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文檔簡介

1、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,便會了解到將一張清晰的圖像曝光到膠卷上需要大量光線。對于大多數(shù)室內(nèi)攝影(周圍的光線相對較弱)而言,您需要將膠卷長時(shí)間曝光或瞬間增加光線強(qiáng)度才能獲得清晰的照片。對于大多數(shù)拍攝對象而言,增加曝光時(shí)間并不合適,這是因?yàn)槿魏慰焖龠\(yùn)動(包括相機(jī)本身的移動)都會使照片變得模糊。 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)簡單的電路中協(xié)同工作。

2、正如全自動相機(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?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

3、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)(移動自由電子)至另一個(gè)電極。自由電子在移動時(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?,必須向電子與原子的結(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

4、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(電動勢),它將對原子中的負(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,因此它們在處于自由狀態(tài)后,將從負(fù)電極移動到正電極。電子在移動時(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,請參見熒光燈工作原理)。 完成此過程需要相對較高的電壓(電“壓力”)。在兩個(gè)電極之間移動電子需要數(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

5、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)板上的電荷來存儲電能的設(shè)備(請參見電容器工作原理) · 電感器通過產(chǎn)生磁場來存儲電能的金屬線圈(請參見電感器工作原理) · 二極管使電流只在一個(gè)方向自由流動的半導(dǎo)體設(shè)備(請參見半導(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

6、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,則會看起來簡單一些。 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,便會知道通過金屬線圈傳遞電流將產(chǎn)生磁場。如果您閱讀了電感器工作原理,便會知道由交流電流產(chǎn)生的交流磁場將使導(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

7、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,副線圈中的磁場和(放大的)電壓大于主線圈中的磁場和電壓,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時(shí),該磁場才會出現(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

8、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不斷變化)來提供這種電流波動。 該電路使用簡單的振蕩器執(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)

9、,電流脈沖可以從電池流動到晶體管的主線圈。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,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

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