Flitsen - Werking flitser

 

 
 
   
.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   
 
 
 
Zelfbouw
 
 
 
 
   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   
 
 
 
 
.
 

 

 

Werking van de Flitser

 

De flitsbuis

Het hoofd bestanddeel van de flitser is de flitsbuis.

Het is een kwarts buisje waarin aan beide uiteinden een elektrode is ingesmolten. Het buisje is gevuld met Xenon gas. Aan één van de uiteinden is een ontsteek elektrode aangebracht aan de buitenkant van het glas.

Principe schakeling & werking

 

 

 

 

 

 

 

 

 

De voeding voor een flits is meestal een batterij. De spanning van de batterij wordt met een DC/DC omvormer omgezet naar een spanning tussen 250-400V. Met deze spanning wordt de condensator C1 opgeladen. De flitsbuis hangt rechtstreeks tussen de beide polen van de condensator C1. Om te ontsteken dient aan de ontsteek elektrode een spanning puls van 4-6KV aangesloten te worden.
Deze puls wordt als volgt verkregen: terwijl de condensator C1 oplaad, laad ook de condensator C2 op via weerstand R1 en de primaire van de transformator. Wanneer de condensator C2 voldoende is opgeladen (+/-200V) gaat het neonlampje branden en stijgt de spanning op condensator C2 niet meer. Wordt nu de schakelaar die over de neonlamp staat gesloten, dan komt de volledige spanning van C2 over de transformator te staan. De primaire van de transformator heeft maar enkele windingen, maar aan de secundaire kant, zijn heel veel windingen, daardoor wordt de spanning van C2, in de secundaire van de transformator omgezet naar een spanning (4-6KV) die voldoende is om het Xenon gas te ioniseren, waardoor de buis ontsteekt. Door de ontsteking vloeit er een stroom door het gas tussen de 2 elektrodes en ontstaat er een fel wit licht. Door deze stroom ontlaad de condensator C1. Wanneer de condensator ontladen is ( lager dan de houdspanning van de flitsbuis) dooft de flits en start de DC/DC omvormer terug om de condensator opnieuw bij te laden.

Bij de flitsen voor analoge toestellen kwamen de schakelcontacten (strobe contacten) rechtstreeks naar buiten waarbij de schakelaar in de camera (die aan de "hot-shoe" verbonden is) de flits deed ontsteken. Op de hot-shoe zat dus een hoge (200-250V) spanning.
De digitale toestellen kunnen die hoge spanning niet aan, daarom wordt in de flitser voor digitale camera's, de flitser inwendig geschakeld  door een transistor (power mosfet ) of een thyristor. De sturing voor de MOSFET gaat dan naar de strobe contacten. Op de strobe contacten  van de flitser zit nu maar enkele volt (max. 6V).
Het is dus zeker niet aan te raden om uw oud flitstoestel op een digitale camera te monteren, zonder dat je zeker bent dat die flitser voor uw digitaal toestel geschikt is.
De meeste digitale toestellen (waaronder ook Nikon) voldoen aan ISO 10330, die specificeert dat een (strobe) triggerspanning max. 24V mag zijn.

Regelen van de flits intensiteit - flitsduur

Op de hierboven beschreven  manier geeft de flitsbuis het volle vermogen af. De hoeveelheid "licht" dat door de flits geproduceerd wordt , hangt af van de capaciteit en de spanning van de condensator, het vermogen van de flitsbuis en de tijdsduur van de flits. Een flits op volle vermogen duurt tussen 1-10ms (duizendste van een sec).
Bij een gegeven camera flitser kan men dus enkel de " flits-duur" regelen om de hoeveelheid licht te varieren.
Als men in staat is om de tijdsduur te verkorten, kan men dus de hoeveelheid afgegeven licht regelen.  De meeste flitsers zijn dan ook uitgerust met een zgn. computer sturing.
De werking is als volgt:
Een LDR (lichtafhankelijke weerstand) meet de hoeveelheid licht van de omgeving. Bij het ontsteken van de flits wordt  deze computer sturing ook geactiveerd. Afhankelijk van het omgevingslicht en het weerkaatste flitslicht, zal de schakeling vroeger of later een puls geven aan de thyristor die de condensator C1 over de weerstand R2 ontlaad. Terwijl de flitsbuis ontstoken is valt dus opeens de spanning over de elektrodes weg en zal de flits doven. Op die manier kan de flitsduur dus korter gemaakt worden. (zie ook rubriek "flitsduur" voor meetresultaten ). R2 dient om de stroom door de thyristor enigszins te beperken.

Soms wordt in de plaats van een thyristor een 2de flitsbuisje gebruikt wat rechtstreeks op de klemmen van de condensator C1 in de flitser is gesoldeerd. Dit buisje is klein maar is in staat om grote stromen te verwerken, waardoor C1 onmiddellijk ontladen wordt en de flits van de flitsbuis stopt.

Energie besparende schakeling

Een nadeel van een bovenstaande  regelsystemen is dat na het flitsen alle energie die in de condensator C1 is opgeslagen verloren is, ongeacht de gebruikte energie van de lichtflits.
De modernere  flitsers hebben dan ook een regelsysteem wat in staat is om de ontlading in de flitsbuis te stoppen zonder de condensator C1 leeg te moeten maken.

Eén van de mogelijkheden om dit te verwezenlijken is door een 2de thyristor is serie te plaatsen met de flitsbuis. Wanneer de flits moet stoppen wordt de 1ste thyristor (in serie met R2) getriggerd, de spanningsval op de anode van thyristor wordt capacitief doorgekoppeld naar de anode  van de 2de thyristor (in serie met de flitsbuis), waardoor deze een kort ogenblik op een negatieve spanning  komt en afschakelt. De 1ste thyristor dient hier dus niet om de condenstor C1 te ontladen maar om een negatieve puls naar de anode van de thyristor in serie met de flitsbuis te sturen die de flits doet doven.
De rest-energie van C1 wordt dus bewaard en bijgeladen voor de volgende flits.

Studio flitsers

Studio flitsers hebben een veel groter vermogen.
Om dit vermogen te bereiken plaatst men 10 condensatoren en meer parallel. De flitsbuis is uiteraard ook veel krachtiger.
Om het vermogen van de studio flitsers regelbaar te maken gaat men hier niet de flitsduur maar de spanning op de ontlaad condensator (C1) regelen.
Voor meer info zie: studio flitsers

 

Richtgetal van flitsers: 

Het richtgetal van een flitser geeft aan hoeveel licht uw flitser kan geven. Hoe hoger het getal hoe sterker de flitser.
Het richtgetal is het product: van "de afstand tot het voorwerp maal het diafragma" ,wat nodig is om een goeie belichting te geven bij ISO 100, voor een 50mm objectief in een huiselijke omgeving (normale reflectie van de muren)

Vb : bij een flitser met richtgetal 20 heb je bij flitsen op vol vermogen :
een diafragma van f:20 nodig om op een afstand van 1m, bij ISO 100 een voorwerp goed te belichten.

een diafragma van 20/5= f:4 nodig om op een afstand van 5m , bij ISO 100 een voorwerp goed te belichten.

Opmerking:
Moderne flitsers  kunnen het licht focusseren op een voorwerp, dat zich op grotere afstand bevind, hierdoor zijn ze in staat tot betere prestaties, het richtgetal op zich heeft dan nog weinig betekenis, wil je het richtgetal nameten dan moet de flitser (manueel) op de kortste brandpuntsafstand gezet worden.
Enkele voorbeelden:
Richtgetal interne pop-up flitser van D70  =15   (ISO 200)   ( richtgetal 11 bij ISO 100)
Richtgetal interne pop-up flitser van D90 = 18 (ISO 200, bij 20°C)
Externe Nikon flitsers:
        SB600= 39  ISO 200, zoomkop op 35mm)  richtgetal 28 bij ISO 100
        SB800 =53 (ISO 200, zoomkop op 35mm)  richtgetal 38 bij ISO 100
meer uitleg ivm richtgetal vind je hier: http://nl.wikipedia.org/wiki/Richtgetal

Waarschuwing - levensgevaar

Flitsen kunnen bij het openen of beschadiging van de behuizing gevaarlijk zijn.

Meer informatie vind u hier: Veiligheid !!!

update 2021