目前普遍使用的数码相机都装有电子闪光灯,以满足夜晚及暗背景拍摄的需求。和传统照相机闪光灯电路一样,数码相机闪光灯电路的功能也是完成从直流低压到交流高压再到直流高压的变换,电路结构和程式也基本相同,都是由振荡充电、充电检测、高压形成和闪光放电四部分组成。主要区别有两点:一是普通闪光灯电路工作过程一般由相机光圈、曝光时间及快门叶片开启时,通过联动开关控制,而数码相机则由相机主控芯片按工作程序发出数字信号控制;二是数码相机闪光灯电路的保护和控制功能更完善,电路工作更稳定。本文以柯达CX4230型数码相机闪光灯电路为例,介绍数码相机闪光灯电路的工作原理及常见故障检修方法。

       柯达CX4230数码相机闪光灯原理电路如图1所示,表1为部分元件(半导体器件及脉冲变压器)型号。

一、工作原理简析
1.振荡充电过程
        当控制信号FLASH-CHR为高电平时,振荡电路开始工作。此高电平经R38、R42分压,为Q17提供一个基极偏置电压并使其导通,Q15正偏随之导通,5.5V的电源电压经Q15的e-c极和R35为C39充电。同时经脉冲振荡变压器T2的反馈绕组④-①、R36、R41为振荡管Q16提供基极偏置电压,而电源PWR则经T2初级③-⑥绕组、保险F3为Q16的集电极提供工作电压,于是,由Q16、C39、T2的③-⑥和④-①绕组构成的电感三点式振荡电路开始起振。T2次级绕组②-⑤受到初级绕组磁场激励产生同频交变脉冲信号,经D14半波整流后,为主电容C40( 160uF/330v)充电。
        F3(FCC16-132-AD)为振荡管 Q6集电极电源保险熔丝。R35、R36、R41为Q16基极偏置分压电阻,决定Q16振荡强弱。R35还控制振荡电容C39充电快慢,即决定振荡频率。Q18为保护管,为防止C40过充电而设置;当FLASH-CHR为高电平使Q17导通时,CHR-EN( Q18的控制极)为低电平,Q18截止,不影响振荡管Q16正常工作;当FLASH-CHR变为低电平时Q17截止,CHR-EN经R45、R44获高电平,Q18导通,将Q16的b-e结短路,不允许振荡电路工作。
2.充电检测和控制
         随着振荡的继续,被充电的主电容C40上电压逐渐上升,当充至297±5V时,稳压管D15反向击穿,在R40.上形成一个高电压, 使Q13、Q22相继导通,33V电源电压经Q22的e-c极和R49、R61分压使Q21导通,将Q17的b-e结短路,迫使Q17截止,振荡管Q16随之停止工作,C40完成一次充电过程,作好相机闪光拍摄的准备。
3.触发升压原理
         为了使闪光灯闪光,必须在其触发极加上4kV~6kV的脉冲高压,使管内所充的惰性气体(一般为Xe气)电离成导体,主电容才能通过灯管放电形成闪光。此工作由触发升压电路完成,D14整流输出电压对C40 充电的同时,还经R34和触发变压器(或称升压变压器)T3初级①-②绕组为触发电容C38(0.022uF/400V)充电,并经R34、R37为升压电容cC41(0.022uF/400V)充电。在需要闪光拍摄时,Q19被控制导通,触发电容C38经Q19的D-S极和T3①-②绕组迅速放电,在T3 次级升压绕组③-④上产生很高的脉冲电压,该电压与升压电容C41上所充电压串联叠加后,为闪光灯管触发极提供电离惰性气体所需的4kV~6kV的脉冲高压。
4.闪光放电控制
         当C40、C38、C41等充电准备完毕,需要进行闪光拍摄时,相机主控芯片发出指令,使FLASH-TRG信号变为高电平,Q14导通,经Q12、Q20推挽输出,为Q19提供一个电压较高且波形陡峭的控制信号,控制Q19的导通时间。在充电完成后,闪光灯管正负极间有一个300V左右的直流电压;Q19-旦被控制导通,闪光灯管的触发极就有一 4kV~6kV 的高压,将灯管的情性气体电离成导电体,使灯管正负极间所加300V电压迅速放电,相当于两极瞬间短路,由主电容C40所提供的电能在释放时,形成耀眼的白色闪光,照亮被拍摄的景物,实现补光拍摄。
二、常见故障检修
         例1:振荡电路不工作。分析检修:振荡电路停振是闪光灯电路最常见的故障之一,由于振荡电路涉及到允许充电的控制信号、防过充保护电路、充电检测控制电路、振荡管基极和集电极供电电路,以及振荡电路本身元件等,因此故障原因较多:(1)测Q17基极电压,正常振荡充电时应为高电平,若小于0.7V,有以下几个原因:一是如FLASH-CHR送入的高电平信号正常,可能是R38脱焊开路或接插件松脱;二是充电检测电路出现故障后,产生误控制,使Q21导通,Q17基极电压过低。充电检测稳压管D15击穿或漏电时,Q13控制极提前获高电平,则Q13误认为主电容C40已充电结束而导通,Q22、Q21随之导通,将Q17基极电位拉低。另外,若Q13击穿漏电时会使Q22、Q21导通,Q22击穿漏电时会使Q21导通,而Q21击穿漏电时会将Q17基极电位直接拉低,所以要注意检查D15、Q13、Q22、Q21是否良好;(2)测振荡管Q16基极电压,正常值约为0.82V左右,若此电压为0V或过低,则Q16将停振。其主要原因为:一是Q17开低,或为Q18、D17击穿漏电;二是Q16基极供电异常,可能是Q17、Q15开路损坏,R44、R35、R36引脚脱焊及T2④-①绕组断路造成的;(3)测Q16集电极电压,PWR电源正常提供的电压为9V,如无电压或过低,多为T2③-⑥绕组断路,滤波电容EC1、C37击穿漏电或F3熔断。若F3熔断,应先排除Q16等击穿故障后,再换用新保险,否则F3还会熔断;(4)经上述检查后,如未发现问题,一般是振荡元件不良。如Q16击穿开路损坏,性能变劣(如β下降及穿透电流增大等),振荡电容C39容量减退开路失效,振荡变压器T2绕组匝间局部短路、绕组间漏电等,可用良好元件进行替换试验。
         例2:振荡电路正常,主电容不充电。分析检修:如振荡电路正常,可测主电容C40、触发电容C38和升压电容C41两端电压,正常时C40应有300V( 2975V电压,C38电压比C40略小些,C41则比低,为充电共用电路故障,可能是整流二极管D14开路失效或T2升压绕组②-⑤断线开路;仅C40电压低,C38、C41基本正常时,为C40不良,可能是容量减退或漏电;C40电压正常,C38、C41电压低,为T3①-②绕组开路或C38自身容量不足、开路失效或漏电;仅C41电压低,为R37开路或C41自身失效、漏电造成的。
        例3:充电时间明显变慢。分析检修:一般数码相机使用日久后,闪光灯电路元件老化、变质等使振荡变得微弱,导致充电时间过长。这和不振荡(例1小、不充电(例2)检查方法和原因类似,只是元件损坏程度不同而已。具体原因为:(1 )振荡元件不良,如Q16、C39性能变差或T2绕组受潮漏电等;(2)充电检测电路D15、Q13、Q22、Q21漏电;(3)振荡管Q16基极供电电路Q17,Q15放大倍数下降或导通特性差;(4)整流二极管D14单向导电性能变差,整流效率低;(5)被充电电容C40、C38、C41容量变小或漏电,但三只电容同时出现故障的可能性很小。需要注意的是,充电时间长故障比不振荡和不充电故障更难排除,原因是前者元件性能变化不明显,而后者厘元件损坏,容易查找。因此,在只有万用表等简单测量设备的条件下,最好采取元件代替法进行试验,可较快排除故障。
       例4:无触发脉冲高压。分析检修:如果振荡和充电电路正常,T3③-④绕组不产生4kV~6kV触发脉冲高压,一般是闪光控制电路工作失常造成的。主要原因是:(1 )接插件松脱使闪光控制信号FLASH-RG丢失;(2)控制管Q14、Q12、Q20、Q19不良或损坏,特别是大功率放电管Q19,在闪光瞬间要承受交变大电流的冲击,容易损坏。Q19损坏后,不能使用普通的场效应管代换,若实在找不到同型号(GT8G131)器件,也可采用参数大致一样的IGBT管;(3 )辅助充电电路存在故障,如R34、R37、T3①-②绕组开路或D16击穿漏电使C38、C41充不上电,D16和C41开路,T3③-④升庄绕组断线(此绕组匝数较多,用线较细,易烧断),使高压触发信号FLASH-TRIGGER失去放电通路等。
       例5:灯管不闪光或闪光异常。分析检修:这类故障多由闪光灯管主电压和触发电压失常、闪光时间控制不准确及闪光灯安装和自身存在问题引起。通常是:(1 )闪光灯管衰老、漏气、破碎,或携带及使用不当被强力撞击后,使接线柱与灯罩间放电形成电弧,引起闪光异常;(2)C40、C38、C41内部不良使充放电失常,可检查它们的充电电压或用良好元件替换试验;(3)Q14、Q12、Q20、Q19的穿透电流、放大倍数、导通或截止等特性参数发生改变,只要用元件替换法找出不良元华,效障即可排除。家