2. Разработка структурной схемы

Структурная схема разрабатывается исходя из анализа принципов функционирования и в соответствии с выбранным вариантом для разработки. Схема представлена на рисунке 2.1

Поступающее напряжение с элементов питания необходимо преобразовать таким образом, чтобы ксеноновая лампа смогла произвести электрический пробой в газе. Для этого необходимо напряжение не менее 200 вольт.

С выхода инверторного трансформатора поступает высоковольтное напряжение, которое не подходит для зарядки конденсатора. Конденсатор не сможет накопить заряд. Полярность тока должна быть неизменна. В таком случае принимается решение использовать выпрямитель.

Наше устройство требует большой энергии для работы. Источник питания не обладает достаточной мощностью для наших целей. Поэтому необходимо накапливать энергию, поступающую от источника питания каким либо образом. Наиболее простой вариант - использовать конденсатор большой емкости. В этом случае накопленная энергия будет пропорциональна емкости.

Поскольку для готовности устройства требуется время, то необходим способ, позволяющий сообщить оператору об этом. Для этого в схеме необходимо предусмотреть индикатор заряда.

Исполняющим элементом фотовспышки является импульсная лампа.

Для управления лампой необходимо предусмотреть запускающее устройство. Для ксеноновой лампы необходим короткий высоковольтный импульс, поступающий на ее поджигающий электрод. Для генерации такого импульса необходимо предусмотреть схему поджига.

Поскольку устройство фотовспышки использует внешнее воздействие для срабатывания, то необходимо предусмотреть устройство синхронизации, которое воздействует на схему поджига.

Рисунок 2.1 Структурная схема устройства

3. Разработка функциональной схемы

На основе структурной схемы была разработана функциональная схема, поясняющая принципы функционирования устройства и ее узлов.

Схема представлена на рисунке 3.1. Из схемы понятно, что для работы инвертора применяется трансформатор повышающего типа. Постоянный ток источника питания преобразуется в прерывистый с помощью транзистора, работающего как ключевой элемент. Ток базы открывает и закрывает транзистор.

Полупроводниковый диод подключается в качестве выпрямителя.

Конденсатор получает пульсирующий ток одного направления после инвертора и диода.

Для индикации заряда применена индикаторная лампа, напряжение включения которой соответствует напряжению готовности.

Ксеноновая лампа подключается параллельно с конденсатором.

Схема поджига представляет собой параллельный колебательный контур, индуктивность которого является одновременно первичной обмоткой трансформатора. Ключ используется для замыкания колебательного контура. В момент замыкания энергия запасенная в конденсаторе схемы поступит на обмотку трансформатора и создаст во вторичной обмотке импульс напряжения, необходимой величины, который поступает на Электрод ксеноновой лампы.

Замыкание колебательного контура схемы поджига осуществляется схемой синхронизации. Тиристор, вставленный параллельно ключевым выводам схемы поджига используется в качестве ключа. При воздействии на его управляющий электрод, его сопротивление резко уменьшается, позволяя проходить току. Фотодиод, при попадании на него света, создаст напряжение для открытия триристора.

Рисунок 3.1Функциональная схема устройства