闪光灯的电路模型及其工作原理

摘 要  介绍了日常生活中常见的闪光灯的电路模型和工作原理

关键词 闪光设备 电路模型 工作原理

     闪光灯在我们的日常生活中应用十分广泛，照相机在光线比较暗的条件下要照相，要用闪光灯照亮场景一定时间，将影片记录在胶卷上；高的天线塔、建筑工地和安全地带，要使用闪光灯作为危险

警告。这些闪光灯有些是通过操作手工控制，有些是按照预设频率重复自拍，这都要求设计者了解闪光灯的电路模型及工作原理，从而根据实际的需要设计出闪光的电路。

1、闪光灯的电路模型

     现实生活中我们所见到的闪光灯种类繁多，性能或多或少都有所不同，应用场合也不尽相同，内部原理图也不会完全相同，但从本质上来说，都可以把它们看成是如图 1 所示的电路模型。

     闪光灯电路通常可看作是由直流电压源 V、电阻 R、电容 C 和在临界电压下能进行放电闪光的灯 L所组成。

2、闪光灯的工作原理

     电路模型中的灯只有在灯电压达到 Vmax 值时开始导通，在灯导通期间，可将其模拟成为一个电阻RL，这时电容上的电压将通过电阻 RL 放电，当电容上的电压下降到 Vmin 时，灯将不再导通；灯不导通时，相当于开路，此时直流电压源 V 将通过电阻 R对电容 C 进行充电，电容上的电压上升达到 Vmax时灯又将导通，重复上述过程。

     分析闪光灯的工作原理，重在确定闪光灯工作（即发光）的时间与灯不工作（即不发光）的时间。

      开始分析时，假设电路已经运转较长时间，选择灯停止导通（即电容开始充电）的瞬间 t=0，to代表灯开始工作的瞬间，tc 为完成一个周期的结束时间。

     (1)t＝0 时灯不导通，此时的闪光灯电路可等效为如图 2 所示的电路。

     经分析可知：灯不导通时，直流电压源 V 通过电阻 R 对电容 C 进行充电过程，其初始值为：

把它们代入响应函数的表达式:

可得出当灯布导通时的电压为：

由此式可导出灯开始导通前所需的时间为：

（2）t=to时灯开始导通，此时的闪光灯电路可等效为如图3所示的电路。

经分析可知：灯导通时电容上的电压将通过电阻RL进行放电过程其初始值为：

VL(0+)=VL(0-)=Vmax,

把它代入响应函数的表达式

可得出当灯导通时的电压

由此式可导出灯导通的时间为：