專利名稱：節(jié)省電池的閃光燈充電器控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照相閃光燈電路，具體涉及具有用于為照相閃光燈電容器充電的電壓升壓電路的閃光燈電路。
背景技術(shù)：
使用電子閃光燈電路提供景物的人工照明以此改進(jìn)攝影圖像的外觀已是公知的。因?yàn)檎障鄼C(jī)通常是便攜式的，所以許多電子閃光燈電路從便攜式電池(如化學(xué)電池)中汲取能量。充電電路被用來將電池電壓轉(zhuǎn)換成可向閃光燈電容器充電的更高電壓，以便閃光燈電容器存儲(chǔ)足夠的能量，以此促使閃光管釋放足夠的光來照亮景物。化學(xué)電池向這種閃光燈電路提供了固定數(shù)量的電能，并因此可避免對(duì)閃光燈充電電路的不必要操作，以此防止在拍攝期間化學(xué)電池的過早耗盡。
1983年12月24日以Yamada等人的名義提交的、標(biāo)題為“FlashApparatus with Power Supply Control Device(帶電源控制裝置的閃光設(shè)備)”的美國(guó)專利No.4,522,479公開了用于閃光設(shè)備的電源控制裝置。所公開的電源控制裝置在電源開關(guān)被“接通”之后的一個(gè)預(yù)定時(shí)間通過斷開電源開關(guān)而自動(dòng)切斷閃光設(shè)備的電源。這樣做防止了可能由于比如粗心大意而使電源開關(guān)斷開所造成的電能的浪費(fèi)。電源控制器件裝配了定時(shí)器電路，該定時(shí)器電路設(shè)置預(yù)定的時(shí)間段并且利用手工可操作開關(guān)可任意重置?！?79專利的電路結(jié)合了許多昂貴的電學(xué)部件，包括集成電路，如運(yùn)算放大器和單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器。這使得這樣的電路比較昂貴。該電路對(duì)結(jié)合了昂貴產(chǎn)品(如單鏡頭反光照相機(jī))的一類閃光燈電路以及通常和SLR型照相機(jī)一起使用的一類可分離的閃光單元來說可能是有用的。所需要的是便宜的、用于更低成本照相機(jī)和一次性使用的照相機(jī)的電路。

發(fā)明內(nèi)容
閃光燈電路用于照相機(jī)，閃光燈充電電路包含閃光燈放電電路，閃光燈放電電路具有電連接至閃光燈電容器的光發(fā)射元件；連接至閃光燈放電電路的閃光燈觸發(fā)電路，閃光燈觸發(fā)電路具有觸發(fā)信號(hào)生成電路，該觸發(fā)信號(hào)生成電路生成可使來自能量存儲(chǔ)裝置的能量通過光發(fā)射元件轉(zhuǎn)換成光的信號(hào)；連接在電池和閃光燈電容器之間的電壓轉(zhuǎn)換電路，該電路將來自電源電壓的能量轉(zhuǎn)換成更高的電壓以此為閃光燈電容器充電；定時(shí)器電路，該電路使電壓轉(zhuǎn)換電路在定時(shí)電容器的電壓處于電壓范圍內(nèi)時(shí)工作，所述定時(shí)器電路將所述定時(shí)電容器并入時(shí)間常數(shù)電路，該時(shí)間常數(shù)電路以預(yù)定速率釋放存儲(chǔ)在定時(shí)電容器中的能量；復(fù)位電路，該電路將定時(shí)電容器的電壓復(fù)位至范圍內(nèi)的電壓；其中電壓范圍比電池電壓更高，并且其中復(fù)位電路首先將電池電壓施加于定時(shí)電容器，然后施加由電壓轉(zhuǎn)換電路生成的電壓以此使定時(shí)電容器充電達(dá)到比電池電壓更高的電壓。
閃光燈充電電路用于照相機(jī)，閃光燈充電電路包含閃光燈放電電路，閃光燈放電電路包含電連接至閃光燈電容器的光發(fā)射元件；連接至閃光燈放電電路的閃光燈觸發(fā)電路，閃光燈觸發(fā)電路具有觸發(fā)信號(hào)生成電路，該觸發(fā)信號(hào)生成電路生成可使來自閃光燈電容器的能量通過光發(fā)射元件被轉(zhuǎn)換成光的信號(hào)；連接在電池和閃光燈電容器之間的電壓轉(zhuǎn)換電路，該電路將來自電池電壓的能量轉(zhuǎn)換成更高的電壓以此使閃光燈電容器充電；定時(shí)器電路，該電路使電壓轉(zhuǎn)換電路在定時(shí)電容器的電壓處于電壓范圍內(nèi)時(shí)工作，所述定時(shí)器電路將所述定時(shí)電容器并入時(shí)間常數(shù)電路，該時(shí)間常數(shù)電路以預(yù)定速率釋放存儲(chǔ)在定時(shí)電容器中的能量；以及復(fù)位電路，該電路具有連接至定時(shí)電容器的晶閘管，一旦操作照相機(jī)的快門所述晶閘管的柵極就被觸發(fā)，晶閘管被連接至電池并且在晶閘管被觸發(fā)時(shí)將能量從電池傳導(dǎo)至定時(shí)電容器，以此使定時(shí)電容器充電達(dá)到不高于電池電壓的電壓，但是在電壓范圍內(nèi)；其中所述電壓轉(zhuǎn)換電路在工作時(shí)還向晶閘管提供電壓脈沖以此使定時(shí)電容器充電達(dá)到高于電池電壓的電壓，并且其中當(dāng)定時(shí)電容器的電壓接近所述脈沖的電壓時(shí)晶閘管斷開。
在本發(fā)明的又一方面，所提供的是照相閃光燈電路。閃光燈電路具有被連接至閃光燈電容器的光發(fā)射元件、使光發(fā)射元件將來自閃光燈電容器的能量轉(zhuǎn)換成光的閃光燈觸發(fā)電路以及用于將低電池電壓轉(zhuǎn)換成更高電壓以此使所述閃光燈電容器充電的電壓轉(zhuǎn)換電路，電壓轉(zhuǎn)換電路具有在振蕩電流路徑中的振蕩晶體管和至少一個(gè)其它晶體管，所述振蕩晶體管在電壓轉(zhuǎn)換期間振蕩。二極管被連接至不止一個(gè)晶體管，以此抑制在振蕩期間出現(xiàn)在與二極管相連的晶體管上的任何電壓尖峰。
在本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了照相閃光燈充電電路。照相閃光燈電路包含被連接至閃光燈電容器的光發(fā)射元件、使光發(fā)射元件將來自能量存儲(chǔ)電容器的能量轉(zhuǎn)換成光的閃光燈觸發(fā)電路、以及適于使電壓轉(zhuǎn)換電路在定時(shí)周期內(nèi)工作然后自動(dòng)切斷的定時(shí)器控制電路，通過閃光燈觸發(fā)電路的激勵(lì)使定時(shí)器控制復(fù)位至定時(shí)周期的開始，定時(shí)器控制電路具有作為在定時(shí)器控制電路被復(fù)位時(shí)使定時(shí)電容器充電的電壓的函數(shù)而被確定的定時(shí)周期。在定時(shí)電容器兩端設(shè)有若干測(cè)試點(diǎn)，以使測(cè)試電路可確定測(cè)試期間定時(shí)電容器的狀態(tài)。


圖1示出的是依照本發(fā)明的閃光燈電路的一個(gè)實(shí)施例；圖2示出的是依照本發(fā)明的閃光燈電路的另一個(gè)實(shí)施例；圖3示出的是依照本發(fā)明的閃光燈電路的又一個(gè)實(shí)施例；以及圖4示出的是依照本發(fā)明的閃光燈電路的又一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1示出的是依照本發(fā)明的閃光燈電路10的一個(gè)實(shí)施例。閃光燈電路10是低成本的并因此在低成本一次性使用的照相機(jī)中特別有用。閃光燈電路10包含電壓升壓電路12、定時(shí)器電路14、復(fù)位電路16、閃光燈放電電路18和閃光燈觸發(fā)電路22。
電壓升壓電路12包含振蕩升壓變壓器24，振蕩升壓變壓器24具有磁芯25、初級(jí)繞組26、次級(jí)繞組28和反饋繞組30。電壓升壓電路12還具有振蕩晶體管32、控制開關(guān)晶體管34、反饋限流電阻器38、高壓整流二極管40、電阻器41和發(fā)光二極管42。還設(shè)有電池45，并且在圖1所示的實(shí)施例中，電池45包含單個(gè)1.5伏的電池。電池45可采用任何種類的形式(比如不同尺寸的電池)和/或可以利用額定電壓以及不止一個(gè)電池的組合。
定時(shí)器電路14包含定時(shí)電容器44、時(shí)間常數(shù)電阻器46、48和晶體管50。
復(fù)位電路16包含連接成彼此閂鎖的閂鎖晶體管(latchtransistor)54和56、瞬時(shí)接觸開關(guān)58、存儲(chǔ)電容器60和串聯(lián)電阻器62以及閃光燈同步檢測(cè)二極管64。在圖1所示的實(shí)施例中，復(fù)位電路16還包含電阻器80、90、92和98。
放電電路18包括電連接至閃光管66的閃光燈電容器20。當(dāng)位于閃光管66上的電極68存在最佳電位時(shí)，閃光管66傳導(dǎo)由閃光燈電容器20提供的電能。通過電壓升壓電路12，以下面將要詳細(xì)描述的方式將電能存儲(chǔ)于閃光燈電容器20中。
閃光燈觸發(fā)電路22包含閃光燈觸發(fā)變壓器70、觸發(fā)電容器72、觸發(fā)電容器充電電阻器74、以及閃光燈同步開關(guān)76。作為對(duì)閃光燈同步開關(guān)76閉合的響應(yīng)，閃光燈觸發(fā)電路22在電極68處提供了最佳電位，以使閃光燈電容器20被適當(dāng)充電時(shí)閃光燈同步開關(guān)76的閉合促使由閃光管66釋放的光閃現(xiàn)。
隨后的部分將描述圖1的實(shí)施例的操作。在圖1所示的實(shí)施例中，當(dāng)瞬時(shí)接觸開關(guān)58閉合時(shí)，充電循環(huán)開始。開關(guān)58的閉合產(chǎn)生通過限流電阻器80的電流以此產(chǎn)生正向偏置閂鎖晶體管56的電壓。在使定時(shí)電容器44充電期間，這種做法啟動(dòng)了定時(shí)周期。閂鎖晶體管54和閂鎖晶體管56相互連接，集電極至基極，以使“導(dǎo)通”該對(duì)中的一個(gè)晶體管將“導(dǎo)通”另一個(gè)，并且只要將電流供給閂鎖晶體管54的發(fā)射極，閂晶體管54和56將保持相互正向偏置。這種行為類似于晶閘管。在一個(gè)可選實(shí)施例中，晶閘管可用來代替閂鎖晶體管54和56。
在瞬時(shí)接觸開關(guān)58被瞬間閉合之后，兩個(gè)連續(xù)的事件發(fā)生。第一事件是閂鎖晶體管54和閂鎖晶體管56“導(dǎo)通”。這使定時(shí)電容器44充電達(dá)到電池電壓減去閂鎖晶體管54和56的電壓降。在使定時(shí)電容器44充電足以正向偏置晶體管50時(shí)，第二事件開始，此時(shí)控制開關(guān)晶體管34和振蕩晶體管32“導(dǎo)通”，使得電流從電池45流過升壓變壓器24的初級(jí)繞組26。在這個(gè)“第二事件”狀態(tài)下，振蕩周期將開始。此時(shí)，所有晶體管32、34、50、54和56“導(dǎo)通”。
下面是對(duì)一個(gè)振蕩周期的描述。每個(gè)振蕩周期從電流流過振蕩晶體管32和升壓變壓器24的初級(jí)繞組26開始。以這種方式流動(dòng)的電流量以由初級(jí)繞組26的感應(yīng)系數(shù)確定的速率增加，并促使升壓變壓器24的磁芯25中磁通量的相應(yīng)增加。在次級(jí)繞組28和反饋繞組30中，感應(yīng)相應(yīng)的電流。次級(jí)電壓被升高達(dá)到高電壓并被二極管40整流以此使閃光燈電容器20充電。當(dāng)磁芯25飽和時(shí)，次級(jí)繞組28和反饋繞組30中的電流下降。當(dāng)升壓變壓器26中的磁通量減弱時(shí)，相對(duì)低的電壓正逆程脈沖在振蕩晶體管32的集電極被生成。這是一個(gè)振蕩周期的結(jié)束。
負(fù)電壓脈沖同時(shí)在控制開關(guān)晶體管34的發(fā)射極和振蕩晶體管32的基極處生成。箝位二極管84箝位這些負(fù)脈沖，保護(hù)振蕩晶體管32和控制開關(guān)晶體管34免受由于過度反向偏置而造成的損害。使用單個(gè)二極管、箝位二極管84保護(hù)兩個(gè)二極管是使閃光燈電路10以低成本為振蕩晶體管32和控制開關(guān)晶體管34提供保護(hù)的一個(gè)因素。
用來驅(qū)動(dòng)振蕩晶體管32的基極的振蕩器反饋具有兩分量。第一分量來自變壓器反饋繞組30。這個(gè)信號(hào)是由限流電阻器38所限定的電流，并且在對(duì)閃光燈電容器20充電所需要的時(shí)間期間其大小相對(duì)恒定。振蕩反饋的第二分量是來自閃光燈電容器20的負(fù)極端子的閃光燈電容器充電電流。當(dāng)對(duì)放電的閃光燈電容器20的充電開始時(shí)，這個(gè)電流為高。當(dāng)閃光燈電容器20充電時(shí)，則這個(gè)電流呈指數(shù)下降。在控制開關(guān)晶體管34的發(fā)射極處，這兩個(gè)電流被相加在一起。
單獨(dú)地，振蕩器反饋的第一分量將以最小的電池電流來維持振蕩，使閃光燈電容器20保持全充電并點(diǎn)亮發(fā)光二極管(LED)42。然而，第一和第二分量都被要求用來使閃光燈電容器20充電使其達(dá)到必要的電壓，以使所希望的閃光燈放電。這種驅(qū)動(dòng)振蕩晶體管32的基極的方法具有優(yōu)勢(shì)，即在閃光燈電容器20被充電之后使用更少的來自電池45的能量，因?yàn)榫S持振蕩僅僅是為了將閃光燈電容器20保持在閃光燈就緒的電壓下，并點(diǎn)亮LED42。
反饋繞組30上的振蕩脈沖的反向電壓幅度與閃光燈電容器20上的電壓成比例。當(dāng)閃光燈電容器20被充電至閃光燈就緒電壓時(shí)，選擇反饋繞組30的匝數(shù)以使反向振蕩脈沖電壓開始點(diǎn)亮LED42。這個(gè)閃光燈就緒電壓可以是比如大約300伏。因此，LED42向攝影者指示什么時(shí)候閃光燈電路10準(zhǔn)備好拍攝閃光照片。
在第一事件(前述的)期間，閂鎖晶體管54的發(fā)射極和振蕩晶體管32的集電極處于由電池45的電壓所確立的電壓。當(dāng)在振蕩晶體管32開始一系列的振蕩時(shí)，定義第二事件。當(dāng)升壓變壓器24的磁芯25中的磁場(chǎng)飽和并減弱感應(yīng)次級(jí)繞組28和反饋繞組30中被稱為逆程信號(hào)的周期性脈沖信號(hào)時(shí)，晶體管32開始振蕩。在振蕩周期的一半時(shí)，出現(xiàn)逆程信號(hào)并在振蕩晶體管32的集電極和閂鎖晶體管54的發(fā)射極處采取脈沖的形式。在振蕩周期的另一半時(shí)，振蕩晶體管32的集電極和閂鎖晶體管54的發(fā)射極處于振蕩晶體管32的飽和電壓。飽和電壓基本上小于晶體管32的基極-發(fā)射極電壓降。
閂鎖晶體管54和56通過逆程脈沖被正向偏置，并傳遞來自逆程脈沖的能量以此使定時(shí)電容器44充電。在連續(xù)的逆程脈沖之間，晶體管54和56截止，因?yàn)榫w管54的發(fā)射極處的電壓(晶體管32的飽和電壓)小于定時(shí)電容器44上的電壓。
定時(shí)電容器44被最終充電達(dá)到逆程脈沖減去閂鎖晶體管54和56的組合的電壓降。此時(shí)，通過晶體管54和56的電流趨于零并且兩個(gè)晶體管截止，留下被充電的定時(shí)電容器44。
閂鎖晶體管54和56引導(dǎo)逆程脈沖的持續(xù)時(shí)間是逆程脈沖幅度、頻率以及可出現(xiàn)在逆程脈沖上的諧波的函數(shù)。為了減少這些因素的影響，存儲(chǔ)電容器60和電阻器62可被連接在晶體管54的基極-發(fā)射極兩端。存儲(chǔ)電容器60使晶體管54和56在逆程脈沖之間保持“導(dǎo)通”。
當(dāng)集電極電流趨于零時(shí)，從存儲(chǔ)電容器60到晶體管54的基極的電流也會(huì)下降，這個(gè)電流由晶體管56的集電極供給。當(dāng)電容器60被放電時(shí)，閂鎖晶體管54和56截止，留下被充電的定時(shí)電容器44。電阻器62控制了存儲(chǔ)電容器60的放電率。這種確立了晶體管54和56保持“導(dǎo)通”的時(shí)間。這改善了另外依賴于逆程脈沖幅度(為電池能量水平的函數(shù))、頻率以及出現(xiàn)在逆程脈沖上的諧波的定時(shí)電容器44的充電時(shí)間的可重復(fù)性。
電阻器90和92確保了晶體管54和56在沒有正向偏置的情況下將保持截止。電阻器100確保了控制開關(guān)晶體管34在沒有正向偏置的情況下將保持截止。電阻器102限制了到達(dá)控制開關(guān)晶體管34的基極的電流。電阻器48為定時(shí)電容器44提供了慢放電路徑，電阻器46為定時(shí)晶體管50提供了涓流偏置，定時(shí)晶體管50保持“導(dǎo)通”直至定時(shí)電容器44上的電荷降到低于定時(shí)晶體管50的基極-發(fā)射極的正向偏壓。當(dāng)其發(fā)生時(shí)，晶體管50“截止”，其又“截止”控制開關(guān)晶體管34和振蕩晶體管32。這將結(jié)束定時(shí)周期。因?yàn)榫w管54和56先前已經(jīng)被截止，所以所有晶體管32、34、50、54和56均處于“截止”狀態(tài)。
通常，如在閃光燈電路10中使用的電池45這種類型的電池在低溫下是低效率的。因此，使閃光燈電容器20充電所需要的時(shí)間量在低溫下會(huì)更長(zhǎng)。因此，可期望在閃光燈電路10中設(shè)置閃光燈電路10在低溫環(huán)境下工作時(shí)可自動(dòng)提供更長(zhǎng)定時(shí)周期的特征。因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，電阻器48是熱變電阻器，例如熱敏電阻器或其它溫度依賴性可變電阻器。選擇這個(gè)實(shí)施例的電阻器48以使由電阻器48提供的電阻隨環(huán)境溫度的降低而增加。當(dāng)這個(gè)實(shí)施例的閃光燈充電電路10在低溫下工作時(shí)，這又提供了更長(zhǎng)的定時(shí)周期，而在常溫下提供更短的定時(shí)周期。
開關(guān)76包含快門同步觸點(diǎn)94和96，當(dāng)使用閃光燈電路10的照相機(jī)(圖中未示出)中的快門(圖中未示出)斷開(open)以此使照相機(jī)中的膠片(圖中未示出)曝光時(shí)，快門同步觸點(diǎn)94和96閉合。當(dāng)其發(fā)生時(shí)，觸發(fā)電容器72通過電阻器74被充電達(dá)到閃光燈電容器的電壓。當(dāng)同步開關(guān)76閉合時(shí)，觸發(fā)電容器72將電荷釋放進(jìn)觸發(fā)變壓器70的初級(jí)繞組，在觸發(fā)變壓器70的次級(jí)繞組處生成非常高的電壓脈沖，所生成的電壓脈沖被施加于觸點(diǎn)68，并在閃光管66內(nèi)提供足夠的電位以啟動(dòng)導(dǎo)電。閃光燈電容器20接著通過閃光管66放電，其發(fā)出光。定時(shí)周期包含定時(shí)電容器44的充電和放電。
當(dāng)同步開關(guān)76被閉合時(shí)，定時(shí)周期自動(dòng)重新開始。二極管64通常被電容20上的高壓充電加上反向偏置。閃光燈電容器20上的最小電壓將是電池45的電壓減去整流二極管40的正向電壓降。這個(gè)最小電壓足以反向偏置閃光燈同步檢測(cè)二極管64。
當(dāng)同步開關(guān)26閉合時(shí)，閃光燈同步檢測(cè)二極管64被正向偏置，并且電流流過限流電阻器98以此“導(dǎo)通”閂鎖晶體管54。通過啟動(dòng)上述的第一順序事件，在閃光之后，這會(huì)開始自動(dòng)的定時(shí)周期復(fù)位。然而，將會(huì)意識(shí)到，同步開關(guān)76的閉合時(shí)間大約為0.1毫秒，這個(gè)時(shí)間比由人按壓瞬時(shí)開關(guān)58以此啟動(dòng)充電所能提供的閉合時(shí)間更短。同步開關(guān)76的閉合時(shí)間比在閂鎖晶體管54的發(fā)射極處出現(xiàn)的逆程脈沖所需要的時(shí)間還要短，并且因此比完成第一順序事件所需要的時(shí)間更短。這個(gè)問題在復(fù)位電路16中通過晶體管54和56被解決，晶體管54和56通過來自在閃光燈同步檢測(cè)二極管64的導(dǎo)電期間被充電的存儲(chǔ)電容器60的偏壓保持為“導(dǎo)通”狀態(tài)，因此確保了第一順序事件的完成。
圖2示出的是圖1的閃光燈電路10的另一個(gè)實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中，閃光燈電路10具有連接閂鎖晶體管54的基極-發(fā)射極兩端的濾波電容器110，以及連接閂鎖晶體管56的基極-發(fā)射極兩端的濾波電容器112。小幅度脈沖噪聲或靜電可觸發(fā)這些晶體管“導(dǎo)通”并啟動(dòng)不希望有的定時(shí)周期。在基本上沒有增加閃光燈電路10的這個(gè)實(shí)施例的成本的情況下，濾波電容器110和112降低了閃光燈電路10對(duì)脈沖噪聲的敏感度。
圖3示出的是閃光燈電路10的另一個(gè)實(shí)施例。在圖3的實(shí)施例中，充電限制電路114被添加到圖1所示的實(shí)施例中，以此進(jìn)一步改進(jìn)閃光燈電路10的電池效率。如上所述，在閃光燈電路10中，供給振蕩晶體管32的基極的振蕩器反饋信號(hào)具有兩分量。第一分量來自變壓器反饋繞組30。第二分量是來自閃光燈電容器20的負(fù)極端子的閃光燈電容器充電電流。這兩個(gè)電流通過控制開關(guān)晶體管34的發(fā)射極被相加。在閃光燈電容器20被充電后，第一分量將單獨(dú)維持振蕩，但是兩個(gè)電流分量對(duì)驅(qū)動(dòng)振蕩晶體管34使之足以使閃光燈20充電來說是必要的。
在圖3的實(shí)施例中，在閃光燈電容器20達(dá)到由可建立比如320伏的電壓極限的齊納二極管120所確定的電壓之后，通過斷開閃光燈電容器20和充電電路12的電連接可獲得額外的電池節(jié)能。通過斷開第二電流分量和振蕩晶體管32的發(fā)射極，并且使第一電流分量在定時(shí)周期的持續(xù)時(shí)間內(nèi)以最小的電池電流維持振蕩，可實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。這樣做會(huì)防止充電器使用電池能量為閃光燈電容器20充電達(dá)到比所需更高的電壓。即使終止閃光燈電容器20的充電，在定時(shí)周期的持續(xù)時(shí)間內(nèi)就緒指示燈(ready light)LED被點(diǎn)亮。
當(dāng)閃光燈電容器20充電時(shí)，晶體管122通過電阻器124被偏置成使之“導(dǎo)通”，而晶體管126未導(dǎo)電。晶體管122因此將充電電流從閃光燈電容器20的負(fù)極端子傳導(dǎo)到控制開關(guān)晶體管34的發(fā)射極，提供正常的閃光燈電容器充電。齊納二極管120以閃光燈就緒電壓傳導(dǎo)并正向偏置晶體管126，晶體管126通過電阻器128正常偏置成“截止”。電阻器130限制到達(dá)晶體管126的基極的電流。當(dāng)晶體管126“導(dǎo)通”時(shí)，它將晶體管122偏置成“截止”，這有效地?cái)嚅_了閃光燈電容器20的負(fù)極端子和控制開關(guān)晶體管34的發(fā)射極。振蕩晶體管32的振蕩僅僅被來自反饋繞組30的電流所維持，并且就緒指示燈LED42被點(diǎn)亮。電池電流為最小，因?yàn)殚W光燈電容器20未被充電。
當(dāng)閃光燈電容器放電時(shí)，齊納二極管120將停止導(dǎo)電，并且晶體管122和124將重新連接閃光燈電容器20，閃光燈電容器20將重新充電達(dá)到齊納電壓。這個(gè)循環(huán)將重復(fù)直至定時(shí)周期結(jié)束，維持閃光燈電容器于齊納電壓同時(shí)保存電池能量。因此，圖3的實(shí)施例總是使閃光燈電容器20充電達(dá)到相同的電壓，該電壓由齊納二極管120確立，而無論電池強(qiáng)或弱。
圖4示出的是圖1的電路的另一可選實(shí)施例。在這個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)電容器60和串聯(lián)電阻器62被省略。在這個(gè)配置中，晶體管54和56工作時(shí)使定時(shí)電容器44重新充電并因此重置定時(shí)周期。晶體管54和56在每個(gè)逆程脈沖期間都“導(dǎo)通”并在每個(gè)逆程脈沖結(jié)束時(shí)都“截止”。當(dāng)定時(shí)電容器44充電達(dá)到逆程脈沖的幅度時(shí)，因?yàn)殚V鎖晶體管54和56兩端減小的電壓降，閂鎖晶體管54和56停止“導(dǎo)通”。這會(huì)結(jié)束定時(shí)電容器44的復(fù)位周期，并且定時(shí)電容器44將開始放電。
還是如圖4所示，可選測(cè)試點(diǎn)132和134設(shè)在定時(shí)電容器44的兩端，以使測(cè)試電路(圖中未示出)可確定定時(shí)電容器的狀態(tài)。根據(jù)所應(yīng)用的測(cè)試方式，通過測(cè)量定時(shí)電容器44的電壓，來自測(cè)試電路(圖中未示出)的測(cè)試電路可確定定時(shí)電容器處的狀態(tài)，同樣通過改變與定時(shí)電容器44關(guān)聯(lián)的時(shí)間常數(shù)或通過使定時(shí)電容器44短路以此過早結(jié)束定時(shí)周期，測(cè)試電路可更改定時(shí)電容器44的狀態(tài)。同樣測(cè)試電路(圖中未示出)可強(qiáng)迫定時(shí)電容器44達(dá)到預(yù)定的電壓以此迅速將定時(shí)周期移至某一狀態(tài)。
已經(jīng)具體參考了其中某些優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述，但是，將會(huì)理解，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可進(jìn)行變更和修改。
部件列表10 閃光燈電路12 電壓升壓電路14 定時(shí)器電路16 復(fù)位電路18 閃光燈放電電路20 閃光燈電容器22 閃光燈觸發(fā)電路24 升壓變壓器25 升壓變壓器的磁芯26 初級(jí)繞組28 次級(jí)繞組30 反饋繞組32 振蕩晶體管34 控制開關(guān)晶體管38 限流電阻器40 電壓整流二極管41 電阻器42 發(fā)光二極管44 定時(shí)電容器46 限流電阻器45 電池48 時(shí)間常數(shù)電阻器50 定時(shí)晶體管54 閂鎖晶體管56 閂鎖晶體管58 瞬時(shí)接觸開關(guān)60 存儲(chǔ)電容器
62 串聯(lián)電阻器64 閃光燈同步檢測(cè)二極管66 閃光管70 閃光燈觸發(fā)變壓器72 觸發(fā)電容器74 觸發(fā)電容器充電電阻器76 閃光燈同步開關(guān)80 限流電阻器84 箝位二極管90 電阻器92 電阻器94 閃光燈同步開關(guān)觸點(diǎn)96 閃光燈同步開關(guān)觸點(diǎn)98 限流電阻器100 電阻器102 電阻器110 濾波電容器112 濾波電容器114 充電限制電路120 齊納二極管122 晶體管124 電阻器126 晶體管128 電阻器130 限流電阻器132 測(cè)試點(diǎn)134 測(cè)試點(diǎn)
權(quán)利要求
1.一種用于照相機(jī)的閃光燈電路，閃光燈充電電路包含閃光燈放電電路，具有電連接至閃光燈電容器的光發(fā)射元件；閃光燈觸發(fā)電路，被連接至所述閃光燈放電電路，所述閃光燈觸發(fā)電路具有觸發(fā)信號(hào)生成電路，所述觸發(fā)信號(hào)生成電路生成可使來自所述閃光燈電容器的能量通過所述光發(fā)射元件被轉(zhuǎn)換成光的信號(hào)；電壓轉(zhuǎn)換電路，被連接在電池和所述閃光燈電容器之間，用來將來自電源電壓的能量轉(zhuǎn)換成更高的電壓以此對(duì)所述閃光燈電容器進(jìn)行充電；定時(shí)器電路，用來使所述電壓轉(zhuǎn)換電路在定時(shí)電容器的電壓處于電壓范圍內(nèi)時(shí)可運(yùn)行，所述定時(shí)器電路將所述定時(shí)電容器并入以預(yù)定速率釋放存儲(chǔ)在所述定時(shí)電容器內(nèi)的能量的時(shí)間常數(shù)電路；以及復(fù)位電路，用來使所述定時(shí)電容器電壓復(fù)位至所述范圍內(nèi)的電壓，所述復(fù)位電路由所述觸發(fā)電路激勵(lì)；其中電壓的所述范圍比電池電壓更高，并且其中所述復(fù)位電路首先將電池電壓施加于所述定時(shí)電容器，然后將所述電壓轉(zhuǎn)換電路生成的電壓施加于所述定時(shí)電容器，以此使定時(shí)電容器充電達(dá)到比所述電池電壓更高的電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的閃光燈電路，其中所述復(fù)位電路包含一對(duì)互補(bǔ)晶體管，連接成以便在“導(dǎo)通”狀態(tài)下彼此閂鎖，并且布置成以使在“導(dǎo)通”狀態(tài)下被閂鎖時(shí)，所述晶體管允許所述電壓轉(zhuǎn)換電路對(duì)所述定時(shí)電容器進(jìn)行充電。
3.如權(quán)利要求2所述的閃光燈電路，其中所述閃光燈充電電路包含振蕩晶體管和定時(shí)電容器的充電端子，并且其中所述復(fù)位電路被連接在所述振蕩晶體管的集電極和所述定時(shí)電容器的充電端子之間。
4.如權(quán)利要求2所述的閃光燈電路，其中所述電壓轉(zhuǎn)換電路生成脈沖串以此對(duì)所述定時(shí)電容器進(jìn)行充電，并且其中所述定時(shí)電容器被充滿電時(shí)，所述互補(bǔ)晶體管被電連接在所述電壓轉(zhuǎn)換電路和所述定時(shí)電容器之間，以使所述互補(bǔ)晶體管被過渡至“截止”狀態(tài)，因?yàn)樵谒龆〞r(shí)電容器達(dá)到完全充電狀態(tài)時(shí)，所述互補(bǔ)晶體管兩端的電壓降接近于零。
5.如權(quán)利要求4所述的閃光燈電路，其中所述互補(bǔ)晶體管在“導(dǎo)通”狀態(tài)下通過包含電阻器和電容器的保護(hù)電路被閂鎖，所述保護(hù)電路被電連接至所述互補(bǔ)晶體管之一的基極，以使所述同步開關(guān)被瞬時(shí)閉合時(shí)，所述保護(hù)電路被充電，所述保護(hù)電路使所述互補(bǔ)晶體管閂鎖，以在所述保護(hù)電路確定的時(shí)間周期內(nèi)對(duì)定時(shí)電容器進(jìn)行充電。
6.如權(quán)利要求5所述的閃光燈電路，其中所述保護(hù)電路被連接至所述互補(bǔ)晶體管之一的基極，并且所述互補(bǔ)晶體管之一被所述同步開關(guān)的閉合所觸發(fā)，而另一個(gè)晶體管被用戶操作的開關(guān)的閉合所觸發(fā)。
7.如權(quán)利要求6所述的閃光燈電路，其中所述保護(hù)電路操作所述閃光燈充電電路的時(shí)間周期基本上比用戶操作的開關(guān)將產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)的時(shí)間周期更短。
8.如權(quán)利要求1所述的閃光燈電路，其中對(duì)所述閃光燈電容器進(jìn)行充電所需要的時(shí)間的量是環(huán)境溫度的函數(shù)，并且其中所述定時(shí)電容器的放電速率在低環(huán)境溫度下被延長(zhǎng)，以使在電池效率被降低時(shí)，因?yàn)榈偷沫h(huán)境溫度，充電的時(shí)間的量被延長(zhǎng)。
9.如權(quán)利要求8所述的電路，其中熱變電阻器與所述定時(shí)電容器相關(guān)聯(lián)，以此延長(zhǎng)所述定時(shí)周期。
10.一種用于照相機(jī)的閃光燈充電電路，所述閃光燈充電電路包含閃光燈放電電路，包含被電連接至閃光燈電容器的光發(fā)射元件；閃光燈觸發(fā)電路，被連接至所述閃光燈放電電路，所述閃光燈觸發(fā)電路具有觸發(fā)信號(hào)生成電路，所述觸發(fā)信號(hào)生成電路生成可使來自所述閃光燈電容器的能量通過所述光發(fā)射元件被轉(zhuǎn)換成光的信號(hào)；電壓轉(zhuǎn)換電路，被連接在電池和所述閃光燈電容器之間，用來將來自電池電壓的能量轉(zhuǎn)換成更高的電壓以此對(duì)所述閃光燈電容器進(jìn)行充電；定時(shí)器電路，用于在定時(shí)電容器的電壓處于電壓范圍內(nèi)時(shí)使所述電壓轉(zhuǎn)換電路運(yùn)行，所述定時(shí)器電路將所述定時(shí)電容器并入時(shí)間常數(shù)電路，所述時(shí)間常數(shù)電路以預(yù)定速率釋放存儲(chǔ)在所述定時(shí)電容器中的能量；以及復(fù)位電路，具有被連接至所述定時(shí)電容器的晶閘管，一旦操作所述照相機(jī)的快門就觸發(fā)所述晶閘管的柵極，所述晶閘管被連接至所述電池并且當(dāng)所述晶閘管被觸發(fā)時(shí)將能量從所述電池傳導(dǎo)至所述定時(shí)電容器，以此對(duì)所述定時(shí)電容器進(jìn)行充電達(dá)到的電壓不大于所述電池電壓、但是處于電壓的所述范圍內(nèi)；其中所述電壓轉(zhuǎn)換電路還向所述晶閘管提供電壓脈沖，以此在操作所述電壓轉(zhuǎn)換電路時(shí)，對(duì)所述定時(shí)電容器進(jìn)行充電達(dá)到的電壓高于所述電池電壓，并且其中所述定時(shí)電容器的電壓接近所述脈沖的電壓時(shí)，所述晶閘管截止。
11.如權(quán)利要求10所述的閃光燈電路，還包含檢測(cè)電路，用于檢測(cè)被充電的所述閃光燈電容器達(dá)到的電壓；在達(dá)到閃光燈就緒電壓之后，所述檢測(cè)電路禁止對(duì)閃光燈電容器的進(jìn)一步充電但允許所述振蕩器運(yùn)行，以此使LED就緒指示燈能夠連續(xù)點(diǎn)亮。
12.如權(quán)利要求11所述的閃光燈電路，其中所述檢測(cè)電路具有開關(guān)晶體管，與所述閃光燈電容器串聯(lián)連接，以此在來自所述檢測(cè)器的信號(hào)指示所述閃光燈電容器的電壓已經(jīng)達(dá)到期望的電壓時(shí)禁止對(duì)所述閃光燈電容器進(jìn)行充電；電壓檢測(cè)器，生成指示被充電的所述閃光燈電容器達(dá)到的電壓的信號(hào)。
13.如權(quán)利要求11所述的閃光燈電路，還包含在所述閃光燈電容器充電被禁止之后用于維持振蕩并點(diǎn)亮LED就緒指示燈的部件。
14.如權(quán)利要求10所述的閃光燈電路，其中所述晶閘管包含閂鎖的晶體管對(duì)。
15.如權(quán)利要求10所述的閃光燈電路，其中所述檢測(cè)器包含齊納二極管。
16.如權(quán)利要求14所述的閃光燈電路，還包含一對(duì)電連接在每個(gè)閂鎖晶體管的基極和發(fā)射極之間的濾波電容器。
17.如權(quán)利要求14所述的閃光燈電路，還包含偏置電容器和串聯(lián)電阻器，給所述晶閘管提供偏置電壓。
18.一種照相閃光燈電路，包含光發(fā)射元件，被連接至閃光燈電容器；閃光燈觸發(fā)電路，其使所述光發(fā)射元件將來自所述閃光燈電容器的能量轉(zhuǎn)換成光；電壓轉(zhuǎn)換電路，用于將低電池電壓轉(zhuǎn)換成更高的電壓，以此對(duì)所述閃光燈電容器進(jìn)行充電，所述電壓轉(zhuǎn)換電路具有在振蕩電流路徑中的振蕩晶體管以及至少一個(gè)其它晶體管，所述振蕩晶體管在電壓轉(zhuǎn)換期間振蕩；以及二極管，被連接至不止一個(gè)晶體管，以此抑制振蕩期間出現(xiàn)在與所述二極管連接的晶體管處的任何電壓尖峰。
19.一種照相閃光燈充電電路，包含光發(fā)射元件，被連接至閃光燈電容器；閃光燈觸發(fā)電路，其使所述光發(fā)射元件將來自能量存儲(chǔ)電容器的能量轉(zhuǎn)換成光；以及定時(shí)器控制電路，適于使所述電壓轉(zhuǎn)換電路在定時(shí)周期內(nèi)運(yùn)行，然后自動(dòng)切斷，通過所述閃光燈觸發(fā)電路的激勵(lì)，所述定時(shí)器控制被復(fù)位至所述定時(shí)周期的開始，所述定時(shí)電路具有作為所述定時(shí)電路被復(fù)位時(shí)、被充電的定時(shí)電容器達(dá)到的電壓的函數(shù)而被確定的定時(shí)周期，并且所述定時(shí)器控制電路還包含在所述定時(shí)電容器兩端設(shè)置的測(cè)試點(diǎn)，以使測(cè)試電路可確定測(cè)試期間所述定時(shí)電容器的狀態(tài)。
20.如權(quán)利要求19所述的閃光燈電路，其中測(cè)試電路可通過下述中的至少一個(gè)來確定所述定時(shí)電容器的狀態(tài)檢測(cè)指示所述復(fù)位已經(jīng)發(fā)生的狀態(tài)、檢測(cè)指示所述定時(shí)周期是否已經(jīng)結(jié)束的狀態(tài)、在所述定時(shí)電容器兩端實(shí)施短路、以及使所述定時(shí)電容器快速放電。
全文摘要
閃光燈充電電路包含具有電連接至閃光燈電容器的光發(fā)射元件的閃光燈放電電路和被連接至所述閃光燈放電電路的閃光燈觸發(fā)電路。閃光燈觸發(fā)電路具有觸發(fā)信號(hào)生成電路，該觸發(fā)信號(hào)生成電路生成可使來自能量存儲(chǔ)裝置的能量通過光發(fā)射元件被轉(zhuǎn)換成光的信號(hào)。被連接在電池和閃光燈電容器之間的電壓轉(zhuǎn)換電路將來自電源電壓的能量轉(zhuǎn)換成更高的電壓以此對(duì)閃光燈電容器進(jìn)行充電。定時(shí)器電路使電壓轉(zhuǎn)換電路在定時(shí)電容器的電壓處于電壓范圍內(nèi)時(shí)運(yùn)行。所述定時(shí)器電路具有連接到定時(shí)電容器的時(shí)間常數(shù)電路，用于以預(yù)定速率釋放存儲(chǔ)在定時(shí)電容器內(nèi)的能量。復(fù)位電路使定時(shí)電容器的電壓復(fù)位。
文檔編號(hào)G03B15/05GK1864446SQ200480029072
公開日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2004年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月6日
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