Fotografía de tiempo de congelación con LED de 100 W

La fotografía de alta velocidad es divertida. Vídeo con una velocidad de fotogramas muy alta, incluso más. Pero como no muchos de nosotros tenemos acceso a cámaras HFR de $ 10,000 ... tenemos que conformarnos con exposiciones prolongadas. perfectamente flash de cámara temporizado. Puede diseñar un sistema para iniciar el flash en solo un milisegundo, pero aún así cuestan bastante.

[Electronupdate] tiene un módulo LED de 100 W y una inclinación por los Nanos Arduino, por lo que se preguntó si podría producir una plataforma de cámara de alta velocidad barata, y lo hizo.

Es un arreglo bastante pequeño. Tiene un interruptor de límite montado en un clavo en un trozo de madera; cuando el globo de agua cae sobre él, activa el interruptor mecánico. Luego, el Arduino activa el flash LED, que es una carga bastante grande y necesita un interruptor lateral alto para funcionar. Una pequeña pantalla LCD y una serie de botones permiten marcarlo a tiempo para compensar las fotos de la explosión de un globo de agua.

Alternativamente, puede lograr el mismo efecto con malditos láseres.

  • araneoidulo dice:

    Con pulsos bastante cortos, tampoco es necesario limitarse al flujo de corriente del LED; simplemente no tiene tiempo para calentarse y mimarse. Hice un trabajo de investigación para alguien que construye un rayo ultrarrápido; pudimos acelerar los LED de alta potencia en un factor de 20 para duraciones inferiores a 5 microsegundos. Esto funcionó para generar una energía máxima de aproximadamente 32 kilovatios en un conjunto de 9 LED de alta potencia.

    • araneoidulo dice:

      Corrección: lo estaba buscando y estaba más cerca de los 15 kilovatios.

      • Greenaum dice:

        ¡Maravilloso! ¿Existe una relación en declive entre el poder y la luz? Hay tantos electrones que los niveles de energía de algo murmuran. Tantas moléculas LED para iluminar. Aunque impresa.

        • araneoidulo dice:

          Sí, este es un caso concreto de rentabilidad en declive. A una corriente nominal de 20 veces, la salida de luz es solo de aproximadamente 10 veces, para el 50% de la eficiencia básica.

    • ALINOME el A dice:

      Pero, ¿cómo funciona la salida de luz real con la potencia de entrada?

      • rand0mcommenter dice:

        Sería interesante saberlo. El aumento de la corriente del LED siempre da como resultado una disminución de la eficiencia, por lo que esperaría que la salida se maximizara en mucho menos de 15kW.

        • rj dice:

          Por lo que pude ver, el flujo de luz LED es esencialmente proporcional al período actual. La ineficiencia se produce a medida que aumenta el voltaje directo.

      • araneoidulo dice:

        Con una salida nominal de 20x, la eficiencia fue de aproximadamente el 50% de la línea de base.

  • prensas dice:

    Usar una interrupción ayudaría mucho a tiempo sobre esto.

    • Jan Ciger (@ janoc200) dice:

      Realmente no. Si arma el circuito y todo lo que hace es votar el puerto en un bucle, el tiempo será mucho más determinista. Una llamada pendiente de interrupción no es inmediata, hay algo de luz en ella. No es algo que desearía si necesitara realizar una sincronización precisa en un micro-software relativamente lento.

      • SavannahLeón dice:

        La serie AVR interrumpe la succión, IIRC enterrado en algún lugar dentro del manual, dice algo en la forma en que cada interrupción puede tomar 1 o 2 ciclos para responder (tal vez más, lo olvido). A pesar de cualquier cosa empujada a la pila. Es una de las razones por las que evito la plataforma Arduino y no siempre uso C, porque puedo escribir un código mucho más receptivo si sé que no siempre necesito enviar los 16 o 33 registros a la pila. Además, trucos como usar uno de los temporizadores gratuitos para mantener su código bajo control son simplemente ridículos.

        Escuché que el PIC tiene tiempos de interrupción más consistentes, pero todavía no he tenido la necesidad de seguir ese camino. Solo cambio a la votación de la vieja escuela y comienzo un recuento cíclico si mis tiempos son tan ajustados. Retorno de carrera contra la viga supongo.

        • SavannahLeón dice:

          Sabía que mi memoria en el ISR estaba un poco oxidada. En realidad, se parece más a 5 ciclos de reloj. Vea abajo….

        • Dean Frank dice:

          La latencia de 2 ciclos para hacer frente a las interrupciones no es nada miserable. No estoy seguro de qué latencia de interrupción hay realmente en el AVR, pero me sorprendería si solo fueran 2 relojes, el procesador tiene que sacar ambos bytes del contador del programa y luego dar un salto, probablemente 4-5 relojes al menos .

          Puede programar en C con el AVR (incluso arduino) y simplemente hacer el ISR en un ensamblador. Si solo configura un bit GPIO y cambia un indicador de variable, puede hacerlo sin mantener ningún registro, lo que hace que la sobrecarga de ISR sea mínima. Esto también significa que debe escribir muy poco ensamblado y puede almacenar la mayor parte de su código en C.

          Suponiendo que la latencia de interrupción es de 5 relojes (que suena bien), eso es aproximadamente 0.3us (@ 16mhz). Si escribe el código sin usar interrupciones, usaría un bucle que espera un evento externo y establece un pin GPIO. Suponiendo que está escribiendo esto con un límite de tiempo (en lugar de un verdadero bucle infinito), la peor latencia sería alrededor de 11 relojes (dec / brne / dec / brne / rjmp / sbrc / rjmp, el peor de los casos es que la transición del pin ocurre inmediatamente después el último sbrc, y suponga que está utilizando un límite de tiempo de 16 bits [which might not be long enough at this speed]).

          Si observa las latencias en este rango (5-11 relojes), el retraso es lo suficientemente insignificante como para tomar este tipo de foto. Ya sea que esté fotografiando algo alcanzado por una bala, un globo que estalla, gotas de agua o cualquier otra cosa que implique un movimiento físico en una escala considerable de repetibilidad, cuenta para mucho más que una respuesta rápida. El sensor óptico o de audio utilizado para disparar el rayo generalmente se ubica de esta manera para crear algunos milisegundos de retraso para permitir que el proyectil / evento / etc. se desarrolle a un estado visualmente interesante. Habiendo hecho lo suficiente de este tipo de fotografía, no creo que nunca haya usado un retraso de menos de 1 ms entre el evento de inicio y el encendido del rayo. Teniendo en cuenta estos retrasos, retrasar los programas en arduino es bastante rápido, siempre que estructura el código con destreza.

          Si desea una sincronización rápida y determinista, use XMEGA y el hardware de procesamiento de eventos para hacer todo en hardware. Puede esperar un borde GPIO, iniciar un temporizador y luego establecer un pin GPIO durante la expiración de un temporizador sin iniciar ni una sola instrucción en el procesador. Con la serie E (creo), también tiene una matriz de puerta programable mínima para hacer las cosas más complejas (como tener una entrada habilitadora para armar las cosas).

          Los PIC de 8 bits pueden tener una latencia más baja porque tienen una pila de hardware de 16 niveles en lugar de la pila tradicional basada en RAM utilizada en el AVR y casi todos los demás procesadores. Las consecuencias de este hardware de 16 niveles significan que, de forma predeterminada, las variables locales en C no se asignan en la pila, pero son implícitamente estáticas, por lo que no puede llamar a una función con locales repetidamente sin obtener errores extraños, porque las variables locales son el mismo recuerdo. los lugares son la llamada externa. Combine esto con el dolor absoluto en la espalda asociado con la codificación del soporte en los procesadores PIC8 / 16 y el manejo de las locas páginas RAM que se combinan con los puertos IO y el código asociado con los registros de página y después de un contrato escribiendo un aron de PIC8. / 16 aplicaciones (C mixto y ensamblaje), nunca haré otro proyecto PIC8 / 16 por ninguna cantidad de dinero. Un microchip no proporciona cargadores de arranque para muchos de los procesadores y varios miembros de la familia PIC tienen hardware interno radicalmente diferente (EEROM versus Flash, asignación de pines programables versus fijos, etc., etc.) lo que hace que el cargador de arranque se lleve a diferentes miembros del Familia PITA. También caracterizaría la calidad de las herramientas gratuitas para los procesadores PIC8 / 16 como extremadamente pobre en comparación con las herramientas AVR.

          Los procesadores PIC 18/24/32 son arquitecturas completamente diferentes y aunque mi experiencia con ellos es mínima, parecen ser procesadores “reales”, lo que no caracterizaría a la familia PIC8 / 16.

          • Max dice:

            Tal vez alguien debería informar a Microchip que aparentemente necesita eliminar la familia PIC18 de su sección de "MCU de 8 bits"; parece que piensan que eso es todo. ¡Los tontos! Además, aunque parecen tener correctamente la pila de dispositivos profundos de nivel N para el contador del programa, realmente deberían dejar de perder la asignación de aproximadamente 256 bytes (o una página de RAM) en casi todos los archivos de enlace que tienen para un PIC18-MCU para algunos imaginación. "Pila", donde parecen pensar que las variables transmiten funciones. Claramente no tienen idea de lo que están hablando.

          • Bogdan dice:

            Decano,

            ¿Hay ejemplos de las fotos que tomó o usó dispositivos?

          • Dean Frank dice:

            Aquí hay una gota de agua que golpea la parte posterior de una placa Dixie de plástico con una bombilla canónica 430ex con una potencia mínima. Puede ver los límites de lo que puede congelar con un flash estándar, así como la resonancia plana del efecto de gota transmitido hacia arriba a lo largo de la corona.

            Frozen water drop

            Este fue un experimento de tomar múltiples cuadros aumentando gradualmente el retraso entre la detección de caída y el flash y luego juntar los cuadros en una animación que mostraba la formación y el colapso de la corona.

            Este fue un proyecto realizado sin un pasante para un proyecto de clase suyo y se realizó en un Arduino con un bucle de espera ocupado para detectar la caída (láser indicado al fototransistor de un opto-interruptor, corriendo a GPIO usando una resistencia de voltaje) , retraso para esperar a que comience el rayo (demoras de 1 ms a aproximadamente 10 ms) y escritura digital para disparar el rayo (a través de un optoaislador de fototransistor).

            Intenté construir un flash de alta velocidad basado en LED para generar 1-2us tiempos de flash a 100khz para congelar las alas de los insectos mientras filmaba una cámara de 100K fotogramas / seg. Mi experiencia ha sido que apenas era posible encender y apagar los LED en este período de tiempo, pero el CRI de los cueros a base de fósforo está en todas partes y varía mucho según la duración del pulso. Yo diría que aproximadamente

            Los desafíos incluyen:

            1.Utilizando un controlador de puerta de alta corriente y baja resistencia para superar la carga de la puerta para el mosfet relativamente grande, debe minimizar la inductancia DS (en su mayoría paquete) y Rdson y superar el efecto de molienda (tapa parásita que une el drenaje con el puerta frustrante giro rápido y apagado).

            2. Elija cuidadosamente su mosfet

            3. Use una tapa de almacenamiento de ESR MUY baja (o más probablemente un juego de sombreros) para ahorrar energía en el LED

            4. Disposición y cableado cuidadosos para minimizar la inductancia parásita en la ruta de descarga.

            5. Los efectos de la capacitancia de la unión en la matriz de LED (las pieles blancas grandes son una matriz, ni un cruce). Los diodos tienen una capacitancia de acoplamiento y las matrices en paralelo de diodos de alta corriente pueden tener una capacitancia de acoplamiento significativa que evita los bordes rápidos.

            6. Se necesita MUCHA luz a 1 us de duración de pulso, si desea una descarga de 1J (muy modesta), necesita 1 millón de vatios de potencia instantánea en el diodo para alcanzar 1J en 1 us. Si usa 36V-led, eso significa casi 30,000A de corriente de descarga, y supone un tiempo mínimo alto y bajo de 1us, eso significa que su dI / dT es 3 × 10 ^ 10 (que es enorme)

            Obtener pulsos

          • araneoidulo dice:

            "Mi experiencia ha sido que es apenas posible encender y apagar los LED en este período de tiempo, pero el CRI de los cueros a base de fósforo está en todas partes y varía ampliamente en la duración del pulso".

            ¿En serio? No teníamos esa cosa en absoluto; eran muy deterministas.

            "Yo diría que aproximadamente

            Bueno, aquí hay un pulso de 3uS: http://imgur.com/5s5vDu2

            Todas las cosas que enumera como desafíos fueron en realidad desafíos, pero ninguno de ellos insoluble. Su estimación de energía de 1J para un solo flash de 1uS es muy alta; hemos tratado con menos de una décima parte de eso, por lo que es un poco confuso si realmente desea una exposición de 1uS. Las personas lo compensan con exposiciones más largas (¡5uS aún muy rápido!), Múltiples unidades de flash o cámaras sensibles.

            Sin embargo, el resultado final, vela.io, fue bastante bueno.

          • Dean Frank dice:

            Teniendo en cuenta el diseño de su producto (que en mi opinión es probablemente un buen producto), un pulso de 3us con 100mJ de energía distribuida en 9 cueros da una corriente de pulso de 96 amperios por LED. Esto es muy factible. Mis comentarios se dirigieron a la idea de intentar impulsar un solo LED con suficiente energía para usarlo como un flash de alta velocidad.

            Pero, con el conjunto de LED hay una trampa. Un flash de zapato típico de alta calidad genera una descarga de aproximadamente 1J con una potencia de 1/64. Mi experiencia es que esto es casi correcto cuando la fuente de luz está a unos 20-30 cm del sujeto y el flash está configurado en el ajuste de zoom más largo, que para mi flash es de aproximadamente un cono de luz de 50 grados. Tiene 1/10 de esta luz, por lo que si está disparando con un ajuste ASA bastante bajo (200 ish para bajo ruido digital) y tiene una lente af / 16 para profundidad de campo, necesitará tener la flash lo suficientemente cerca del sujeto para obtener una exposición precisa y con una matriz de transmisión tan amplia (los 9 LED), las cosas no son cuadrados inversos a distancias muy cercanas. Para sujetos pequeños, puede obtener una intensidad de luz significativamente mayor al usar lentes frente al LED en lugar de reflectores a su alrededor. Esto reduciría significativamente el cono de luz.

            Puede comprobar la extrañeza de un CRI utilizando tres fotodiodos rápidos detrás de los filtros RGB (utilicé un haz RGB de 3 proyectores LED porque tenía uno a mano [Goldmine Electronics, they may still have them]) y utilice un osciloscopio de 3 canales para observar el contenido de color de un pulso de luz durante la duración del pulso. La rareza que observé ocurrió en el borde ascendente donde la corriente no alcanzó su valor máximo. Esto sucedió hace 2-3 años y la construcción de LED de alta potencia ha cambiado un poco desde entonces y es posible que los fósforos hayan mejorado.

            Por cierto, sería realmente interesante construir una versión de su dispositivo con un solo transmisor y óptica para conectar la fuente de luz a un microscopio. Esta podría ser una forma agradable y económica de imaginar procesos biológicos rápidos a escala microscópica.

            Los flashes aéreos son extremadamente peligrosos, pero con una tapa de descarga de ESR ultrabaja, conductores de muy baja inductancia entre la tapa y el área de descarga, y un área de descarga bien diseñada, puede bajar a 0.1us con pulsos de 10J.

            Un conjunto de condensadores de placa apilados con un buen dieléctrico de alto voltaje dispuestos radialmente alrededor de un tubo de descarga con grandes barras colectoras que llevan el pulso desde las tapas hasta el tubo de descarga puede generar pulsos de luz realmente rápidos a intensidades aceptables. Esto se puede construir de forma bastante económica, pero 10J a 100kV es más que un poco peligroso, especialmente cuando el dispositivo puede entregar pulsos de 1000A. Creo que cualquier persona con suficiente experiencia para construir algo como esto puede tomar las sugerencias necesarias de forma segura. Este no debería ser el primer proyecto de alto voltaje para nadie.

            Otra técnica que siempre he querido probar es utilizar un láser de nitrógeno para impulsar un objetivo de fósforo. Existe un diseño antiguo para un láser de nitrógeno publicado por SciAm, que produce pulsos de luz de 5-10 ns con intensidades razonables (sin embargo, nada como un rayo de aire). La salida es UV (337 nm) y las propiedades únicas del láser de nitrógeno significan que no necesita una cavidad de espejo y el pulso se apaga, por lo que solo necesita una construcción relativamente fácil de un condensador de pulso y una disposición de descarga. Para usarlo, necesitaría aumentar el espacio en el espacio de la chispa de descarga y usar un pulso de disparo de alta tensión para iniciar la descarga (así como un rayo de espacio de aire). El objetivo de fósforo podría estar inmediatamente debajo de una muestra en un microscopio (use una cámara digital en el microscopio si está evaluando sus ojos) manteniendo el alto voltaje muy lejos del área de la muestra.

          • araneoidulo dice:

            "Puede comprobar la extrañeza de CRI utilizando tres fotodiodos rápidos detrás de filtros RGB"

            Ah, ahora te sigo. No medimos cada longitud de onda por separado, no. Cuando dices cosas raras, ¿te refieres a que el espectro cambia durante el flash? Seguramente con la cámara integrando el resultado, ¿no importa?

            "Por cierto, sería realmente interesante construir una versión de su dispositivo con un solo transmisor y óptica para conectar la fuente de luz a un microscopio".

            Desafortunadamente, no es mi dispositivo; acabo de diseñar una placa inicial para probar el concepto. Sin embargo, creo que lo que usted describe es bastante similar a lo que hicieron las personas en el periódico al que me vinculé.

          • Dean Frank dice:

            El cambio en el espectro de luz / CRI probablemente no sería un problema en 3us. De 100 ns a 500 ns fue un problema bastante grande, ya que la pendiente de la salida de luz (y aparentemente el cambio de espectro) era del orden de 200 ns en mi configuración de prueba (múltiples tapas de película, controlador y mosfet en un lado de la placa, led por otro lado con correas de cobre envueltas sobre los bordes del tablero que lleva la corriente de descarga). Los mosquetes han avanzado mucho en los últimos dos años, por lo que probablemente sería posible lograr la salida de tiempo de menos de 50 ns sin ser demasiado exótico.

            Tener el cambio espectral de salida durante el pulso puede ser un problema para sujetos muy rápidos, ya que creará franjas de colores al principio y / o al final del trazo difuso.

            Por cierto, protéjase con cuidado, se sorprenderá de cómo se ve el pulso EMI de radio de dichos dispositivos y a la FCC no le gustan los productos que actúan como transmisores de banda ancha de alta potencia, incluso si los pulsos son cortos.

          • Dean Frank dice:

            Max: perdón por la ambigüedad si leíste el último párrafo:

            Los procesadores PIC 18/24/32 son arquitecturas completamente diferentes y aunque mi experiencia con ellos es mínima, parecen ser procesadores “reales”, lo que no caracterizaría a la familia PIC8 / 16.

            Verá que no intenté calificar el PIC18 con la misma aversión que tengo por el PIC8 / 16. Nunca he usado el PIC18, pero he tenido buenas experiencias con la familia PIC32 (aunque no con las herramientas de microchip MPLAB).

          • Bogdan dice:

            ¡Genial! ¡Gracias por la info!

          • araneoidulo dice:

            También es interesante este artículo original que muestra algunos resultados del mundo real aplicando la técnica de sobrevelocidad para generar destellos brillantes para la velocidad del flujo: http://elib.dlr.de/64324/1/mst075402_ledpiv_willert_2010.pdf

          • Que no dice:

            Al ver el alcance del conjunto de instrucciones de tal MCU, realmente no puedo imaginar que el compilador de C lo haga mucho más complejo y extenso que el código ensamblador directo.

        • fpgcomputadora dice:

          Requiere varios ciclos de reloj para que una señal asíncrona externa se sincronice correctamente con el reloj del procesador para evitar la metaestabilidad. Lo único que se puede hacer para disminuir la latencia es usar una velocidad de reloj mucho más rápida. O se trata de usar temporizadores analógicos.

    • mrbwa1 dice:

      En mis experimentos con medición láser por LDR y divisor de voltaje, es más fácil establecer un umbral de salida y simplemente votar el valor analógico. Prácticamente terminas agregando un retraso o moviendo el gatillo o la cámara para ajustar el tiempo.

      • prensas dice:

        ¿Un comparador sería más apropiado que adc (en general) para tal aplicación?

        • mrbwa1 dice:

          El divisor de voltaje actúa como un comparador porque es una resistencia fija. También permite que una olla en serie "establezca" el LDR para los niveles de luz ambiental. Para un mecanismo de liberación rápida de fotos que no es tan bueno, ya que las cosas se oscurecerán hasta que se incendie, pero también se puede adaptar para otros usos (por lo que la olla en línea se configura).

      • RicoElectrico dice:

        ... Los LDR no son conocidos por su velocidad 😉
        En su lugar, utilice un fotodiodo o fototransistor.

        • mrbwa1 dice:

          A veces, su construcción con esto es útil por ahora 🙂 ¿No era el LDR todavía demasiado lento como un disparador láser? Sin embargo, un fotodiodo o fototransistor probablemente sería un mecanismo de activación más adecuado.

    • Ralph Doncaster dice:

      Jan tiene sólo la mitad de la razón. El bucle de votación más ajustado posible en AVR es sbis rjmp. Esto significa un retraso de 2-5 ciclos desde el estado de cambio de clavija.
      Para ISR, la latencia será un poco mayor, pero si el AVR se pone en modo de suspensión mientras espera el ISR, la latencia será constante dentro de un ciclo.

      • SavannahLeón dice:

        Este es un extracto de la serie 32U4. doc7766:

        La respuesta de ejecución de interrupciones para todas las interrupciones AVR habilitadas es un mínimo de cinco ciclos de reloj.
        Después de cinco ciclos de reloj, se implementa la dirección del vector del programa para la rutina de interrupción real.
        Durante estos cinco períodos de ciclo de reloj, el contador de programas se coloca en la pila. La
        un vector es normalmente un salto a la interrupción, y ese salto dura tres ciclos de reloj. Es el
        se produce una interrupción durante la ejecución de una instrucción multiciclo, esta instrucción termina antes
        la interrupción está servida. Si ocurre una interrupción cuando la MCU está en modo de suspensión, la ejecución de la interrupción
        el tiempo de respuesta aumenta en cinco ciclos de reloj. Este aumento se suma al
        inicial hora del modo de suspensión elegido.

        Puedes hacer trucos para afeitarte unos ciclos en unas circunstancias muy concretas. Sin embargo, la eliminación de esto implica que el modo de suspensión no necesita hacer tanta gestión (empujar y descifrar la computadora. Más importante aún, la consecuencia proviene de no quedar atrapado en una instrucción multiciclo cuando ocurre la interrupción).

        Sí, desafié tu respuesta, pero cené y tuve un poco más de tiempo para reflexionar sobre lo que realmente dijiste. Tú ganas….

  • Curtidor dice:

    ¿Alguien puede explicar por qué sería preferible un interruptor de lado alto aquí?

    • araneoidulo dice:

      No lo es, en mi conciencia.

      • rand0mcommenter dice:

        Ciertamente no pude encontrar una razón que plantee la pregunta de por qué James sintió la necesidad de escribir, "... que es una carga bastante grande y necesita un interruptor lateral alto para funcionar".

      • Jan Ciger (@ janoc200) dice:

        Es preferible un interruptor de lado alto porque no tiene un voltaje alto en el LED más que la pequeña cantidad de tiempo que el flash realmente se enciende.

        También es más fácil conducir el MOSFET de canal P (interruptor del lado alto) tirando de su puerta a tierra desde el micro que producir suficiente voltaje (¡y corriente!) Para abrir completamente un MOSFET de canal N (interruptor del lado bajo). Con esos voltajes y corrientes, desea que el FET esté completamente abierto y la mayoría de los FET de canal N necesitan al menos 5-10 V en la puerta para abrirse completamente (¡solo * comienza * a conducir al voltaje umbral especificado!). Además, el micro no puede recibir mucha corriente, lo cual es malo: los potentes MOSFET tienen grandes capacidades de compuerta que deben cargarse durante un cambio. Entonces, el MOSFET de canal P cambiaría más rápido en este caso que el canal N, porque el micrófono puede absorber mucha más corriente de la que puede generar. Un cambio lento significa un tiempo más largo en la región lineal, lo que significa que se produce más calor y menos corriente en el LED.

        • araneoidulo dice:

          Verdadera seguridad de RE, aunque si eso le preocupa, ¡no tiene que exponer ninguna pieza con la que pueda contactar el usuario a alto voltaje! Una sacudida corta todavía puede matar.

          Algunos microscopios pueden hundir más corriente de la que pueden generar, en realidad, pero luego, en ambos escenarios, dependería de una resistencia para retirar la puerta FET, que será muy lenta. Al menos con las velocidades con las que tratamos (microsegundos de un solo dígito), un controlador de puerta era inevitable, y N-FET fue el claro ganador, porque a) Entonces no necesita un controlador de puerta de 100 V yb) Resistencia más baja.

          • rand0mcommenter dice:

            Sí a todo esto, especialmente a la resistencia de tensión y los controladores de puerta. Esta es exactamente mi experiencia diseñando dispositivos electrónicos potentes. +1

        • Ralph Doncaster dice:

          $ 10 dice que puedo encontrar 10 mosets con Vgs por debajo de 3V, comenzando con el ao3400.

    • Patricio dice:

      Si tiene un voltaje alto (inseguro) que desea cambiar a una carga, un interruptor de alto voltaje dejará la carga a 0 V y el interruptor se apagará. Un interruptor de lado bajo dejará la carga en cualquier voltaje lateral cuando el interruptor se apague. Entonces, si apagó este LED con un interruptor de lado bajo y se le proporcionó, por ejemplo, 100 V CC, el cuerpo del LED o el disipador de calor podría permanecer en 100 V CC y contar con [greater] riesgo para la salud de los usuarios.

      Los interruptores del lado bajo son mejores para casi todas las especificaciones eléctricas. Menor resistencia, menor capacidad de la puerta, más fácil de cambiar con niveles lógicos, etc ...

      • rand0mcommenter dice:

        Sí, si este fuera un proyecto de alto voltaje, ciertamente estaría de acuerdo en usar un interruptor de alto voltaje. Sin embargo, creo que estos LED generalmente tienen alrededor de 35 V, por lo que no veo ninguna razón para renunciar a la bondad y la completa simplicidad de usar un canal n.

    • Centinela SOI dice:

      No hay energía en el fregadero cuando el agua finalmente llega al módulo LED desnudo.

      • porcelana dice:

        Creo que este sentimiento es exagerado. El voltaje es relativo. ¿Cómo sabemos que la salida negativa de la fuente de alimentación está cerca de tierra? Medí el terminal negativo de las fuentes de alimentación chinas baratas a -75 V desde el suelo en el pasado, era menos probable que me sorprendiera la salida positiva (adivinen por qué lo medí).

        • Patricio dice:

          Esto es realmente un buen motivo para pensar. Nunca consideré que el cable "-" fuera otra cosa que TERA, a menos que, por supuesto, sea un suministro aislado.

        • Bogdan dice:

          Por lo general, las fuentes de alimentación de laboratorio están aisladas y tienen una terminación de tierra separada. A medida que la salida flota, puede tener cualquier potencial en comparación con el suelo.

  • Mate dice:

    ¿Soy solo yo, o suena exactamente como Peter Dinklage?

    • Que no dice:

      Todo solo tú.

  • sneakypoo dice:

    Más adelante en la lista, un protector contra salpicaduras para esa pobre cámara.

  • mrbwa1 dice:

    Diseño interesante,

    Pero es más fácil encontrar una unidad flash vieja usada en una venta de garaje o en una tienda de segunda mano. Tengo circuitos construidos para disparar el rayo con una zapata o un cable de sincronización de computadora a través de un optoaislante para proteger los circuitos del voltaje de fuga de los rayos más antiguos (medimos algunos cerca de 250V).

    Puedo omitir en función del sonido, o simplemente usar un láser y un divisor de voltaje en LDR como un rayo de viaje. Simplemente no integré todo tan bien y simplemente ajusté el intervalo con el código y la posición de los dispositivos de activación.

    Si solo quisiera un disparador de sonido, probablemente podría hacerlo con un micrófono, ATTiny y un optoset en un paquete realmente pequeño.

    • Brian B. dice:

      De verdad, pero como dice en 34 segundos en el video: "Estaba pensando en mi magnífico módulo LED y me preguntaba si podría usarlo como reemplazo de un rayo de xenón" ... lo que me suena exactamente a lo que piensa un leñador. ("¿Puedo hacer esto?") y me alegra verlo probarlo y compartir sus resultados ...

      • sdfdfds dice:

        Excepto por la respuesta de que no, no puedes; en realidad, no comparte los resultados, salvo una foto muy borrosa, desagradable y sobreexpuesta. Y no mide los tiempos reales de subida / bajada.

        Varios problemas: la salida de luz no es tan cercana tan alta, el espectro es mucho más pobre (los destellos de xenón tienen un espectro * muy * amplio, cercano a la luz solar; los LED tienen un espectro de pico muy alto) y el brillo es mucho más largo, por lo que no se acerque al poder de congelación del desplazamiento.

        Mire los “tiempos t” para los destellos, especialmente los tiempos t.5 (tiempo para el 50% de la salida de luz).

        • araneoidulo dice:

          ¿Cómo sabes que la luz es más baja y el tiempo es más lento si no ha publicado algunas cifras?

    • Greenaum dice:

      ¿Realmente necesitarías el microcontrolador?

      • 0xfred dice:

        Se requiere al menos un Arduino en todos los proyectos. Esto probablemente también se podría hacer con una Raspberry Pi o dos. ¿Cómo saber si es un globo o no sin usar OpenCV?

        • Que no dice:

          ¿Instalar un arduino con un módulo wifi en el globo para identificarlo?

    • Moryc dice:

      Hago un pequeño flash para mi cámara con propiedades de respaldo. En el mundo de la fotografía ultrarrápida de bricolaje, las personas usan altos voltajes para obtener la máxima salida de luz de una lámpara, la mayoría puede tomar hasta 1000 V cuando se opera en una lámpara de estudio estándar. Para encender o limitar la potencia más rápidamente, agregan un IGBT de lado bajo entre el tubo y la tierra. Conduce antes de encender y apaga un flash inmediatamente después de eso para dejar de parpadear. Al ajustar el tiempo entre el encendido y el apagado, se pueden obtener varias velocidades de rayo.
      Visite este sitio en linternas: http://ws.ps.pl/english/index.html

    • Quinto dice:

      La hoja de LED puede tener un mejor tiempo de retardo en comparación con un tubo de xenón. El tiempo desde el disparo hasta el brillo máximo puede no ser demasiado importante porque su retardador está haciendo ese trabajo. Pero el tiempo desde el brillo máximo hasta el máximo es un problema y puede causar desenfoque. Y creo que el xenón excede aproximadamente 1/20 000 de segundo, mientras que el LED correcto podría funcionar mucho mejor.

      • fpgcomputadora dice:

        Esta última parte requiere un controlador de puerta diseñado correctamente para apagar el MOSFET lo más rápido posible. Por lo general, mido los controladores de puerta alrededor de 1A por 1nF de capacitancia de puerta para SMPS, pero puede aumentar. También desea elegir un MOSFET con carga de puerta y retardo de apagado bajo.

  • bic dice:

    ¿Alguien sabe cómo se compara la duración del rayo de este proyecto con:

    –Rayo de cámara típico
    -Entrehierro

    Sería interesante si los LED pudieran entregar pulsos de luz cortos y brillantes de manera práctica y económica para competir con los flashes de flujo de aire (en su mayoría caseros) para aplicaciones fotográficas (ultra) rápidas. Un globo no estalla realmente tan rápido debido a un evento.

    https://en.wikipedia.org/wiki/Air-gap_flash#/media/File:Bullet_coming_from_S%26W.jpg

    • araneoidulo dice:

      Son mucho más rápidos que el xenón y compiten con los flashes de aire. Ver http://vela.io/, por ejemplo.

    • Que no dice:

      Escucho mucho hablar sobre los reflectores de autor "LÁSER", así que ahora me pregunto si podría comprarlos por separado y luego tener una luz láser muy brillante que debería ser lo suficientemente rápida, ¿verdad?
      Aunque no tengo idea de lo que quieren decir con faros LÁSER para ser honesto.
      Lo miró y usa un LÁSER para excitar el fósforo.

      De todos modos, me pregunto qué habilidades tienen esas lámparas en esos lugares.

  • Ron dice:

    ¿Cómo es que no se frió el p-mosfet con más de 60 v en la puerta? Mi experiencia ha sido que cualquier cosa por encima de 12v es suficiente para matar a uno.

  • niksgarage dice:

    Me preguntaba, ¿sería mejor evitar el uso de un LED de luz blanca con el fósforo amarillo en la parte superior? ¿Quizás sería más fácil obtener un pulso de luz clara para fines fotográficos si evitara el tiempo que el fósforo necesita para encenderse y luego descomponerse? Tal vez más dejen de parpadear ... por supuesto, debería iniciar un conjunto de LED a la vez para el color interpretado.

  • lancelarsen dice:

    Creo que dijiste que tienes el LED "relámpago" conectado a una fuente de alimentación de laboratorio. Incluso si se trata de una prueba, es posible que desee intentar quitar el flash LED de un condensador electrolítico o un ultracondensador pequeño. No me sorprendería que tuvieras un destello más brillante. ¡Nada es capaz de potencia instantánea como un ultracondensador! 🙂
    (Es por eso que se usan en circuitos de flash de xenón, capacitores de electrólisis, de todos modos).

    • Que no dice:

      ¡Entonces usa un tubo de xenón en lugar de un LED y Bob es tu tío! 🙂

      • lancelarsen dice:

        ¡Buena tristeza! Solo estoy releyendo mi respuesta de arriba. Se lee como si estuviera borracho (y no ...) Las respuestas mal escritas son una de mis mascotas. Normalmente leo mis mensajes antes de publicarlos. Por favor, perdona mis tonterías.

        Traes un buen punto, lo que no. Y también me gusta decir "Bob es tu tío", especialmente porque el único nombre de mi tío es Bob. Entonces Bob es mi tío. 🙂

  • Molesto dice:

    Las luces de retroiluminación LED antiguas también funcionan bastante bien como luces de anillo.

    Actualmente estoy fabricando uno para mi amplificador, utilizando los pequeños módulos de matriz de la serie 2.
    Estos deberían funcionar bastante bien si se sueldan a una pieza de Veroboard (¡con cuidado!) Y se agrandan
    Además, la velocidad establece un tamaño de resistencia para descargar la capacidad muerta.
    Usé para mis experimentos en 1999/2000 1K a través del LED rojo y alcancé el submicrosegundo
    tiempos de cambio que dan como resultado una pantalla muy clara en el 'osciloscopio.

    Es por eso que incluso algunos proyectos de infrarrojos no funcionan, las grandes matrices de diodos son terribles para señales rápidas.
    El extremo receptor también debe mojarse críticamente y aquí TIA también conocido como amplificador de transimpedancia
    con más de un diodo para reacción activa dará mejores resultados aquí.
    Los módulos IR de televisores y helicópteros R / C están desesperados y, a veces, ni siquiera funcionan 15
    pies de distancia con señales multitarea, sin embargo, se iluminará un LED hasta cientos de pies.

  • steve0 dice:

    ¿Ha considerado aplicar un voltaje de polarización constante al LED para minimizar la conmutación de manera oportuna? Los LED típicos no comienzan a conducir hasta que se alcanzan los 2-3 V aproximadamente. ¿Ha medido cuánto tiempo le toma a su controlador alcanzar este voltaje umbral? Creo que el MOSFET también tendrá un voltaje de umbral antes de conducir, lo que podría prejuzgar para mejorar la velocidad de respuesta al pulso de disparo.
    http://www.digikey.com/en/articles/techzone/2012/jul/characterizing-and-minimizing-led-flicker-in-lighting-applications

Isabella Ortiz
Isabella Ortiz

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