光燈管（拆去其外殼）類似于一個(gè)微型熒光燈。閃光燈管位于觸發(fā)板之前。觸發(fā)板被向前反射閃光燈光線的反射物質(zhì)所遮擋。它的基本原理是通過燈管中的氙氣將電流從一個(gè)電極傳導(dǎo)（移動(dòng)自由電子）至另一個(gè)電極。自由電子在移動(dòng)時(shí)將使氙氣原子通電，從而使其發(fā)出可見光子（有關(guān)原子如何生成光子的詳細(xì)信息，請(qǐng)參見光的原理）。 處于正常狀態(tài)的氙氣無法導(dǎo)電，這是因?yàn)槠渲械淖杂呻娮臃浅Ｉ?，也就是說，幾乎所有電子都與原子結(jié)合在一起，使得氙氣中幾乎沒有帶電粒子。要使氙氣能夠?qū)щ姡仨毾螂娮优c原子的結(jié)合體提供自由電子。 另一個(gè)照相機(jī)閃光燈管設(shè)計(jì)：在這根彎曲的燈管中，觸發(fā)板與燈管上的玻璃直接相連。這正是金屬觸發(fā)板的作用所在。如果向該板瞬間施加一個(gè)很高的正電壓（電動(dòng)勢(shì)），它將對(duì)原子中的負(fù)電子施加很強(qiáng)的引力。如果該引力足夠強(qiáng)，則它將從原子中拖出電子。這種除去原子中的電子的過程稱作離子化。 由于自由電子具有負(fù)電荷，因此它們?cè)谔幱谧杂蔂顟B(tài)后，將從負(fù)電極移動(dòng)到正電極。電子在移動(dòng)時(shí)將與其他原子發(fā)生碰撞，使得這些原子也失去電子，從而使氙氣離子化。高速運(yùn)動(dòng)的電子將與氙氣原子發(fā)生碰撞，從而使其通電并產(chǎn)生光（有關(guān)更多信息，請(qǐng)參見熒光燈工作原理）。 完成此過程需要相對(duì)較高的電壓（電“壓力”）。在兩個(gè)電極之間移動(dòng)電子需要數(shù)百伏電壓，而產(chǎn)生足以使氙氣導(dǎo)電的自由電子需要幾千伏電壓。 由于典型的照相機(jī)電池只提供1.5伏電壓，因此閃光燈電路需要大幅增大電壓。在下一節(jié)，我們將了解其工作原理。 在上一節(jié)中，我們了解到閃光燈電路需要將電池的低電壓轉(zhuǎn)換為高電壓，以便使氙氣管發(fā)光。設(shè)計(jì)這種升壓電路有很多方法，但大多數(shù)方法中均包含相同的基本元件。其他博聞網(wǎng)文章對(duì)所有這些元件進(jìn)行了介紹： 電容通過聚集觸發(fā)板上的電荷來存儲(chǔ)電能的設(shè)備（請(qǐng)參見電容器工作原理） 電感器通過產(chǎn)生磁場(chǎng)來存儲(chǔ)電能的金屬線圈（請(qǐng)參見電感器工作原理） 二極管使電流只在一個(gè)方向自由流動(dòng)的半導(dǎo)體設(shè)備（請(qǐng)參見半導(dǎo)體工作原理） 晶體管可用作電控開關(guān)或放大器的半導(dǎo)體設(shè)備 下圖顯示了所有這些元件在基本閃光燈電路中的構(gòu)成。 該圖總體看來可能顯得有點(diǎn)復(fù)雜，但如果將其分解為各個(gè)元件，則會(huì)看起來簡(jiǎn)單一些。 首先我們將介紹該電路的核心元件主變壓器，它實(shí)際上是一個(gè)用于增大電壓的設(shè)備。該變壓器由兩個(gè)緊密相鄰的電感器組成（例如，一個(gè)電感器可能纏繞另一個(gè)電感器，同時(shí)這兩個(gè)電感器可能纏繞一個(gè)鐵芯）。 如果您閱讀了電磁體工作原理，便會(huì)知道通過金屬線圈傳遞電流將產(chǎn)生磁場(chǎng)。如果您閱讀了電感器工作原理，便會(huì)知道由交流電流產(chǎn)生的交流磁場(chǎng)將使導(dǎo)體中的電壓發(fā)生變化。 變壓器的基本原理是通過一個(gè)電感器（主線圈）產(chǎn)生電流以磁化另一個(gè)電感器（副線圈），從而使副線圈中的電壓發(fā)生變化。 如果改變兩個(gè)電感器的大?。總€(gè)線圈的匝數(shù)），則可以增大（或減?。闹骶€圈到副線圈的電壓。在升壓變壓器（如閃光燈電路中的變壓器）中，副線圈的匝數(shù)大于主線圈。因此，副線圈中的磁場(chǎng)和（放大的）電壓大于主線圈中的磁場(chǎng)和電壓，但副線圈的電流小于主線圈的電流。 通過這種方式增大電壓需要提供交流電，如家用AC電流（交流電流）。但電池輸出的是不變化的恒定DC電流（直流電流）。只有當(dāng)直流電流最初通過電感器的磁場(chǎng)時(shí)，該磁場(chǎng)才會(huì)出現(xiàn)變化。在下一節(jié)，我們將了解閃光燈電路如何解決此問題。 主閃光燈和輔助閃光燈專業(yè)攝影師通常在拍攝對(duì)象的周圍安裝多個(gè)閃光燈來獲得更好的燈光效果。在這種布置方式中，一個(gè)主閃光燈可能由相機(jī)快門觸發(fā)，而其他閃光燈由主閃光燈觸發(fā)。某些輔助閃光燈設(shè)計(jì)將主閃光燈本身用作觸發(fā)器。輔助閃光燈有一個(gè)小型光傳感器，用于在檢測(cè)到瞬間的光脈沖時(shí)觸發(fā)閃光燈電路。在上一節(jié)中，我們了解到變壓器需要交變電流才能正常工作。閃光燈電路通過頻繁中斷直流電流（傳遞快速、很短的直流電流脈沖使磁場(chǎng)不斷變化）來提供這種電流波動(dòng)。 該電路使用簡(jiǎn)單的振蕩器執(zhí)行此過程。振蕩器的主要元件包括變壓器的主線圈和副線圈、另一個(gè)電感器（反饋線圈）和用作電控開關(guān)的晶體管。 當(dāng)您按充電按鈕時(shí)，振蕩器將關(guān)閉充電開關(guān)，從而使電流的短脈沖群通過反饋線圈從電池流動(dòng)到晶體管的基極。向晶體管的基極通電可以使電流從晶體管的集電極流動(dòng)到發(fā)射極，從而使晶體管瞬間導(dǎo)電。 當(dāng)晶體管以這種方式“打開”時(shí)，電流脈沖可以從電池流動(dòng)到晶體管的主線圈。電流脈沖使副線圈中的電壓發(fā)生變化，從而使反饋線圈中的電壓發(fā)生變化。反饋線圈中的此電壓將電流傳導(dǎo)至晶體管的基極，從而使晶體管再次導(dǎo)電，然后再次重復(fù)這個(gè)過程。電路通過這種方式中斷自身，從而通過變壓器逐漸增大電壓。當(dāng)閃光燈充電時(shí)，此震蕩操作將產(chǎn)生可以聽到的刺耳的嗚嗚聲。 然后，高電壓電流將流經(jīng)用作整流器的二極管，電流在二極管中只能單向流動(dòng)，從而將變壓器中的交流電流重新轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電流。 普通全自動(dòng)相機(jī)中的閃光燈電容閃光燈電路將這個(gè)高電壓電荷存儲(chǔ)在一個(gè)大型電容中。與電池一樣，電容在接通至閉合電路之前將一直保存電荷。 電容始終與閃光燈管的兩極相連，除非氙氣已被離子化，否則閃光燈管不會(huì)導(dǎo)電，從而導(dǎo)致電容無法放電。 電容電路還可以通過電阻器連接到更小的氙氣放電管。當(dāng)電容中的電壓足夠高時(shí)，電流可以流經(jīng)電阻器以使這個(gè)小放電管發(fā)光。該放電管可以用作指示器燈，指示閃光燈何時(shí)準(zhǔn)備工作。 閃光燈觸發(fā)器連接到快門結(jié)構(gòu)。拍攝照片時(shí)，觸發(fā)器將瞬間關(guān)閉，從而將電容連接到二級(jí)變壓器。該變壓器可將電容器中的200伏電流最大增加至1,000和4,000伏之間，并將高電壓電流傳導(dǎo)至閃光燈管旁邊的金屬板。金屬板上的瞬間高電壓提供