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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

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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。
1.jpg


正面
2.jpg


侧面,都是低成本资源。
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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。
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红包撸的铝基板5cm的,正好4灯焊盘。
5.jpg


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。
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画线部位需要去除
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去除后
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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。
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上点锡膏
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摆放好灯珠
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加热台焊接,关于这个加热台:http://bbs.mydigit.cn/read.php?tid=2351433
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焊好后
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再开2个孔用于引线
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散热器侧面打1mm孔
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m1.25自攻拧入,4边都打孔,用于固定到壳子。
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铝基板焊线,红包撸的硅胶线。
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涂硅脂
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螺丝锁固,所有螺丝都是红包撸的。
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红包撸的亚克力板
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切两块正方形,一大一小。
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小的用宝塔钻开四个孔
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红包撸的铝胶带贴好
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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)
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这四个角用泡棉垫高
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704粘好
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再涂胶
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将反光板粘好
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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
29.jpg


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。
30.jpg


换好后,电位器也放倒减小高度(实际上这例可以去掉)
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背面焊点打磨平整
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上蓝油固化绝缘
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PW5328原升压电路图
33a.jpg


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
33a_New.jpg


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。
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焊好,上面还有一颗电阻是电流取样限流。
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套热缩管回头固定到壳子上
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测试一下,接好线。
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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。
38.jpg


测试恒流状态,正常驱动且恒流。
39.jpg


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
40.jpg


红包撸的ip5306一体升降压板
41.jpg


一块泡棉
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戳4个眼儿
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粘在电量指示灯上,相当于每个灯珠一个单间,不窜光。
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红包撸的散热器
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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。
46.jpg


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
47.jpg


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。
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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。
49.jpg


两粒并联后点焊
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关于点焊机在这里:https://www.mydigit.cn/thread-281153-1-1.html
51.jpg


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。
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焊好
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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。
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裁剪成这样,这个过程就好几个小时,尤其那两溜散热窗。
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用于固定电池
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点焊到这里
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外壳塑形后,不等宽出风口减小排风噪音。
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将灯头组件装入,尺寸精度要求较高。
59.jpg


这里开电量指示孔
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四面这个位置对应散热器开孔并且做沉孔。
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沉头螺丝固定好灯头
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铝胶带四周也贴好反光条,和反光板密封。
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连接好5v升压和15v升压恒流板
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恒流板装这里
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704粘到外壳上借助风力和外壳强制散热,要不压不住发热。
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5v升降压装下方中心部位,和前壳面板孔对孔。
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红包撸的小散热器
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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。
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电池焊线后
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装入电池
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焊好双稳态电子开关
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粘到侧面
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内部空间局促,引线接到面板自复位开关上,实现触发切换。
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侧面外壳点焊工艺固定,然后补土把坑洼填平。
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打磨后
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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。
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外壳喷漆后,装开关,出风口是遮盖条。
79.jpg


红包撸的导光纤维
80.jpg


截取后
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顶部打磨后
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插入对应孔内充当导光柱
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尾部弯折90度
84.jpg


后盖需要开孔,因此需要较厚的铁片。
85.jpg


用这个切的,由于尽量节省篇幅,很多过程都略去了。
86.jpg


开四个固定孔,并且做沉孔。
87.jpg


红包撸的6脚type c 母口
88.jpg


划线铳子定位后
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先小孔再大孔后,这个过程也很累人。
安置好type c 座
90.jpg


反面
91.jpg


灌锡焊好
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非常的牢固
93.jpg


接线
94.jpg


环氧ab快干胶
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封固后
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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。
97.jpg


另一块大一些的亚克力板,用作面罩。
98.jpg


红包撸的不锈钢薄片(图片反光原因显现黑色)
99.jpg


裁切成这样
100.jpg


再裁一条儿
101.jpg


加工成这样,也是非常耗体力。
102.jpg


同样点焊工艺
103.jpg


放入面罩比划一下严丝合缝
104.jpg


喷漆后
IMG_20220507_100837.jpg


和壳子紧配合
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整体外观
IMG_20220507_102837.jpg


侧面
IMG_20220507_103109.jpg


底部散热和充电口
IMG_20220507_103303.jpg


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。
IMG_20220507_103619.jpg


点亮后效果
IMG_20220507_103722.jpg


绿油固化测试
IMG_20220507_103953.jpg


几秒钟就固化了,速度非常的快,真是比小功率的好用多了。
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uv固化环氧树脂
IMG_20220507_104511.jpg


也是几秒钟
IMG_20220507_104701.jpg


体积小巧
IMG_20220508_084109.jpg



累死了,先这样。

完。

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hover_730 + 20 制作不易,做工精细
teason + 40 優秀文章

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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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发表于 2022-5-7 13:02:13 | 显示全部楼层
949460164.jpg
1084436764.jpg

1550526607.jpg

801355830.jpg


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

250787135.jpg

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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

                               
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