Студийный стробоскоп

Читая мой блог, можно подумать, что у меня всегда всё складывается хорошо, что удача сопутствует мне, и живу я без печали и забот…

Реально в жизни – наверное, как у всех: то удача, то не удача, то взлёт, то падение. И видимо, только огромный оптимизм и вера в успех позволяют идти по жизни легко и не унывать! Ведь, благодаря неудачам – мы многое узнаём, учимся и обретаем опыт.

Обычно, когда ко мне приносят неисправные электронные вещи, они вдруг неожиданно начинают работать. «Ничего не делал, только включил!» Все удивляются, а я уже привык – боятся они меня. Но тут произошёл сбой – в январе электроника мне преподала урок.

Я уже писал, что примерно 25 лет назад (в середине 80-х), активно занимался светом для дискотек, в том числе и стробоскопами. Делал – от миниатюрных домашних, на лампе ИФК-120, до студийных на ИФК-2000. Схемы были отработаны – до сих пор в голове (окончательная схема в конце). Ну и кое-какие дефицитные детали остались с той поры. А из дефицитных были, собственно, импульсные лампы ИФК-2000, импульсные (К50-3Ф) конденсаторы 1000 мкФ 300 В и мощные проволочные резисторы, через которые эти конденсаторы заряжаются от сети.

Вот один такой комплект я и приберёг с тех времён.

И подвернулся мне тут заказчик, который попросил сделать студийный стробоскоп. Да не вопрос! Договорились, зная, что основные элементы у меня для этого имеются.

Конденсаторы 1977 года выпуска, лежали долго без напряжения. Решил проверить их ёмкость: всё отлично, практически 1000 мкФ. Ну поехали!

Приобрёл я корпус для блока питания, корпус для самой лампы-вспышки (чтобы её можно было подвесить над сценой), 15 м высоковольтного провода в негорючей силиконовой оболочке для соединения их между собой. Ну и ещё немного «рассыпухи», которая, в основном, нашлась дома.



Изготовил панели корпуса, вырезав необходимые отверстия.







Плата очень простая, на ней собран только стабилизатор напряжения для питания внутреннего вентилятора (для охлаждения балластных резисторов), поэтому, по старой привычке, решил нарисовать её от руки. Достал лак, рейсфедер… Только приступил, дочка из-за спины:

— Ну как у меня в раскраске! Я тоже так могу…

— Да пожалуйста! Рисуй.

Минут через 20 зовёт:

— Пап, готово!

— Неплохо для первого раза! Ровненько. Давай травить.

Дальше всё обычно: стеклянная посудина, хлорное железо, горячая вода… Дочка с любопытством наблюдает, как с не закрашенных участков растворяется медь. Готово! Поласкаем, смываем лак.





Примерно так будут располагаться компоненты.


На следующий день дочка помогает запаять плату. После произвожу монтаж силовых цепей: ответственность большая – на импульсную лампу подаётся напряжение 620 В! Оно получается удвоением напряжения сети. Поэтому, вся схема гальванически соединена с сетью! Импульс разряда хоть и очень короткий, но ток в цепи в это время достигает нескольких сотен ампер!

Несмотря на то, что сам корпус пластиковый, передняя и задняя металлические панели соединяются с защитным заземлением сетевой вилки. А внутри весь высоковольтный монтаж защищается термоусадочными трубками: «ну если какой дурак внутрь полезет голыми руками»… (Понимая, что этим «дураком» могу случайно оказаться сам!)

Первое включение

И тут началась череда неудач…

Проверив правильность монтажа, подсоединяю тестер и включаю в сеть. Напряжение на выходе поднимается до 320 В и дальше практически не растёт! Первая мысль – неисправный диод удвоителя. Нет: диоды нормальные, напряжение на конденсаторах примерно по 160 В. Почему?.. Непонятно.

Пробую снова. Балластные резисторы раскаляются, напряжение немного растёт, и начинают разогреваться конденсаторы! Стоп, только взрыва мне не хватало!

Выпаиваю конденсаторы, начинаю их заряжать от блока питания: до 30 В заряжаются прекрасно. Но выше – резко возрастает ток утечки: при напряжении 100 В практически 1 А! Так вот вы какие «высоковольтные электролиты».

Вердикт – конденсаторы умерли! Всё откладывается до выходных. В субботу еду на радиорынок: весь рынок завален импортными конденсаторами, но импульсных нет! В каталогах такие имеются, с пометкой «Photo Flash», но в Россию их не привозят, только на заказ. Обычные (1000 на 400 В) не выдержат многократный разряд таким током – после сотни вспышек у них отгорают внутри контакты.

Полез «по старью». И у одного нашёл К50-17 (импульсные!) 1000 мкФ на 400 В. Всего 4 шт. Да и те, 94 года выпуска. Поэтому, забирал все за 1200 руб.



Привожу домой, начинаю заряжать от блока питания. Заряжаются, но ток утечки 10 мА (а у одного ещё выше). Начинаю тренировать их напряжением 100 В как аккумуляторы. После нескольких циклов заряд-разряд ток утечки падает до 1 мА (кроме одного). По норме должен быть не выше 3 мА.

Отбираю два лучших, измеряю ёмкость: 1100 и 1200 мкФ. Отлично! Затягиваю их в термоусадку. Ставлю. Включаю. Ура: практически сразу же 633 В! Выдерживаю их под напряжением полчаса – холодные.



Окультуриваю удвоитель напряжения.



Генератор импульсов

Приключения продолжаются!

Генератор импульсов для поджига лампы (а ей требуется не менее 6 кВ для ионизации ксенона в трубке!), собираю опять же по старой проверенной и очень простой схеме: на динисторе КН102 (который приобрёл на радиорынке заранее). В качестве «катушки зажигания» использую строчный трансформатор от старого ч/б лампового телевизора: 18 кВ гарантировано!

Что бы уточнить номиналы резисторов, быстренько спаиваю схемку навесу… Не работает… Всего 4 детали! Прозваниваю динистор – «звонится» как обычный диод.

И тут я вспоминаю 90-е, тогда многие увлекались «электроудочками» (а там генератор высокого напряжения был именно на динисторе!) и динисторы по этому, были в страшном дефиците! Так вот, кто-то предприимчивый в начале 90-х как-то заполонил ими весь радиорынок. Их начали скупать, а на поверку они оказались перемаркированными диодами Д226. Вот, один у меня в руках… Снова ждать выходных.

Работу высоковольтного поджига я проверил без динистора – искра прошивает миллиметров 20! Потом, даже подсоединил лампу (без подачи на неё основного напряжения) и посмотрел как внутри неё «бегают молнии». Завораживающее зрелище – дочке очень понравилось. А как озоном пахнет…

Смешно было на рынке. Приехал, спрашиваю:

— Динисторы КН102 Е, Ж, И. Есть?

— Что, на рыбалку собрался?

Поржали вместе! В итоге из пяти точек, только в одной я нашёл пару «настоящих» динисторов (прозванивал тестером) – у всех остальных были перемаркированные диоды, причём, мешками! (Сейчас спроса на них практически нет, поэтому все мешки полетели в помойку).

Генератор заработал с ходу! Закончил монтаж и задающей части.



Ну, наконец-то блок питания приобретает законченный вид.





Импульсная лампа

Но сюжет был закручен не на шутку…

Начинаю делать второй корпус: для самой лампы-вспышки, с генератором поджига. Снова с дочкой рисуем печатную плату. Травим. Паяем…



Для лампы делаю рефлектор из тонкой нержавейки. На все выводы одеваю фторопластовые втулки. Уже смотрится!



Энергия вспышки в моём стробоскопе примерно 100 Дж. ИФК-2000 в таком режиме будет вечной. Главное – не трогать её пальцами! Во время вспышки выделяется огромная световая энергия, поэтому малейшее загрязнение колбы приводит к тепловому удару – стекло в этом месте трескается.

Перед установкой, лампа тщательно протирается спиртом… Ставим. Ещё раз внимательно разглядываем на предмет загрязнений. Лампу можно закрывать только сеткой! Светофильтр не выдерживает…

Ну что пыхнем? Дзынь, дзынь, дзынь… Поджиг есть, а лампа не пыхает! Что такое? Проверяю напряжение прямо на её выводах. Есть 620 В! Полярность включения? Правильная. Не может быть!

Есть у меня ИФК-120 (от советской фотовспышки). Пробую присоединить её. Кратковременной подачей питания, заряжаю кондёры до 300 В (620 — ей слишком много!) Однократный пуск… Есть! Вердикт – ИФК-2000 неисправна.

Снова ждать выходных. Снова на радиорынок. Ну хоть с лампами нет проблем – 700 руб. и она моя!

Привожу, протираю спиртом, ставлю. Однократный запуск… Пых! «Зайчики» в глазах (несмотря на то, что зажмуривался и отворачивался). Ура заработало!

Но это ещё не конец…

Переключаюсь в автозапуск. Пых! …и лампа продолжает светиться… Бли-и-и-и-н!

Было у меня такое! После пыха, напряжение на накопительных конденсаторах успевает быстро вырасти и лампа продолжает «тлеть». Нужно увеличивать сопротивление балластных резисторов…

Честно говоря, за столько лет я забыл их номинал: то ли 100 Ом всего, то ли каждый по 100. Я же поставил два по 75 Ом, что при параллельном включении дало 37,5 Ом.

Отпаиваю один резистор. Лампа пыхает как положено, но резистор, естественно раскаляется вдвойне. Значит, в те годы я ставил два по 200, что бы получить 100. Снова ждать выходных, снова на радиорынок…

На рынке нашёл этих «зелёных чудовищ» два по 180 Ом (90 в параллель). Не иссякли ещё «закрома Родины»!

Заработало! Наконец-то… Осталось доделать скобу подвеса для блока лампы и вставить сетку в излучатель.



В итоге, те старые запасы «дефицитных компонентов» в дело не пошли – всё пришлось покупать снова.

А самое прискорбное, что заказчик не смог ждать 2 месяца и отказался… Так что вот, есть у меня теперь персональный концертный стробоскоп!