Starker, steuerbarer Xenonblitz mit kurzer Abbrenndauer

Da ich mir eine alpha 300 zugelegt habe und als nächstes einen luftballon beim platzen photographieren möchte, bin ich auf der suche nach einer schaltung mit der ich eine stroboskoplampe wie diese zünden kann. Um 1/40 000 s zu erreichen muss ich die röhre kurz schließen.
Habe aber noch irgendwie keine ahnung wie ich das anstellen soll =>hat jemand so etwas schon probiert, oder schaltungen im netz gefunden. Die, die ich ausgegraben habe entladen einen C vollständig, wodurch die blitzdauer unbrauchbar lang wird.
Werde sicher einen Atmega verbauen, welcher das timeing und das triggern übernimmt.

gibt es vl eine andere art einen solch kurzen, energiereichen lichtblitz zu erzeugen?


sg Clemens

Die besondere Eigenschaft ist dann ein "Sparblitz" der während der Brenndauer abgeschaltet wird.
Üblicheweise dann wenn die Belichtung ausreichend ist, jetzt nach einer kurzen Zeit. Solche Schaltungen sollte es geben.

Der Blitzstrom geht über einen Halbleiterschalter (Thyristor, sicher geht auch ein Transistor), die Brennspannung beträgt ja nur um 200V.

Oder bist Du Dir sicher, dass die Röhre sogar kurzgeschlossen werden muss?

So eine Blitzröhre hat üblicherweise 3 Anschlüsse.

Die Leistungsanschlüsse sind Anode und Kathode, dort liegt im Normalfall eine Spannung von 300...1000V an. Wie hoch die Spannung genau sein muß, hängt von der Röhre ab.
In vielen Schaltungsentwürfen wird diese Spannung mittels einer Kaskadenschaltung erzeugt.
Diese Spannung ist über Kondensatoren gepuffert, deren Größe die Blitzhelligkeit beeinflusst.

Der dritte Eingang ist ein Trigger Eingang.
An diesem Eingang müss ein Zündimpuls so um die 4000V anliegen, damit die Röhre zündet.
Diese Spannung erzeugt man normalerweise mit einem kleinen Zünddtrafo über den sich ein Kondensator schlagartig entlädt.

Es wird also nicht die Röhre kurzgeschlossen, sondern die Primärseite des Zündübertragers + in Reihe geschalteten Kondensator.

In ganz einfachen Schaltungen wird dieser "Kurzschluß" mit einem Überspannungsableiter gemacht. In etwas besseren Schaltungen wird dazu ein Thyristor verwendet.

Über den Gate- Eingang kann dann dieser Thyristor dann getriggert- und die Röhre somit gezündet werden.

Guck mal bei Google unter "Stroboskop Schaltplan"

Hallo!

In einer Blitzröhre mir Widerstand R (im gezündetem Zustand) wird die im Kondensator C gespeicherte elektrische Energie mit bestimmter Effizienz in Lichtenergie umgewandelt.

Die Helligkeit des Blitzes und seine Dauer sind vom Kapazität und Spannung des Kondensators abhängig und lassen sich am einfachsten mit diesen zwei Parameter unabhängig voneinander regeln. Die Dauer kann man mit der Kapazität und die Helligkeit mit der höhe der Spannung varieren.

Um sehr kurzen hellen Blitz zu erzeugen muss die Kapazität möglichst klein und die Spannung möglichst hoch sein. Dabei muss die maximale Verlustleistung der Blitzröhre beachtet werden. Weil der R meistens unbekannt ist, ist Experimentieren angesagt.

Mir ist bisher keine Unterbrechung der Entladung des Kondensators durch die Blitzröhre bekannt.

MfG

Wenn der Blictz kurz sein soll, muß man wohl auch auf die Induktivität des Stromkreises achten. Also kurze Leitungen und hin und Rückrichtung dicht beieinander.

Am einfachsten wäre wohl ein kleiner C mit hoher Spannung, wie PICture schrieb.
In Fotoblitzgeräten werden zur Steuerung afaik IGBTs eingetzt. IGBTs kann man nach dem Zünden auch wieder abschalten, was eine elektronisch einstellbare Blitzleistung möglich macht. Aber das würde relativ kompliziert...

Die Kurzschluss-Methode ist, denke ich, nicht mehr ganz aktuell ;)

ok, dann habe ich da wohl etwas falsch verstanden=> wieder weg mit der kurzschlussmethode.

dieser schaltplan müsste also "nur" einen thyristor erweitern, der die blitzröhre von C1 nach einer bestimmten zeit trennt und spannungsfrei macht?

sg clemens

Hallo user529!

Ich habe zwar keinen Schaltplan bisher gesehen, aber es ist nicht so einfach. Ein Thyristor hört zu leiten (also sperrt) nur wenn kein Strom durch ihn fliesst, lasst sich also nicht einfach abschalten und deswegen eignet sich für deine geplannte Anwendung nicht ohne.

Einfacher wären bipolare Transistoren bzw. von dennisstrehl erwähnte IGBTs welche sich einfacher abschalten lassen.

In jedem Fall wird die gesamte Schaltung für stufenlose Einstellung der Blitzdauer ziemlich kompliziert und Experimentieren mit Hochspannung geladenen Kondensatoren ist lebensgefärlich.

MfG

Nein, ueblicherweise schaltet der Tyristor bei "Computerblitzgeräten" den Kondensator kurz.

Nikolaus, warum kann mein uraltes TTL-Blitzgerät von Minolta dann bei verringerter Leistung 4 mal direkt nacheinander Blitzen, bevor es sich wieder aufläd? Bestimmt nicht weil der Kondensator durch Kurzschluss komplett entladen wurde. ;)
Ok, mag sein dass es auf der Zeit durchaus auch Blitzgeräte gibt die nach der Kurzschlussmethode gearbeitet haben. Das war mal eine gängige Methode. Aber zumindest bei aktuellen Blitzgeräten kann ich mir das absolut nicht vorstellen.

Gruß
Dennis

Edit: Ich hab gerade noch einen evtl. nützlichen Artikel gefunden.
http://de.wikipedia.org/wiki/Computerblitz
Vgl. vor allem Computerblitzgeräte der 1. Generation : Computerblitzgeräte der 2. Generation.

Edit2: Und weiter geht's ;) TI bietet "INTEGRATED PHOTO FLASH CHARGER AND IGBT DRIVER" an. Es wird ein IGBT als Schalter benutzt. Über den Pin F_ON kann man den IGBT quasi direkt ansteuern und dadurch den Blitz an- und wieder abschalten.
http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/tps65552a.pdf
Gruß

Die Kurzschlußmethode garantiert keine streng definierte Bltzdauer, weil "sofort" sogar mehr als 1/40 000 s dauern kann.

sorry, der link:
http://www.mikrocontroller.net/topic/93173
die leistungen dieser blitze sind mir ein wenig zu gering, ich hatte eher an ein disco strobo in dieser baugröße gedacht, der igbt driver ist gut , allerdings werde ich stationär bleiben, damit ist eine kaskade wohl einfacher.

dass keine belichtungsmessung möglich ist ist kein problem. ein wenig probieren, darf schon dabei sein. kann ich einen thyristor nicht durch negative gate/basisspannung löschen? (ich weiß dass das umständlich ist, ist nur so ne frage)

sg clemens

Es gibt GTO-Thyristoren (Gate-Turn-Off). Mit denen geht das.

Mmmh.... könnten aber schwierig zu beschaffen sein. Die Weiterentwicklung davon sind IGCTs ;)

so, bin ein wenig weiter gekommen, habe den zündtrafo gewickelt und an einem alten photoblitz ausprobiert und er funktioniert, allerdings ohne abschaltung.

jetzt habe ich aber folgend rechnung angestellt:

Blitzenergie: 10J (normaler photoblitz)
Blitzdauer: 1/40000

P=E/t=10J*40.000=400.000W (400kW)

um diese leistung bei 330V zu erhalten muss folgender strom fließen:

I=P/U=400kW/330V=1.212kA

Dass sich dieser strom nicht ohne weiteres aus einem C ziehen lässt ist mir klar, aber wenn bereits 400A (1J blitzleistung) erreicht werden sollen, ist das jenseits des möglichen, oder ist die dauer so kurz, dass der fet das nicht mitbekommt und dieser würde ausreichen?
http://www.datasheetcatalog.org/data.../502459_DS.pdf

sg clemens

photos gibts wenn ich meinen card reader wieder am laufen habe

Mehr als vielleicht 50 Ampere wird der nicht durchlassen.
Wer hat was von MosFETs gesagt? ;)

das sind die stärksten die ich bei reichelt gefunden habe:

TrenchMOS (64/210A): http://www.datasheetcatalog.org/data.../IRFZ48N_1.pdf
IGBT von reichelt (60/120A): http://www.datasheetcatalog.org/data.../irg4bc40s.pdf

reicht das aus, welchen würdest du vorschlagen (hatte mit so was noch nie zu tun)?

Hallo user529!

Theoretisch am einfachsten wäre die Spannung zu erhöhen, was mit niedrigerem Strom resultieren wird. Die Steuerung wird sowieso nicht einfach.

MfG

vielleicht kannst du mit dieser Schaltung etwas anfangen?
http://makezine.com/04/strobe/

mfg

so, bin nun etwas weiter, die spannung steigt auf 650V, um den strom zu verringern.
als igbt habe ich diesen ausgesucht:
http://www.irf.com/product-info/data...4pf50wdpbf.pdf
gibt es eine möglichkeit den widerstand der blitzröhre zu bestimmen, damit ich den widerstand den ich zuschalten muss, um auf 200A spitzenstrom zu begrenzen auswählen kann?

sg und danke Clemens

So einach ist das nicht die Spannung zu erhähen für weniger Strom. Wieviel Strom man braucht für eine gesuchte Lichtleistung ist von der Röhre vorgeben. Ein hohe Spannung könnte aber nötig sein um den hohen Strom auch durch zukriegen.

Der Strom wird nicht nur von der Röhre und dem Widerstand bestimmt, sondern auch von den ungewollten Induktivitäten und der Spannung im Kondensator. Vermutllich wird man sich da mit einem festen Aufbau durch langsames erhöhen der Spannung rantasten müssen. Einen Groben Überblick könnte man aus Datenblättern ähnlicher Blitzröhren kriegen.
Trotzdem würde ich nicht bis ans Limit des IGBT gehen. Mit 50-100 A sollte man auch schon zufriegen sein, und dann lieber einen 2 ten IGBT dazunehmen wenns noch nicht reicht. Für den Anfang würde ich das ganze auch erst man mit noch kleineren Strömen Probieren, um erst ein mal zu sehen was alles Schiefgehen kann.
Bei den hohen Spannungen und Pulsströmen sollte man auch auf die Sicherheit achten. Da kann schon mal ein Widerstand explodieren oder ein Stück Draht oder Glas fliegen. Deshalb die Schutzbrille nicht vergessen.

Man sollte aich auf die Eigenschaften des Kondensators/Elkos auchten. Viele Elkos vertragen nicht so viel Strom. Da muß man eventuell auch Kondensatoren ausweichen, und auch die haben eine Grenze.

du meinst also das der widerstand der blitzröhre vernachlässigbar ist und ich auf kurze kabelführung achten soll?

ist mir schon klar dass ich da ein wenig probieren muss.

gibt es spezielle kondensatoren/elkos, die das verkraften, oder reicht ein möglichst geringer innenwiderstand?

mfg clemens

Es gibt schon extra Elkos für die normalen Fotoblitze. Die Sollten auf alle Fälle einengeringen Innenwiederstand haben. Allerdings werden nicht alle gehen bei denen low ESR beisteht. Bei den Kondesnatoren ist das eher einfacher, aber die sind dann auch relativ groß. Die typischen Formen mit kleinem Volumen wie MKS werden wohl nicht gehen. Eher schon FKS oder FKP.

Die Spannung der Blitzröhre sollte hoffentlichn icht zu vernachlässigen sein, denn nur diese Spannung wird ja genutzt.

Zitat:

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Zitat von Besserwessi

Die Spannung der Blitzröhre sollte hoffentlichn icht zu vernachlässigen sein, denn nur diese Spannung wird ja genutzt.

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da hast du natürlich recht.

auf einen folien kondensator werde ich ers mal verzichten, das ist vür einen versuch einfach nicht drin (farnell:120€). für einen ersten blitz müssten elkos ja reichen.

ich hoffe dass im verlauf der nächsten woche meine igbts und der programmer kommen, dann melde ich mich entweder mit einem erfolg hier wieder, oder mit neuen fragen.

sg clemens

http://www.joesmalley.com/flashes/

canon 580ex -> abrenndauer 1/31000 bei 1/64 leistung??? reicht das???

nein, natürlich nicht!!
mir gehts ja nicht unbedingt um die blitzdauer, sondern um das gebastel.
aber thx für den link, so ausführlich habe ich das noch nirgendwo gefunden.

sg clemens

so, meine IGBTs sind (endlich) da. leider wurde die blitzröhre beim transport beschädigt, habe aber schon ersatz geordert.
eine kleinigkeit habe ich da aber noch: wenn ich schnell hintereinander mit einer teilleistung blitzen will (1ms oder noch schneller) kann ich die primärspule direkt mit dem igbt kurz (so kurz wie möglich, damit ich nicht unnötig energie verliere) an die 600V in den speicherkondensatoren schalten (mit vorwiderstand, damit das der strom begrenzt wird), oder erreiche ich damit keinen so schnellen stromanstieg/gibt es eine bessere lösung?

sg clemens

Tach!

Das ist zwar jetzt ein bißchen "Necro-Threading", wenn ich auf eine Diskussion von anno 2009 antworte, aber was soll's...

Zitat:

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Zitat von user529

eine kleinigkeit habe ich da aber noch: wenn ich schnell hintereinander mit einer teilleistung blitzen will (1ms oder noch schneller) kann ich die primärspule direkt mit dem igbt kurz (so kurz wie möglich, damit ich nicht unnötig energie verliere) an die 600V in den speicherkondensatoren schalten (mit vorwiderstand, damit das der strom begrenzt wird), oder erreiche ich damit keinen so schnellen stromanstieg/gibt es eine bessere lösung?

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Ich denke, mit Xenonblitzröhren wird man letztlich nicht allzu weit kommen - außer es geht einfach um die Bastelei an sich. Wie immer im Internet wurde nahezu alles schon irgendwo irgendwann von irgendwem gemacht, hier lautet das Stichwort "Air Gap Flash", Details nebst einiger Beispielbilder kann man unter http://www.diyphotography.net/high-s...let-in-mid-air nachsehen.

Das Bastelprojekt (nur für echte, furchtlose Männer - wegen Brenndauern um die 1/1000000s, Brennspannungen um die 35kV, die in hochstromfeste Kondensatoren mit lebensgefährlicher Kapazität geladen werden und anderen Widrigkeiten, die Hardcore-DIYer Maurice Ribble warnend anmerkt) nebst Schaltplan und Teileliste steht hier: http://www.glacialwanderer.com/hobbyrobotics/?p=490.

Tut euch bitte nicht zu sehr weh damit...