Projektziel:

Ich wollte herausfinden wie ein Blaulichtblitzer funktioniert.

Foto des Blaulichtblitzer:

Beschreibung des Blaulichtblitzer:

Der Blaulichtblitzer ist eigentlich ein Stroboskop. Die Blitzlampe im Inneren ist eine Xenon-Lampe. Dieser Lampen-Typ brauchen ähnlich wie Neon-Lampen eine relativ hohe Spannung zum Leuchten. Vor allem muss man aber kurzzeitig eine noch viel höhere Spannung anlegen um sie zu zünden, das heißt sie ans leuchten zu bringen. Da der Blaulichtblitzer für den Betrieb an 12V gebaut ist, befindet sich in seinem Inneren eine interessante Schaltung zur periodischen Erzeugung von hohen Spannungen.

Innenleben:

Schaltung:

Funktionsweise:

Der Blaulichtblitzer besteht aus einem selbstschwingenden Sperrwandler (DC/DC-Wandler) der den 22µF-Hochspannungskondensator auf beliebig hohe Spannungen auflädt und aus einem Zündimpulsgenerator der den eigentlichen Lichtblitz auslöst.
Die Diode am Eingang dient als Verpolungsschutz. Der 100µF-Kondensator glättet die Betriebsspannung. Der Transistor unterbricht selbsterregt siebenundzwanzigtausend mal pro Sekunde den Strom durch die Primärspule. Bei jeder Unterbrechung wird durch Selbstinduktion die im Magnetfeld des Transformators gespeicherte Energie auf der Sekundärseite in den 22µF-Kondensator gepumpt und erhöht dort schrittweise die Spannung. Die zweite Diode stellt sicher, dass sich der Kondensator zwischen den Ladungspulsen nur vorwärts über den angeschlossenen Verbraucher und nicht rückwärts über den Transformator entladen kann. Der Kondensator lädt sich so innerhalb einer halben Sekunde auf ungefähr 170V auf. Diese Spannung liegt auch an der Blitzlampe an.
Der 100nF-Kondensator wird in der gleichen Zeit über den Spannungsteiler auf ungefähr 110V aufgeladen. Bei dieser Spannung wird der Sidac (eine Art Diac) schlagartig niederohmig und der 100nF-Kondensator entlädt sich über die Primärspule der Zündspule. Dadurch entsteht ein Spannungsimpuls von mehreren tausend Volt auf der Sekundärseite. Er reicht aus um die Blitzlampe zu zünden. Nun entlädt sich auch der Hochspannungskondensator über die Blitzlampe und es entsteht ein Lichtblitz.

Oszillogramme:

Spannung am 22µF-Hochspannungskondensator

Spannung am Sidac

Spannung an der Basis des Transistors

Links:

• http://de.wikipedia.org/wiki/Sperrwandler
• http://www.trifolium.de/netzteil/kap7.html
• http://mitglied.lycos.de/bk4/blitz.htm
• http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/Shindengen/mXvvttw.pdf