Схема. Источник УФ излучения

Схема Источник УФ излучения 1
При изготовлении печатных плат с помощью фоторезиста радиолюбителям бывает необходим мощный источник ультрафиолетового излучения. Такой источник пригодится и для стирания информации в микросхемах ППЗУ. Поэтому я предлагаю читателям самостоятельно изготовить сравнительно несложный прибор, принципиальная схема которого изображена на рис. 1.
Собственно источником излучения в приборе служит газоразрядная лампа ДРТ-240 (Е1). Ее напряжение зажигания, как и у других подобных, значительно превышает сетевое и вольтамперная характеристика нелинейна. По этим причинам подключать лампу к питающей сети можно только через устройство, обеспечивающее условия ее зажигания и далее поддерживающее в допустимых пределах ее рабочий ток. Эти функции выполняет блок А1.

Задающий генератор блока А1, собранный на микросхемах DD1—DD3, формирует последовательность прямоугольных импульсов частотой около 20 кГц, которые поступают на базу переключающих транзисторов VT1 и VT2. Для исключения сквозного тока через транзисторы генератор формирует защитные паузы между открывающими импульсами, для чего выходы 0 и 5 дешифратора DD3 оставлены неподключенными.
Нагрузкой транзисторов VT1 и VT2 служит первичная обмотка разделительного трансформатора Т1. с обмоток II и III которого импульсы через цепи VD4R6R8 и VD5R7R9 поступают на затворы мощных полевых транзисторов VT3, VT4. С выхода этой ступени импульсы через дроссель L2 приходят на первичную обмотку повышающего трансформатора Т2. К обмотке II этого трансформатора подключена газоразрядная лампа Е1.
Схема Источник УФ излучения 2
При включении прибора ток через лампу не протекает, из-за этого напряжение импульсов на обмотке II трансформатора Т2 достигает значения, достаточного для зажигания лампы. В результате она зажигается и напряжение на вторичной обмотке трансформатора Т2 уменьшается, а слишком быстрому нарастанию тока через первичную обмотку препятствует дроссель L2. Этим обеспечивается нормальный режим работы лампы.
Некоторые детали блока А1, в первую очередь дроссель L2, работают в довольно тяжелом тепловом режиме, из-за чего нуждаются в принудительном воздушном охлаждении. Для этого предусмотрен вентилятор, вращаемый электродвигателем М1.

Прибор дополнен таймером (блок A3), позволяющим отсчитывать время в интервале 1…99 мин. Его основой служит микроконтроллер, к входам RA0— RАЗ которого подключены кнопки для установки времени выдержки (SB3, SB4), включения и выключения лампы Е1 (SB1, SB2). К выходам RBO—RB6 микроконтроллера подключены преобразователи кода DD6. DD7 нагруженные светодиодными индикаторами HG1, HG2, отображающими время до окончания выдержки.
К выходу RB7 подключен генератор 34 на микросхеме DD5 нагрузкой которого служит пьезокерамический звукоизлучатель НА1. Пока на верхнем по схеме входе элемента DD5 действует низкий логический уровень, генератор заторможен. По окончании выдержки на выходе RB7 микроконтроллера появляется высокий уровень и звукоизлучатель издает сигнал, извещая о завершении процесса.

Линия RA4 микроконтроллера, сконфигурированная как выход, управляет работой задающего генератора блока А1. Низкий уровень на этом выходе разрешает работу генератора высокий — запрещает, управляя таким способом включением и выключением газоразрядной лампы.
Блок А2 представляет собой два источника постоянного напряжения 12 и 5 В, необходимых для работы устройства.
Устройство смонтировано на четырех печатных платах из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1,5 мм Чертежи трех из них (блоки А1, А1 1 и A3) представлены на рис. 2—4.

Плата блока А1.1 (входящего в состав блока А1) установлена перпендикулярно плате блока А1 на ее краю со стороны деталей на шести стойках из толстого медного провода. Для правильной взаимной ориентации этих плат соответствующие площадки вывода общего провода помечены точками со стороны печатных проводников.
В устройстве применены резисторы МЛТ, С5-37 (R10), оксидные конденсаторы — импортные. Конденсаторы С1 и С2 — К73-17 на напряжение 63 В, остальные — любые малогабаритные. Диодный мост VD1 должен быть рассчитан на прямой ток не менее 3 А и обратное напряжение не ниже 600 В. Диоды 1 N4148 (VD2—VD5) можно заменить отечественными КД522Б Вместо АЛСЗЗЗБ2 можно использовать индикаторы АЛС324Б. Вентилятор применен от блока питания компьютера.
Схема Источник УФ излучения 3
Трансформатор Т1 намотан на кольце типоразмера K20x10x5 из феррита М2000НМ. Обмотка I содержит 30 витков провода ПЭВ-2 0,25 с отводом от середины, обмотки II и III — по 35 витков такого же провода. Для изоляции обмоток использована лавсановая лента.
Трансформатор Т2 намотан на кольце типоразмера K45x28x12 из феррита М2000НМ. Обмотка I содержит 80 витков провода ПЭВ-2 0,8, обмотка 11 — 130 витков такого же провода Изоляция обмоток — лакоткань.
Сетевой трансформатор ТЗ — любой малогабаритный, обеспечивающий напряжение на вторичной обмотке 10…12 В при токе нагрузки до 0,5 А.

Двухобмоточный дроссель L1 использован готовый, от блока питания компьютера. Дроссель L2 намотан на магнитопроводе Ш1220 из феррита М2000НМ от трансформатора ТПИ4-3, используемого в блоках питания телевизоров ЗУСЦТ. Каркас — от этого же трансформатора. Обмотка дросселя содержит 30 витков провода ПЭВ-2 1,5. Для изоляции обмотки также использована лакоткань. При изготовлении дросселя необходимо обеспечить немагнитный зазор в магнитопроводе, для этого между половинами магнитопровода нужно уложить прокладки толщиной 1 мм из текстолита или гетинакса.
При разборке готового трансформатора ТПИ4-3, скорее всего, возникнут серьезные трудности, так как половины его магнитопровода прочно склеены между собой. Попытки разъединить магнитопровод «силовым методом» обычно приводят к его поломке. Для облегчения этой задачи необходимо равномерно нагреть магнитопровод до температуры около 100 °С, погрузив его в воду и нагрев ее до кипения При этом прочность клеевого соединения значительно снижается и острым ножом удается разобрать магнитопровод.
Схема Источник УФ излучения 4
Чтобы обеспечить необходимое охлаждение деталей блока А1 он смонтирован в металлической коробке от неисправного компьютерного блока питания (в сборе с вентилятором), которую затем устанавливают в общий корпус устройства. Транзисторы VT3 VT4 следует снабдить ребристыми теплоотводами размерами 60x35x20 мм, ребра которых должны быть расположены параллельно плате блока А1. Плату размещают таким образом, чтобы трансформатор Т2 был обращен в сторону вентилятора а дроссель L2 — к вентиляционным отверстиям на противоположной стенке коробки.

Для описываемого прибора очень хорошо подходит корпус от неисправной СВЧ печи. Внешний вид источника УФ излучения, собранного в таком корпусе, показан на рис. 5. Если у кого-то из читателей есть возможность приобрести такой корпус, следует обязательно этим воспользоваться. В противном случае его придется изготовить самостоятельно.
Поскольку ультрафиолетовое излучение опасно для здоровья, конструкция корпуса должна исключать выход излучения за его пределы, Дверцу рабочей камеры нужно вырезать из силикатного (оконного) стекла толщиной 5…7 мм. Для дополнительной защиты на стекло необходимо наклеить темную полимерную пленку, применяемую для тонирования автомобильных стекол, или нанести тонкий слой аэрозольной эмали черного цвета.
Схема Источник УФ излучения 5
При работе газоразрядной лампы выделяется озон, который довольно быстро разрушает детали из полимерных материалов. Поэтому их лучше не использовать в конструкции рабочей камеры устройства. Необходимо также отделить рабочую камеру от отсека, в котором расположены электронные узлы, чтобы предотвратить преждевременное старение деталей устройства.
Работающая газоразрядная лампа сильно нагревается. Рядом с ней не должно быть деталей из легкоплавких и тем более горючих материалов, а провода следует выбрать с термостойкой изоляцией.
В налаживании нуждается только блок А1 устройства. При выполнении этой работы необходимо придерживаться определенного порядка.

Блок A3 временно отключают входы элемента DD1.2 соединяют с общим проводом. Цепь резистора R10 удаляют, отключают газоразрядную лампу Е1. Включив устройство в сеть, осциллографом проверяют наличие на затворах транзисторов VT3 и VT4 прямоугольных импульсов частотой около 20 кГц и напряжением около 7 В.
Вместо резистора R10 подключают лампу накаливания на напряжение 220 В мощностью 40…60 Вт и снова включают устройство. Лампа светить не должна, допускается только короткая вспышка в момент включения устройства. Если же лампа светит, необходимо поменять местами выводы обмотки II или III трансформатора Т1.

Припаивают на свое место резистор R10, присоединяют газоразрядную лампу и включают устройство в сеть. Лампа должна включиться и через 3…5 мин достигнуть номинальной мощности излучения. Подавая высокий уровень на входы элемента DD1.2, убеждаются в том, что лампа гаснет. После этого восстанавливают подключение блока A3 и проверяют работоспособность всего устройства в целом.

Прилагаемые файлы:    UF.zip

А. АБРАМОВИЧ, г. Бикин Хабаровского края
«Радио» №5 2010г.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *