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[工仪] 从零开始打造大功率紫外线固化灯

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发表于 2022-5-7 12:27:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 qrut 于 2022-5-9 15:03 编辑

之前用手电改过一个紫外线固化灯,小面积固化时效果不错,但是应对大面积或较厚的固化作业时就有点力不从心了,于是打算再做一个大功率固化灯。本着一切都是物尽其用最低成本的原则利用手里一切可利用的资源,从构思到设计到实验到验证到改进前后耗时2星期业余时间。
本帖流程繁琐在尽量精简步骤和图片的基础上大致也是110+张图片,建议wifi环境下浏览。


下面进入正题,一个红包撸的散热器。



正面



侧面,都是低成本资源。



打算做4灯  10w紫外功率(等效100w紫光灯管光效),用这个做散热器,背面中心开孔用于固定铝基板。



红包撸的铝基板5cm的,正好4灯焊盘。



一颗平头不锈钢螺丝固定比划一下和设想的一样,特意撸的圆形的。



画线部位需要去除



去除后



4颗395nm紫外线灯珠(单颗3w功率),之前验证过395固化效果强于365,而且价格更加的便宜。



上点锡膏



摆放好灯珠



加热台焊接,关于这个加热台:http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2351433



焊好后



再开2个孔用于引线



散热器侧面打1mm孔



m1.25自攻拧入,4边都打孔,用于固定到壳子。



铝基板焊线,红包撸的硅胶线。



涂硅脂



螺丝锁固,所有螺丝都是红包撸的。



红包撸的亚克力板



切两块正方形,一大一小。



小的用宝塔钻开四个孔



红包撸的铝胶带贴好



孔内去除,用作反光板(为了大面积固化,做成大功率泛光照射)



这四个角用泡棉垫高



704粘好



再涂胶



将反光板粘好



最后将红包撸的4x4x1 5v风扇固定到散热器上,由于体积限制散热器不能太大,因此被动散热扛不住,需要强制风冷散热。
灯头组件制作完成



下面恒流驱动,由于4串灯珠,电压大概14.5v 额定电流官方推荐600ma,因此需要高压恒流驱动,但是合适的现成的几乎没有,就算有也是体积巨大,价格昂贵,因此需要自己改造。
一块红包撸的廉价的升压板,带载较弱需要进行散热和电路改造才能胜任。
先去掉原来工字电感,换一体合金电感,提高效能的同时减小高度,后面需要加散热器。



换好后,电位器也放倒减小高度(实际上这例可以去掉)



背面焊点打磨平整



上蓝油固化绝缘



PW5328原升压电路图



修改后的电路,增加了一颗电流取样电阻和一颗稳压管,稳压管用于开路保护,当开路或灯珠损坏时稳压管导通反馈到fb端,输出被限制在大概20v左右。
由于需要600ma输出电流,fb基准0.6v 因此需要1欧的取样电阻(这例为了尽量精简电路没有增加运放,所以电流取样损耗稍大一些),输出I=0.6/r1



两颗2欧的电阻并联,组成1欧作为电流取样电阻,功率有余量。



焊好,上面还有一颗电阻是电流取样限流。



套热缩管回头固定到壳子上



测试一下,接好线。



先测试开路保护,被限制在20v左右,正常,没有这颗稳压管升压开路不受限制会直接烧毁升压ic。



测试恒流状态,正常驱动且恒流。



5v输入时的输入功率,由于这个升压板5v以下效率很低,因此必须提升输入到5v输入才能获得所需输出功率。也因为锂电供电,需要对电池充电和电量指示等等管理,所以前级用ip5306一体升降压模块驱动,后级15v升压恒流用pw5328,这样两级升压实测效率比一级升压还要高,并且有充放电管理,和电量指示,欠压闭锁,等等更加的完善。
关于升压板组合效率测试:https://www.mydigit.cn/thread-287520-1-1.html



红包撸的ip5306一体升降压板



一块泡棉



戳4个眼儿



粘在电量指示灯上,相当于每个灯珠一个单间,不窜光。



红包撸的散热器



704粘在背面散热,由于全功率运行需要加强散热,前级5v还用来驱动5v风扇。



红包撸的ttp223触摸模块,改造后用作双稳态电子开关。
由于开关电流较大机械开关久了容易接触不良,因此需要电子开关。
如下图改造后变成按键双稳态开关,关于这个改造:https://www.mydigit.cn/thread-289259-1-1.html



加了一颗8205后飞线,然后一坨绿油覆盖后固化。这样双稳态开关就完成了,工作时加到5v和升压恒流板之间。



下面制作电池,两粒三星2600mah,早先来源于论坛积分商城M币兑换。



两粒并联后点焊



关于点焊机在这里:https://www.mydigit.cn/thread-281153-1-1.html



红包撸的保护板,由于电池端最大电流4a左右,因此需要双mos保护板,这样额定电流4a 6a以上保护。



焊好



下面制作外壳,也是最耗时最消耗体力最难的部分。一块白铁皮构思画好线。



裁剪成这样,这个过程就好几个小时,尤其那两溜散热窗。



用于固定电池



点焊到这里


外壳塑形后,不等宽出风口减小排风噪音。



将灯头组件装入,尺寸精度要求较高。



这里开电量指示孔



四面这个位置对应散热器开孔并且做沉孔。



沉头螺丝固定好灯头



铝胶带四周也贴好反光条,和反光板密封。



连接好5v升压和15v升压恒流板



恒流板装这里



704粘到外壳上借助风力和外壳强制散热,要不压不住发热。



5v升降压装下方中心部位,和前壳面板孔对孔。



红包撸的小散热器



粘到恒流板电感和二极管上再次增强散热,因为这两个很烫。



电池焊线后



装入电池



焊好双稳态电子开关



粘到侧面



内部空间局促,引线接到面板自复位开关上,实现触发切换。



侧面外壳点焊工艺固定,然后补土把坑洼填平。



打磨后



红包撸的自复位开关,用这个是因为长度限制需要薄 手感好和好看。






外壳喷漆后,装开关,出风口是遮盖条。



红包撸的导光纤维



截取后



顶部打磨后



插入对应孔内充当导光柱



尾部弯折90度



后盖需要开孔,因此需要较厚的铁片。



用这个切的,由于尽量节省篇幅,很多过程都略去了。



开四个固定孔,并且做沉孔。



红包撸的6脚type c 母口



划线铳子定位后



先小孔再大孔后,这个过程也很累人。
安置好type c 座



反面



灌锡焊好



非常的牢固



接线



环氧ab快干胶



封固后



后盖喷漆后,进风口和顶部出风口形成强制对流,整机内部所有组件共同散热。



另一块大一些的亚克力板,用作面罩。



红包撸的不锈钢薄片(图片反光原因显现黑色)



裁切成这样



再裁一条儿



加工成这样,也是非常耗体力。



同样点焊工艺



放入面罩比划一下严丝合缝



喷漆后



和壳子紧配合



整体外观



侧面



底部散热和充电口



电量指示,工作时和充电时都有电量指示,有欠压闭锁过热保护,充电10w ,总输入功率13w左右,灯珠功率10w左右,风扇功率1w左右。全程恒流驱动亮度不减低,强制风冷散热可以连续满功率运行。



点亮后效果



绿油固化测试



几秒钟就固化了,速度非常的快,真是比小功率的好用多了。



uv固化环氧树脂



也是几秒钟



体积小巧




累死了,先这样。

完。

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发表于 2022-5-7 12:47:28 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
这动手能力不错,diy精神有范儿
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 楼主| 发表于 2022-5-7 13:05:58 | 显示全部楼层
cwl1988212 发表于 2022-5-7 12:47
这动手能力不错,diy精神有范儿

谢谢支持~
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 楼主| 发表于 2022-5-7 13:06:19 | 显示全部楼层

谢谢支持~
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发表于 2022-5-7 13:07:02 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
楼主手工活了得
薄铁皮上做沉孔。
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 楼主| 发表于 2022-5-7 13:07:50 | 显示全部楼层
loveggy 发表于 2022-5-7 13:07
楼主手工活了得
薄铁皮上做沉孔。

谢谢支持~
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发表于 2022-5-7 13:16:46 | 显示全部楼层
这得有多大的耐心才能完成呀,强
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发表于 2022-5-7 13:19:11 | 显示全部楼层
这东西能当捉蝎子的灯吗?
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 楼主| 发表于 2022-5-7 13:21:49 | 显示全部楼层
hzw6834 发表于 2022-5-7 13:16
这得有多大的耐心才能完成呀,强

谢谢支持~
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 楼主| 发表于 2022-5-7 13:22:17 | 显示全部楼层
慕容夜天 发表于 2022-5-7 13:19
这东西能当捉蝎子的灯吗?

不怕照死我看行
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发表于 2022-5-7 13:34:17 | 显示全部楼层
得有兴趣和耐心加上技术才能完成这个繁琐的任务。
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发表于 2022-5-7 13:44:54 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
认真看完了,6666
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发表于 2022-5-7 14:05:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 茶壹杯 于 2022-5-7 14:16 编辑

Q大威武   白铁皮都干上了哇  

功率好象很大   请教照射时温度有多少?  这么快就干了   有没有热固的因素?

Q大平时光固是用在哪里? 如果不是做板子  一般好象也就印刷用




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发表于 2022-5-7 14:06:01 | 显示全部楼层
如果撸5W灯珠串起来得20V+估计更牛
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发表于 2022-5-7 14:10:28 | 显示全部楼层
这DIY确实挺耗费体力和时间,钣金电子轮番上阵。
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发表于 2022-5-7 14:12:01 | 显示全部楼层
线寿


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发表于 2022-5-7 14:39:05 | 显示全部楼层
多才多艺这手艺都赶上工艺品了,红包撸原材料成本0,工具和人工成本无价,相当于“从零打造0成本大功率紫外线固化灯”
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发表于 2022-5-7 14:42:54 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
liushinichi 发表于 2022-5-7 14:12
求问它的紫外线寿命有多久

限流用。几千小时没压力
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发表于 2022-5-7 14:47:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 我不是小连 于 2022-5-7 14:49 编辑

白铁皮啊哈哈哈~我小时候也喜欢用~顺便看看我的固化灯:

一个775散热块,2596搭的恒流驱动,外壳都省了~~很少用就没上电池,用的时候插电就好很方便,高低电流切换。

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发表于 2022-5-7 14:51:33 | 显示全部楼层
环氧树脂也能用紫外线固化?
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发表于 2022-5-7 15:04:28 | 显示全部楼层
撸主技术牛,手艺精,红包也是撸的好,各种都用上了
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发表于 2022-5-7 15:31:51 | 显示全部楼层
与最后一张图片用的同款雕刻刀,以前在 数码值得买 版块买的。
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发表于 2022-5-7 17:13:37 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
大个的用这个220v直插的

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发表于 2022-5-10 08:55:39 | 显示全部楼层
这是我做的  哈哈z
600毫安电流,电功率30瓦左右



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发表于 2022-5-7 13:02:13 | 显示全部楼层








我这有这么专业的都没有人要。

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发表于 2022-5-7 13:04:52 | 显示全部楼层
这是苹果代工厂出来的固化灯,我都拆着玩了


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