Pole ekspozycyjne UV LED: 26 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:34

Jak zbudować pudełko do naświetlania na ultrafiolet przy użyciu diod LED. Twój ostatni projekt Veroboard!Pudełko do naświetlania UV to niezwykle przydatny element zestawu. Może być wykorzystany do wykonania odpowiednich płytek PCB. Może być również używany do wykonywania innych rzeczy, takich jak skomplikowane elementy fototrawione (temat dla innej instrukcji). Problem polega na tym, że mogą być trochę drogie dla entuzjastów hobby, zwłaszcza jeśli chcesz mieć typ dwustronny. Ta instrukcja opisuje konstrukcję dwustronnego pudełka do naświetlania promieniami UV przy użyciu najnowszej generacji diod LED UV o wysokiej jasności. Dlaczego warto korzystać z diod LED? Diody LED są znacznie bardziej energooszczędne niż żarówki lub lampy fluorescencyjne, oferując od 5 do 10 razy większą wydajność, co czyni je tańszymi biegać i być bardziej przyjaznym dla środowiska. Ponadto (w przeciwieństwie do świetlówek) nie zawierają rtęci. Diody LED mają znacznie dłuższą żywotność niż inne typy lamp, mierzone w dekadach, a nie miesiącach. Emitowane częstotliwości są również w ściślejszym paśmie, dzięki czemu diody UV są bezpieczniejsze niż tradycyjne lampy UV. Jest też coś fajnego w diodach LED, nie mogę tego dotknąć, ale odkąd byłem dzieckiem, uważam je za jeden z bardziej fascynujących elementów elektronicznych. Czy są jakieś wady używania diod LED?, jednak pudełko z ekspozycją na promieniowanie UV, które tutaj opisałem, jest nieco słabsze niż te dostępne na rynku. Oznacza to, że czas naświetlania wyniesie około 2 ~ 3 minut, w przeciwieństwie do 30 ~ 40 sekund, ale czy naprawdę potrzebujesz tak szybko wyprodukować PCB? W każdym razie, czasami nieco wolniejszy czas naświetlania może być zaletą, pozwalającą na nieco większą kontrolę. To pudełko naświetlania UV składa się z 2 paneli UV; każda ma 84 diody LED, w sumie 168 diod LED. Każdy panel będzie pobierał około 700mA przy 12V. To sprawia, że każdy panel 8,4 wata daje w sumie 16,8 wata na całość.

Krok 1: Materiały

Najbardziej krytycznymi częściami tego projektu są diody UV LED, szukasz 5mm Ultra Violet LED 2000mcd 395nm, 3,4V 20~25mA. Kupiłem dwa pakiety 100szt z eBay. Jeśli znajdziesz coś lepszego, upewnij się, że są; - Jasność co najmniej 2000mcd - Szczytowa długość fali jest mniejsza niż 400nm. - Kąt widzenia co najmniej 20 stopni. Potrzebne będą również 2x 160mm x 100mm kawałki Veroboard i 56x 75R rezystory. Innym ważnym wyborem jest zasilacz. Użyłem zasilacza impulsowego 12 V 24 W. Zasilacze impulsowe są znacznie bardziej energooszczędne niż większość innych typów i są również bardzo stabilne. Wszystkie inne części i materiały są łatwe do znalezienia. Niektóre kupiłem, niektóre uratowałem. W tym momencie wkraczasz w swój własny osąd i smak. W końcu to od Ciebie zależy, jak uważnie podążasz za moim projektem. Dołączyłem wszystkie rysunki i schematy CAD jako metapliki, dzięki czemu łatwiej je odczytać, gdy je wydrukujesz.

Krok 2: Części pudełka

Najpierw wytnij wszystkie części, jak pokazano na rysunkach. Użyłem trochę uratowanej płyty MDF o grubości 6 mm. Następnie wyciąć otwory w szklanej pokrywie, fartuchu oraz wgłębienia na bocznych wkładkach. I wyfrezuj wgłębienie na szkło za pomocą frezarki, wytnij wgłębienie powierzchniowe na spodzie szklanej pokrywy.

Krok 3: Boki pudełka

Teraz sklej ze sobą 4 zewnętrzne boki głównego pudełka, używając podstawy jako prowadnicy (upewnij się, że nie sklejasz podstawy). Następnie przyklej wewnętrzne boki na miejscu tak, aby po zamontowaniu fartuch zrównał się z krawędzią, a podstawa była lekko zagłębiona.

Krok 4: Montaż pokrywy

Sklej wieczko tak samo, jak w przypadku pudełka głównego, ale wieczko można złożyć za jednym razem.

Krok 5: Dopasuj, wypełnij, wyszlifuj i wywierć

Załóż pokrywę, zawiasy, zaczepy i przyklej fartuch i wspornik na miejscu. Ten krok będzie wymagał wielu testów i dostosowań, aby wszystko było w porządku. Zwróć szczególną uwagę na szklaną pokrywę. Wywierciłem otwory na zawiasy szklanej pokrywy, aby ułatwić regulację. Wybrałem też kilka zawiasów, które otwierają się tylko do 95 stopni i kilka zatrzasków.

Krok 6: Dziury

Wywierć otwory na złącze zasilacza i kabel, aby przejść od pudełka do pokrywy. Jeszcze raz sprawdź, czy wszystko pasuje, wywierć otwory pilotażowe na śruby podstawy. Następnie zdejmij wszystkie zawiasy itp. Na koniec pokryj wszystko szpachlą i papierem ściernym, a następnie pomaluj wszystkie drewniane części. Zalecam użycie bieli do wnętrza, aby pomóc w odbijaniu i rozpraszaniu światła UV, ale na zewnątrz może być dowolny kolor.

Krok 7: Panele UV LED

Zamontowałem wszystko oprócz diod LED po miedzianej stronie płyty, aby strona LED była uporządkowana.

Krok 8: Przygotuj Veroboard

Najpierw wytnij tory za pomocą frezu punktowego zgodnie ze schematem toru i wywierć 6 otworów (3,2 mm). Buzz tory za pomocą multimetru na każdym etapie, aby sprawdzić, czy nie ma zwarć i złych połączeń.

Krok 9: Negatywne i pozytywne połączenia kolejowe

Następnie przylutuj ogniwa umieszczając rurkę izolacyjną pomiędzy złączami lutowniczymi. Umieść zagięcia w drucie w miejscu, w którym styka się z płytą.

Krok 10: Lutowanie rezystorów (styl montażu powierzchniowego)

Umieść zagięcia dogleg w przewodach rezystorów. Następnie lutuj w pozycji testując każdy z nich omomierzem, aby sprawdzić, czy nie ma zwarć. Uważaj, aby nie stopić farby na rezystorach i nie spowodować zwarcia!

Krok 11: Lutowanie diod LED

Przylutuj wszystkie diody LED na miejscu, zwróć uwagę na ich polaryzację. Diagram pokazuje, po której stronie powinny być mieszkania. Ten krok może być trudny, ponieważ wszystkie podstawy LED muszą przylegać płasko do tablicy, aby zapewnić równomierne rozproszenie światła. Oprzyj się pokusie włożenia ich wszystkich, a następnie przylutowania. Najlepsza metoda, którą znalazłem, jest następująca w kilku następnych krokach.

Krok 12: Włóż diody LED

Wykonuj jeden rząd na raz. Wstaw wszystkie diody LED w rzędzie, sprawdzając, czy masz je we właściwy sposób.

Krok 13: Przylutuj pierwszą nogę

Następnie umieść blok gumy piankowej (lub czegoś podobnego) na wierzchu i odwróć. Następnie przylutuj tylko jedną z nóg każdej diody LED.

Krok 14: Pozycjonuj diody LED

Teraz trzymaj tablicę w dłoni, podtrzymując palcem diodę LED. Podgrzej lut, ponieważ lut topi się, dioda LED stanie się wolna i możesz nią poruszać palcem, aż poczujesz, że jest płasko na płycie. Przytrzymaj przez kilka sekund, gdy lut ostygnie. Powtórz ten krok dla każdej diody LED w rzędzie.

Krok 15: Zakończ awanturę

Teraz przylutuj drugą nogę każdej z diod LED w tym rzędzie i przypnij wszystkie nogi na długość.

Krok 16: Linki lutowane

Musisz stworzyć mostek na końcu każdej serii trzech diod do masy. Użyj małego kawałka drutu lub odcięcia przewodów rezystora.

Krok 17: Przetestuj ten blok

Po ukończeniu każdego trzeciego rzędu możesz przetestować ten blok, przykładając do tablicy napięcie do 12 woltów. Polecam używać zasilacza stołowego i powoli podkręcać napięcie. Uważaj, aby nie przekroczyć 12 woltów i uważaj na oczy, nie patrz bezpośrednio na diody LED!

Krok 18: Przetestuj ten panel

Na koniec dodaj czerwone i czarne latające przewody do dodatnich i ujemnych szyn. Wykonaj ostateczny test z zasilaczem stołowym. Jeśli którakolwiek z diod jest niewypałem, wymień ją (powinieneś mieć 32 zapasowe). I pamiętaj, sprawdź polaryzację!

Krok 19: Utwórz drugi panel

Teraz powtórz ostatnie 10 kroków dla drugiego panelu i dopasuj wsporniki do sześciu otworów na każdej desce.

Krok 20: Panel sterowania

Zrób panel sterowania z blachy stalowej o grubości 1 ~ 1,5 mm i wytnij otwór pasujący do włącznika zasilania.

Krok 21: Montaż szkła

Najpierw przytnij szklankę na wymiar. Następnie przyklej górną szklankę do wgłębienia na szklanej pokrywie za pomocą silikonowego uszczelniacza.

Krok 22: Szkło i pianka

Wytnij trochę grubej gumy piankowej (o grubości około 1 cala) do tego samego profilu co półka. Wykonaj nacięcia w piance, ściskając ją dwoma linijkami obok siebie, a następnie przesuń między nimi nóż rzemieślniczy. Następnie umieść piankę na górze półki, a dolne szkło na wierzchu pianki, a następnie przeciągnij pasek z tkaniny wokół końców szkła, dostosuj długość pasków tak, aby szkło przylegało do górnej części pudełka i zamocuj paski do półki.

Krok 23: Montaż i okablowanie

Zamontuj pokrywę, jej zawiasy, zatrzaski i panele LED. Poprowadź przewód między pokrywą a pudełkiem i dopasuj złącza lub przylutuj go bezpośrednio do panelu LED. Możesz również chcieć zakryć przewody rurkami z PVC. Przymocuj panel sterowania krótkimi śrubami i zamontuj wyłącznik zasilania. Następnie dopasuj złącze zasilania i wyłącznik zasilania i podłącz je wszystkie zgodnie ze schematem.

Krok 24: Montaż końcowy

Zamontuj półkę, zespół piankowo-szklany oraz szklaną pokrywę i jej zawiasy i sprawdź, czy wszystko nadal płynnie się otwiera i zamyka.

Krok 25: Testowanie

Możesz sprawdzić, czy wszystko jest w porządku, podłączając zasilacz stołowy i powoli zwiększając napięcie. Możesz także sprawdzić napięcie swojego zasilacza. Kiedy masz pewność, że wszystko jest w porządku, podłącz go i włącz. Uwaga dotycząca bezpieczeństwa! Nie patrz bezpośrednio na diody UV. Światło UV jest szkodliwe dla oczu. Dobrym pomysłem jest również zaopatrzenie się w gogle laserowe, które powinny blokować całe światło poniżej 532 nm. Aby zorientować się, ile czasu powinieneś naświetlać PCB, możesz wykonać test ekspozycji. Pokryj kawałek złomu materiałem Photo Resist z jednej strony i zaznacz minuty z drugiej. Następnie za pomocą kawałka maski z karty metalowej eksponuj przez 1 minutę, a następnie przesuń kartę do następnej, zaznacz odsłonięcie przez kolejną minutę i kontynuuj, aż dojdziesz do końca. Pamiętaj, zacznij od znaku 10-minutowego i pracuj w dół.

Krok 26: Zrób trochę PCB

I jesteś skończony. Poeksperymentuj z fotorezystem i poczuj, jak reaguje na światło UV i chemikalia, których będziesz z nim używać. Świetnym pierwszym projektem może być urządzenie do pomiaru czasu dla twojego UV Exposure Box. Celowo zostawiłem na to dużo miejsca na panelu sterowania i faktycznie będzie to tematem mojego następnego Instructable.