Hochleistungsblitzgerät

Die Blitzgeräte (Lucifer 640-2 und Lucifer 280) bestehen aus den Komponenten:

Die Blitzgeräte an sich sind ein kompletter Eigenbau. Der Akku lädt über die Wandlerschaltung mit Gleichrichter die Elektrolytkondensatoren in ca. 20,3 Sekunden bei Lucifer 640-2 und 6,8 Sekunden bei Lucifer 280 auf 360 V auf. Hierbei fließt ein Ladestrom um 5,22/ 7,69 A. Eine Abschaltautomatik sorgt dafür, daß die Basis der beiden Wandlertransistoren abgeschaltet wird, sobald die Elektrolytkondensatoren voll aufgeladen sind. Bei Unterschreitung einer kleinen Spannungsschwelle lädt der Wandler automatisch wieder nach. So ist eine gleichbleibende Blitzleistung gewährt. Eine grüne LED zeigt die Betriebsbereitschaft an. 3 Möglichkeiten für die Zündung der Blitzlampe sind vorgesehen. Ueber einen Taster kann per Hand ausgeloest werden. Ueber das Blitzkabel kann vom Fotoapparat synchron ausgelöst werden. Eine hochempfindliche Sklavenblitzschaltung dient dazu, den Blitz synchron mit einem Primärblitz auslösen zu koennen. Die Schaltung ist absolut unempfindlich gegenüber dem Streulicht der Grubenlampe und zündet noch sicher aus einer Entfernung von 30 Metern mit einem Kleinblitz. Der Blitz ist mit Silikon abgedichtet, so dass kein Wasser in das Gehäuse eindringen kann.

Abmessungen:

Kenndaten:

Reflektoreinheit:

Die Blitzlampe wurde vor dem Zusammenbau des Blitzgerätes mit einem Stroboskop bestmöglich fokussiert, damit eine maximale Ausleuchtungsweite erzielt werden kann. Vom Brennpunkt aus verlassen die Lichtstrahlen den Parabolspiegel senkrecht nach vorne. Um untertägige Strecken und Schächte bestmöglich ausleuchten zu können, darf möglichst wenig Streulicht erzeugt werden. Dies lässt sich aber nicht hundertprozentig vermeiden, da die Lichtquelle nicht punktförmig ist (Doppelwendel mit 26 mm Durchmesser oder Ringblitzröhre mit 9 mm Durchmesser). Die Reflektorkontur wurde passend für die Blitzlampe berechnet und nach dieser Vorlage gefertigt.

Belichtung:

Grundsätzlich werden bei analoger Technik Dia-Filme mit 100 oder 200 ASA benutzt. Die Belichtungszeit sollte auf 1/15 s vorgewählt werden. Dann ist erst sichergestellt, dass auch kein Licht verschenkt wird. Denn die Blitzdauer kann bei Hochleistungsblitzgeräten im Normalfall länger als bei normalen Blitzgeräten sein, wie z.B. dem Metz CT 45, wo 1/60 s Belichtungszeit durchaus ausreicht. Sehr kurze Blitzdauern werden erreicht, wenn die Elkos sehr nah an die Elektroden angebracht werden. Geht dies bauseits nicht, hilft ein kleiner Elko von z.B. 260 µF, 360 V, der direkt an die Elektroden gelötet wird, um Leitungsinduktivitäten zu verringern. Grundsätzlich sollten Blitzelkos (Fotoflash) verwendet werden. Da diese nicht für Dauerladung ausgelegt sind, fallen die Bauvolumen viel kleiner aus. Gute Blitzelkos sind bei 2.500 µF und 360 V 80 mm lang und haben 40 mm Durchmesser.

Wirkungsgrad:

Berechnung des Wirkungsgrades

Zur Berechnung wurde der primäre Strom- und Spannungsverlauf während des Ladevorganges in Echtzeit gefilmt. Da im PAL-Modus 25 Einzelbilder je Sekunde aufgenommen werden, ist die Messung als hinreichend genau anzusehen. Als Multimeter diente ein Mastech 8218. Die genaue Kapazität des Fotoelkos wurde messtechnisch ermittelt.

Bauanleitung:

Eine Bauanleitung mit Stückliste kann bei mir per email bezogen werden. Der Bau eines solchen Wandlers ist elektrotechnischen Fachleuten vorbehalten, da hierbei lebensgefährliche Energien auftreten. Die Kosten für den Wandler einschließlich Platine betragen ca. EUR 80.-. Hinzu kommen teure Komponenten, wie Blitzröhre für 700 Ws (EUR 115.-) und Blitzelkos (EUR 215.- für 4 x 2.500 µF, 360V). Weiterhin Slave-Schaltung (ca. EUR 44.-), Reflektor und Gehäuse (ca. EUR 30.-). Als Spannungsquelle kann ich Blei-Acid-Akkus der Marke Hawker "Cyclon" empfehlen. 6 Zellen zu je 2 V mit 2,5 Ah reichen für mehr als 50 Blitze aus. Blei-Acid-Akkus haben keinen Memoryeffekt, sind unkritisch gegenüber Tiefentladung, halten die Ladung extrem lange und gasen nicht beim Aufladen. Daher brauchen die Akkus beim Laden nicht ausgebaut zu werden. Für EUR 44.- ist dies ein unschlagbar niedriger Preis. Es geht aber auch wesentlich billiger. Dies hat Wilm Wölfl bewiesen. In der Rubrik Links kann direkt auf diese Seite zugegriffen werden. Noch billiger geht es, wenn fast alles aus Altbeständen ausgelötet und wiederverwendet wird. Hierin ist Michael Kitzig, der die betriebssichere Urschaltung entwarf, Meister. Als letztes noch eine Warnung: niemals NiMH oder NiCd oder andere nicht gasungsdichte Akkus in geschlossenem Gehäuse laden. Es besteht beim Blitzauslösen Explosionsgefahr durch Knallgasreaktion mit dem Sauerstoff aus der Umgebungsluft im Gehäuse. 4 - 77 Volumen-% Wasserstoff sind kritisch. Die Hitze der Blitzröhre beim Zünden reicht hierfür aus. Die einzig mir bekannten gasdichten Akkus beim Laden sind von Hawker. Trotzdem sollte eine Entlüftungsbohrung auf der Rückseite des Blitzes angebracht werden.

Hochleistungsblitzgerät auf Stativ montiert

Kompletter Eigenbau: Hochleistungsblitzgerät Lucifer 180

Neukonstruktion: Hochleistungsblitzgerät Lucifer 220 mit Ringblitzröhre

Hochleistungsblitzgerät mit Plankonvexlinsenvorsteckeinheit

Platinenlayout für den Wandler mit nahezu 50% Wirkungsgrad

Geätzte Platine mit 105 µm Kupferauflage.

Gegentaktwandlerplatine

Hochleistungsblitzeinheit Lucifer 640-2

Konstruktionsdetails von Lucifer 640-2

Bedienelemente von Lucifer 640-2

»gläserner« Lucifer 280

Vakuumverschluss durch transparenten Silikondeckel

Neue Reflektoreinheit mit Telereflektor von Bowen BW-1253

Gläsener Lucifer 640-2 mit neuem Gehäuse aus Acrylglas.

Blitzbau vom März 2011 mit 450 Ws Blitzleistung

1310 Ws, zeitgleich mit Firefly III Digital-Servoauslöser zündbar

Hochleistungsblitzgerät

Berechnung des Wirkungsgrades


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	Hochleistungsblitzgerät auf Stativ montiert Kompletter Eigenbau: Hochleistungsblitzgerät Lucifer 180 Neukonstruktion: Hochleistungsblitzgerät Lucifer 220 mit Ringblitzröhre Hochleistungsblitzgerät mit Plankonvexlinsenvorsteckeinheit Platinenlayout für den Wandler mit nahezu 50% Wirkungsgrad Geätzte Platine mit 105 µm Kupferauflage. Gegentaktwandlerplatine Hochleistungsblitzeinheit Lucifer 640-2 Konstruktionsdetails von Lucifer 640-2 Bedienelemente von Lucifer 640-2 Bestehend aus Bereitschafts-LED, Handauslöser, Ein-/Ausschalter, Ladebuchse, Cinch-Buchse zum Anschluss der Slave-Schaltung oder des Synchronkabels. »gläserner« Lucifer 280 Aufbau, wie Lucifer 640-2, jedoch mit lediglich 280 Joule Blitzleistung. Vakuumverschluss durch transparenten Silikondeckel Komplett mit Sklavenblitzauslöser von David Gibson, welcher auch Vorblitze sicher ausblendet, bevor durchgeschaltet wird. In der rechten Hand befindet sich die Digitalkamera, in der linken der wasserdichte Hochleistungsblitz. Neue Reflektoreinheit mit Telereflektor von Bowen BW-1253 Der Reflektor hat einen Durchmesser von ca. 17 cm und eine bessere Telewirkung, als normale Parabolreflektoren. Eine Doppelwendelquarzglasblitzröhre mit 1.000 Ws Blitzleistung ist eingebaut. Gläsener Lucifer 640-2 mit neuem Gehäuse aus Acrylglas. Hinterer Abschluss durch transparenten Silikonverschluss. Zusammen mit dem »gläsernen« Lucifer 280 und einem weiteren Sklavenblitzauslöser »Firefly 3« können nun beide Blitze synchron mit der Digitalkamera auslösen. Blitzbau vom März 2011 mit 450 Ws Blitzleistung Mit 5Ah 6 x 2 = 12 Volt Blei-Acid Akkus sind 120 Blitze bei Volladung mit einer Ladung möglich. Eine 600 Ws Ringblitzröhre aus Quarzglas setzt neue Ausleuchtungsmaßstäbe. Das Gehäuse ist aus Plexiglas. Hinten sorgt eine Silikonabdeckkappe für erstklassigen Spritzwasserschutz unter Tage. Das Gewicht beträgt 3,9 kg. 1310 Ws, zeitgleich mit Firefly III Digital-Servoauslöser zündbar Von links nach rechts: 280 Joule; 450 Joule; 580 Joule - ausgereifte nachbaufreundliche und betriebssichere Hochleistungsblitzgeräte. Gehäuse aus Plexiglas von der Firma Plexipoint (www.plexi-point.de) in Rösrath. Hochleistungsblitzgerät Die Blitzgeräte (Lucifer 640-2 und Lucifer 280) bestehen aus den Komponenten: - Interne Blei-Acid-Akkus (6 x 2 V, 2,5 Ah) - Wandlerschaltung mit Gleichrichter - Elektrolytkondensatoren (9.120 µF bei Lucifer 640-2, 4.560 µF bei Lucifer 280, jeweils 360 V) - Abschaltautomatik - Zündschaltung - Sklavenblitzschaltung mit Fototransistor - Reflektoreinheit mit Blitzlampe Die Blitzgeräte an sich sind ein kompletter Eigenbau. Der Akku lädt über die Wandlerschaltung mit Gleichrichter die Elektrolytkondensatoren in ca. 20,3 Sekunden bei Lucifer 640-2 und 6,8 Sekunden bei Lucifer 280 auf 360 V auf. Hierbei fließt ein Ladestrom um 5,22/ 7,69 A. Eine Abschaltautomatik sorgt dafür, daß die Basis der beiden Wandlertransistoren abgeschaltet wird, sobald die Elektrolytkondensatoren voll aufgeladen sind. Bei Unterschreitung einer kleinen Spannungsschwelle lädt der Wandler automatisch wieder nach. So ist eine gleichbleibende Blitzleistung gewährt. Eine grüne LED zeigt die Betriebsbereitschaft an. 3 Möglichkeiten für die Zündung der Blitzlampe sind vorgesehen. Ueber einen Taster kann per Hand ausgeloest werden. Ueber das Blitzkabel kann vom Fotoapparat synchron ausgelöst werden. Eine hochempfindliche Sklavenblitzschaltung dient dazu, den Blitz synchron mit einem Primärblitz auslösen zu koennen. Die Schaltung ist absolut unempfindlich gegenüber dem Streulicht der Grubenlampe und zündet noch sicher aus einer Entfernung von 30 Metern mit einem Kleinblitz. Der Blitz ist mit Silikon abgedichtet, so dass kein Wasser in das Gehäuse eindringen kann. Abmessungen: - Durchmesser: 150 mm - Länge: 280/ 240 mm - Gewicht der Blitzgeräte: 3,73 kg für Lucifer 640-2, 2,95 kg für Lucifer 280 Kenndaten: - Blitzleistung: 584 / 281 Joule (Ws) = 11,1 / 5,3-fache Leistung eines Metz CT 45 - Aufladezeit: ca. 20,3 / 6,8 s - Ladespannung: 12 V - Ladestrom: ca. 5,2 / 7,7 A - Wirkungsgrad: > 47% - Anzahl der Blitze: ca. 48 / 100 (bei 2,5 Ah Hawker Cyclone Blei-Acid Akkus) Reflektoreinheit: - Oberfläche: 230 cm², Parabolspiegel, hochglanzeloxiert - Streuwinkel: 17°/ 9° max. - Blitzlampe: Ringblitzröhre aus Quarzglas / Doppelwendel aus Quarzglas, 700 Ws, 450 Ws Die Blitzlampe wurde vor dem Zusammenbau des Blitzgerätes mit einem Stroboskop bestmöglich fokussiert, damit eine maximale Ausleuchtungsweite erzielt werden kann. Vom Brennpunkt aus verlassen die Lichtstrahlen den Parabolspiegel senkrecht nach vorne. Um untertägige Strecken und Schächte bestmöglich ausleuchten zu können, darf möglichst wenig Streulicht erzeugt werden. Dies lässt sich aber nicht hundertprozentig vermeiden, da die Lichtquelle nicht punktförmig ist (Doppelwendel mit 26 mm Durchmesser oder Ringblitzröhre mit 9 mm Durchmesser). Die Reflektorkontur wurde passend für die Blitzlampe berechnet und nach dieser Vorlage gefertigt. Belichtung: Grundsätzlich werden bei analoger Technik Dia-Filme mit 100 oder 200 ASA benutzt. Die Belichtungszeit sollte auf 1/15 s vorgewählt werden. Dann ist erst sichergestellt, dass auch kein Licht verschenkt wird. Denn die Blitzdauer kann bei Hochleistungsblitzgeräten im Normalfall länger als bei normalen Blitzgeräten sein, wie z.B. dem Metz CT 45, wo 1/60 s Belichtungszeit durchaus ausreicht. Sehr kurze Blitzdauern werden erreicht, wenn die Elkos sehr nah an die Elektroden angebracht werden. Geht dies bauseits nicht, hilft ein kleiner Elko von z.B. 260 µF, 360 V, der direkt an die Elektroden gelötet wird, um Leitungsinduktivitäten zu verringern. Grundsätzlich sollten Blitzelkos (Fotoflash) verwendet werden. Da diese nicht für Dauerladung ausgelegt sind, fallen die Bauvolumen viel kleiner aus. Gute Blitzelkos sind bei 2.500 µF und 360 V 80 mm lang und haben 40 mm Durchmesser. Wirkungsgrad: Berechnung des Wirkungsgrades Zur Berechnung wurde der primäre Strom- und Spannungsverlauf während des Ladevorganges in Echtzeit gefilmt. Da im PAL-Modus 25 Einzelbilder je Sekunde aufgenommen werden, ist die Messung als hinreichend genau anzusehen. Als Multimeter diente ein Mastech 8218. Die genaue Kapazität des Fotoelkos wurde messtechnisch ermittelt. Bauanleitung: Eine Bauanleitung mit Stückliste kann bei mir per email bezogen werden. Der Bau eines solchen Wandlers ist elektrotechnischen Fachleuten vorbehalten, da hierbei lebensgefährliche Energien auftreten. Die Kosten für den Wandler einschließlich Platine betragen ca. EUR 80.-. Hinzu kommen teure Komponenten, wie Blitzröhre für 700 Ws (EUR 115.-) und Blitzelkos (EUR 215.- für 4 x 2.500 µF, 360V). Weiterhin Slave-Schaltung (ca. EUR 44.-), Reflektor und Gehäuse (ca. EUR 30.-). Als Spannungsquelle kann ich Blei-Acid-Akkus der Marke Hawker "Cyclon" empfehlen. 6 Zellen zu je 2 V mit 2,5 Ah reichen für mehr als 50 Blitze aus. Blei-Acid-Akkus haben keinen Memoryeffekt, sind unkritisch gegenüber Tiefentladung, halten die Ladung extrem lange und gasen nicht beim Aufladen. Daher brauchen die Akkus beim Laden nicht ausgebaut zu werden. Für EUR 44.- ist dies ein unschlagbar niedriger Preis. Es geht aber auch wesentlich billiger. Dies hat Wilm Wölfl bewiesen. In der Rubrik Links kann direkt auf diese Seite zugegriffen werden. Noch billiger geht es, wenn fast alles aus Altbeständen ausgelötet und wiederverwendet wird. Hierin ist Michael Kitzig, der die betriebssichere Urschaltung entwarf, Meister. Als letztes noch eine Warnung: niemals NiMH oder NiCd oder andere nicht gasungsdichte Akkus in geschlossenem Gehäuse laden. Es besteht beim Blitzauslösen Explosionsgefahr durch Knallgasreaktion mit dem Sauerstoff aus der Umgebungsluft im Gehäuse. 4 - 77 Volumen-% Wasserstoff sind kritisch. Die Hitze der Blitzröhre beim Zünden reicht hierfür aus. Die einzig mir bekannten gasdichten Akkus beim Laden sind von Hawker. Trotzdem sollte eine Entlüftungsbohrung auf der Rückseite des Blitzes angebracht werden.

© 2003 by Lutz Markworth • LMarkworth@aol.com