关于脉冲氙灯的触发
      打算DIY一台YAG脉冲激光器的同学一定会用到脉冲氙灯,脉冲氙灯的弧长从几CM-几十CM不等,能承受几百上千焦耳的能量。工业上使用大多是将其击穿后提供一个2-3mA的稳定的预燃电流,然后用晶闸管,IGBT,或者闸流管之类的控制器件导入能量,业余单脉冲使用条件下使用如此复杂的驱动电路是完全不必要的。比较方便且可靠的方法有外触发和脉冲变压器式内触发。外触发在版主大神的帖子中已有介绍,经过本人实验,这样一条弧长为10CM的灯管想要稳定触发至少需要在外壳加上20KV以上的脉冲电压,而且储能电容电压必须大于600V。鉴于国产纯手工脉冲氙灯参数的不稳定,实际值可能更高或者更低。
QQ图片20130526212839.jpg
而脉冲变压器式内触发就非常给力了,初级用2KV电压激励的话次级可以产生10KV左右的电压,由于是内触发所以可以轻易击穿灯管,而且电离程度比外触发高了不知多少,所以我试验得到的结果是储能电容电压只要450V就可以非常稳定的触发了。我使用的脉冲变压器的结构就是在一根1CM左右直径5CM左右长度的铁氧体磁棒上面用1mm2的皮线绕上两层也就是60圈,然后外面再用细电线绕上1-3圈就可以了。买不到磁棒的同学可以把高压包磁芯上圆柱体的部分砸下来粘起来使用,效果不错。
QQ图片20130526212043.jpg
QQ图片20130526212245.jpg
QQ图片20130526212319.jpg
QQ图片20130526212406.jpg
而用来激励脉冲变压器的直流高压电源可以直接采用电蚊拍里的升压电路,这货4.5V输入能输出2KV左右的直流高压,还有一个几nF的储能电容,非常适合脉冲变压器工作!
QQ图片20130526212204.jpg
QQ图片20130526212230.jpg
脉冲变压器能够工作还需要一个打火器,由于激励电压太高,所以用可控硅是不行了。可以使用1.5KV的陶瓷放电管,由于放电不怎么频繁,所以寿命还是非常客观的。由于我手头没有陶瓷放电管,于是随手搞了个打火器。
QQ图片20130526212140.jpg
好了,啪啪啪,你的闪光灯已经能够轻易触发了。再来看看储能电容的问题。市面上有出售价格低廉的450V超大容量电容(10000uF)。但是这种电容漏电很大,小功率充电甚至冲到430V就充不上去了。。。。。而且断电后电压急速的往下掉,直到370V左右才减慢。所以非常坑爹。
(附件:186486)
还有一种选择就是多个小容量的电容并联起来做成电容组,好处是放电电流大了,漏电比那种翻新电容小得多。但是那体积坑爹,下面图里面这么一大坨才300多j储能。。。
QQ图片20130526220242.jpg
这就有点仁者见仁智者见智的感觉了。请同学们自行考虑吧。
还有就是安全问题,再次强调!!!!!!!!!!!!!!!!没有防护措施的同学千万不要应为一时的好奇而断送一生的幸福!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
附赠电路一张
QQ图片20130526220619.jpg
+48  科创币    justinpiggy   2013-05-26   支持!不过为啥这么大电容组能量才300J?我看看有60个,每个才5J?每个体积不小了啊
+200  科创币    delete   2013-05-26   不错'学习了!
+1  科创币    delete   2013-05-26   感谢楼主
+200  科创币    ehco   2013-05-27   实践出真知!
+50  科创币    badboy-fly   2013-05-27   
来自:科创广场 / 极客DIY
robbie
8年6个月前
1楼
蓄能电容体积下不来啊,肿么办
有木有效果图?
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justinpiggy
8年6个月前
2楼
支持!不过为啥这么大电容组能量才300J?我看看有60个,每个才5J?每个体积不小了啊
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justinpiggy
8年6个月前
3楼
回 楼主(tyl961115) 的帖子
还有我注意到Lz的电容组没有充电均压电阻,充串联高压电容非常危险
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原子裂变
8年6个月前
4楼
这电容阵叫人很是眼馋啊。。。
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势垒
8年6个月前
5楼
我觉得楼主是把电容的耐压留了很大的空间
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势垒
8年6个月前
6楼
刚才看错了 这其实是很小一个的电容 看管脚可以知道
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RodTech
8年6个月前
7楼
请注意
本帖目的在于如何内触发高能闪光灯,不在讨论储能电容排布合理性,更不在于各种脱离学术讨论范围的娱乐例如「装个壳子好看点」、「好多电容好壮观」。

希望各位从以下几个方面探讨。
1、脉冲宽度测量
2、触发时间精度
3、触发可靠性评估
4、为何比外触发的引燃点低
5、如何做到多灯同步触发

Thanks for your corperation.
If desired, your section will be DELETED without warning.
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北落师门
8年6个月前
8楼
这样产生的高压,能达到很高,但是电流是很小的,如果是次级直接对空放电,感觉比输入还要烂的感觉,但是的确能提高电压,像是变成了静电的那种类型
还有注意的是,由于输出电压很高,次级不能用漆包线,否则次级和磁棒会打火,有条件的可以在磁棒外面套一根塑料水管或者大小合适的注射器,我套了根玻璃管,效果也不错。一般次级用直径2mm左右的胶皮线,因为要过大电流。初级就随便了,但是也要注意绝缘。
不建议像楼主那样次级做成双层的,还是高压的缘故,多层容易击穿,可以去找老式收音机上的长磁棒,这个网上也就几块钱一根,10多cm长呢,单层就能达到满意的输出电压。不过对于短波和中波磁棒哪种适用倒是没研究,我反正是随便拿了根用用
还有,因为这个升压器用的是直流,所以输出也是有极性的,如果接上灯发现无法触发,可能接反了,把次级反过来接就行。
关于脉宽的问题,我想可以用示波器看一下,不过一般的童鞋没有示波器,有高压探头的更是少之又少,我想可以试着用高压电阻分压试试,不过万一示波器击穿了这个损失谁都担不起。但是无法理解为啥要测量这个宽度,我想只要电压达到击穿电压,灯内形成离子通道,就能供储能电容放电使用。为了确保触发成功,可以采用快速放电的方法,利用多次脉冲来弥补单次不成功的可能性。这样就需要一个功率较大的高压电源,555推高压包那个就不错,放电频率可以达到几十Hz,完全能满足触发需要
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ehco
8年6个月前
9楼
LZ在加油加油,弄个可控触发的出来。
给一个控制脉冲,就触发一次。这样实用性较高
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rb-sama
8年6个月前
10楼
回 9楼(ehco) 的帖子
可以使用一种三端子的放电管哦。叫GDT(GasDischargeTube)有一个控制端。
用单片机输出控制脉冲,光耦隔离高压地和数字地。应该能达到要求。
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RodTech
8年6个月前
11楼
回 10楼(rb-sama) 的帖子
低压(几KV)GDT的放电建立时间也挺长的,机械加工精度要求高,充空气效果还不好。。能找到充SF6的成品管子最好(我这有一个,不过太大了),不如把SparkGap换成一个真空继电器,这样他的触发速度应该不会太低,我猜跟YAG的荧光寿命比起来差不多。
真空继电器淘宝有国产的10Kv干簧式版本,速度应该不低,应该够用,我用来给4nF级别电容放电能顺利吸合,分离,还用一排此物做过受控马克思发生器,运行顺利,可见触发同步率、稳定度还是不错的(如果某一个吸晚了,他会被几百焦的储能炸掉)。

祝同志们实验成功
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maxiaoyan-fa
5年4个月前
12楼
这个不能上传视频,不然,我可以上传一个做好案子,来大家探讨。。。
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20!Dopaminor
5年4个月前
13楼
引用 maxiaoyan-fa:
这个不能上传视频,不然,我可以上传一个做好案子,来大家探讨。。。
mp4格式的视频发上论坛可以直接播放
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远方的太阳
4个月9天前
15楼

内触发会不会把电容c0击穿?还有电感L的作用是什么?

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UICalc
4个月8天前
16楼
引用远方的太阳发表于15楼的内容
内触发会不会把电容c0击穿?还有电感L的作用是什么?

对高频脉冲,电容阻抗极小

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Jack_xu
3个月2天前
18楼

这种脉冲发光系统的性能非常依赖氙气灯管的质量/特性,比如耐压性,闪烁频率,寿命等等。有没有好的灯管厂家推荐啊?


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