0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ультрафиолетовая лампа для фоторезиста из ДРЛ-125

Ультрафиолетовая лампа для фоторезиста из ДРЛ-125. Подробная инструкция

Попробовать фоторезист и изготовить данную лампу мне пришло в голову, когда метод ЛУТа был мной освоен и неплохо себя зарекомендовал, но все же не хотелось останавливаться на достигнутом.

Подробно изучив многочисленные форумы и статьи по изготовлению плат с применением фоторезиста понял, что многие радиолюбители используют в качестве источника ультрафиолета (УФ) доработанную лампу ДРЛ-125, которая широко применяется в освещении производственных помещений и на фонарных столбах для освещения улиц. Такую лампу можно купить в магазине электрики, на рынке или попросить у знакомого электромонтера.

Как правильно выбрать ультрафиолетовую лампу для дома

Исходными данными для выбора служат объём помещения и предполагаемое основное назначение лампы. Кроме того, нужны защитные очки.

В прошлом были случаи выпуска УФ-излучателей пониженной мощности, но практика их длительного использования оказалась неэффективной.

Для профилактических целей и для дезинфекции помещений стоит применять многофункциональные лампы. Что нужно помнить при выборе УФ источника:

  • Оптимальная мощность такого прибора устанавливается из соотношения 125 Вт на каждые 15…20 м 3 помещения;
  • Длительность обработки комнаты УФ-излучателем не должна превышать 15 минут;
  • В процессе облучения из помещения нужно удалить всех домашних питомцев, а также растения;
  • Существуют стационарные и переносные УФ-излучатели.

Ультрафиолетовые лампы применяются и для узкоспециализированных целей. В частности, после соответствующих исследований было принято целесообразным рекомендовать УФ-излучатели к использованию для ухода за ногтями и кожей тела (закрепление гелевых лаков, парафинирование, депиляция и пр.). Такие лампы отличаются небольшими габаритами и мощностью, которая в большинстве моделей не превышает 10Вт.

Особенность конструкции этих излучателей – таймерное включение/выключение, а также более широкий спектр ультрафиолетовых волн (до 280 нм против 210…240 нм для УФ-излучателей общего применения).

Изготовление и применение антикороновирусной лампы

Ультрафиолетовая бактерицидная лампа может применяться для дезинфекционной обработки помещений как одна из мер против короновируса.

«Эффект обеззараживания основан на прямом губительном воздействии ультрафиолетовых лучей в спектре с длиной волны 200—300 нм и максимумом бактерицидного действия 260 нм … ультрафиолетовые лучи могут воздействовать не только на обычные бактерии, но и на споровые организмы и вирусы» — Справочник химика [1].

Подробную информацию об использовании ультрафиолетового излучения для обеззараживания можно найти в [2].

Профессиональные бактерицидные установки стоят недешево и предназначенные для них лампы в обычный патрон не вкрутишь. В этой статье пойдёт речь об изготовлении и применении недорогой бактерицидной лампы со стандартным патроном Е27 или Е14 с питанием от сети 220В на основе УФ лампы с цоколем 2G7 или G11 и электронного балласта б/у энергосберегающей лампы.

Меры предосторожности при использовании УФ-лампы.

  1. Воздействие ультрафиолетового излучения на кожу приводит к ожогам разной степени, может вызывать рак кожи. При облучении глаз вызывает ожог роговицы. Ультрафиолет коротковолнового диапазона (100—280 нм) может проникать до сетчатки глаза. Обработка помещений должна проводиться только без людей!
  2. При работе УФ ламп образуется озон, обладающий высокой токсичностью. После обработки помещение необходимо проветрить. Это не относится к УФ лампам из увиоливого стекла, не генерирующим озон по причине поглощения стеклом спектра излучения, создающего молекулы озона.
  3. Многие полимеры, используемые в товарах широкого потребления, деградируют под действием УФ-света. Не рекомендуется надолго оставлять изделия из полимеров вблизи работающих УФ ламп.
Читать еще:  Как сделать шагающего робота-игрушку

В зависимости от соотношения мощностей УФ лампы и электронного балласта, возможны 3 варианта:

  1. Если мощность лампы и балласта совпадают, задача проста: подключить лампу к балласту и прикрепить к корпусу.
  2. Если мощность лампы больше мощности балласта, если повезёт, работать будет, но не на полную мощность, а в соответствии с мощностью балласта. Балласт ограничивает выходной ток, поэтому подключение ламп избыточной мощности не выведет его из строя.
  3. Если мощность лампы меньше — требуется вмешательство в конструкцию балласта с целью уменьшения мощности. Об этом — следующий раздел.

Устройство и работа электронных балластов.

На эту тему написано немало статей. Рассмотрим первую схему из статьи «Схемы, устройство и работа энергосберегающих ламп» [3].


Рисунок 1: cхема электронного балласта лампы.

Из всех элементов схемы нас интересуют:

  1. Лампа. На схеме обозначены её катоды LMP1, LMP2. Сюда будем подсоединять УФ-лампу.
  2. Пусковой конденсатор С3. Во время запуска, напряжение на конденсаторе C3 достигает порядка 600В. Если колба энергосберегающей лампы была повреждена, вероятен выход из строя конденсатора C3 и транзисторов. Поэтому, при использовании балласта от неисправной лампы, необходимо проверить их исправность. Да и все остальные детали желательно проверить до первого включения.
  3. Терморезистор RT1 с положительным температурным коэффициентом сопротивления, также называемый позистором или PTC. Устанавливается в некоторых лампах. Он предотвращает перенапряжение на выходе преобразователя: в момент поджига лампы он холодный и протекающий через него ток разогревает катоды лампы, чтобы облегчить запуск, снизить износ, потом PTC нагревается, увеличивает своё сопротивление и не препятствует дальнейшей работе лампы.
  4. Предохранитель F1, необходимый для обеспечения пожаробезопасности.
  5. Выходной дроссель L1. Ограничивает ток через лампу.
  6. Трансформатор обратной связи TR1. Намотан на ферритовом кольце и является насыщающимся. От его параметров зависит частота генерации, а от неё — индуктивное сопротивление дросселя и ток через лампу.

Напряжение на лампе зависит от её характеристик и остаётся почти постоянным в рабочем режиме, поэтому для изменения мощности нужно менять ток.

В документе «Electronic Lamp Ballast Design» [4] приведена методика расчёта электронных балластов при разработке с нуля. При переделке готовых электронных балластов пригодятся формулы:

  1. Формула (1) на с. 3 — зависимость индуктивного сопротивления от частоты.
  2. Формула (3) на с. 3, и ненумерованная чуть ниже, связывающие индуктивность дросселя и ток через лампу.
  3. Формула (16) на с.8, определяющая частоту генерации.
  4. Формула (18) на с.10, связывающая ток протекающий через лампу с числом витков первичной обмотки и периметром сердечника трансформатора обратной связи. Ток протекающий через лампу равен току первичной обмотки.

Из этих формул следует, что ток через лампу обратно пропорционален числу витков первичной обмотки трансформатора обратной связи. Чтобы уменьшить ток, нужно домотать больше витков. А увеличивать ток нежелательно — могут не выдержать транзисторы и другие детали.

  • Формула (6) на с.7 — напряжение на вторичной обмотке трансформатора обратной связи, которое не должно превышать максимальное напряжение базы транзистора.
  • Лучше добавить обратные диоды в базовые цепи транзисторов, чтобы они не вышли из строя от превышения напряжения базы после домотки трансформатора. Это, вероятно, было причиной неудачи с первым вариантом доработанного балласта: он сгорел с бабахом. Обуглились все резисторы в цепях баз, пробило транзисторы. Дешевая китайская схема, значит, была рассчитана впритык. Шунтирование эмиттерных переходов обратными диодами, которые показаны на схеме красным цветом, предотвратит пробой.
  • Методика переделки электронных балластов под любую нужную мощность (в меньшую сторону)

    1. Определение тока. Измерьте напряжение U на штатной колбе б/у лампы, мощность которой P1 указана на корпусе. Ток I1 = P1 / U1. Если колба б/у лампы неисправна, примем допущение, что напряжение U1 на старой и новой U2 лампах примерно равны U1 = U2. Ток УФ-лампы I2 = P2 / U2. Соотношение токов I1/I2 определяет изменение числа витков первичной обмотки трансформатора обратной связи.
    2. Домотка первичной обмотки трансформатора обратной связи. Посчитайте количество витков первичной обмотки Np. Нужно домотать N = Np * (I1/I2 — 1) витков.
    3. Добавление обратных диодов в базовые цепи транзисторов. Напряжение и ток диодов малы, поэтому годятся почти любые быстрые диоды. Например, UF4007 или аналогичные, из других б/у балластов.
    4. Добавление терморезистора (если его не было) параллельно пусковому конденсатору.
    5. Добавление предохранителя F1 (если его не было). Номинальный ток предохранителя Iпр = 2P / Uсети выбирается по расчетному току нагрузки с учетом пусковых токов. Можно брать из других б/у балластов такой же или большей мощности.
    6. Испытание. Проводить в защитных очках.

    1. Временно подключить УФ-лампу. При первом включении подсоединить лампу накаливания мощностью 60-100 Вт последовательно с фазой питающей сети для предотвращения выхода из строя балласта в случае допущенных ошибок.
    2. Кратковременно включить питание без добавочной лампы, измерить ток, сравнить с рассчитанным.
    3. Сравнить реальную мощность на лампе с номинальной.
    4. Если номинальная мощность превышена на 2Вт и более, домотать ещё 1 виток первичной обмотки трансформатора обратной связи и повторить этот пункт.

    Методика изготовления бактерицидной лампы

    Демонстрация предложенной методики.

    Лампа ультрафиолетовая ESL-PL-9/UVCB/2G7/CL (аналог ДКБУ-9) мощностью 9Вт. Напряжение в лампе 60±6В.

    Электронный балласт от лампы Happy Light мощностью 15 Вт. Колба неисправна.

    I1 = 15 / 60 = 0,25 A
    U1 = U2
    I2 = 9 / 60 = 0,15 A
    N = 4,67 округляется до 5 витков

    Измеренное значение мощности 8,08Вт отличается в меньшую сторону от номинальных 9 Вт, что допустимо, т. к. незначительно влияет на эффективность и не снижает надёжность.


    Рисунок 2: Крышка корпуса до доработки


    Рисунок 3: Трансформатор обратной связи с домотанной первичной обмоткой.


    Рисунок 4: Тестовое подключение УФ-лампы к балласту.


    Рисунок 5: Подключение щупов осциллографа.


    Рисунок 6: Осциллограммы тока и напряжения.


    Рисунок 7: Осциллограмма мощности.


    Рисунок 8: Доработанная крышка корпуса с установленной УФ-лампой


    Рисунок 9: Окончательное подключение УФ-лампы к балласту.


    Рисунок 10: Готовая лампа.


    Рисунок 11: Работающая лампа.

    Выбор источника света

    Современное производство светового оборудования предоставляет покупателю широкий выбор при покупке, который нередко приводит в замешательство и заставляет задуматься о наиболее выгодном варианте.

    • лампа накаливания — популярный вид, хотя ультрафиолетовые лампы такого вида встречаются крайне редко. Её достоинствами являются высокая доступность и низкая стоимость. К недостаткам относят: малое количество часов работы (до 1000 часов), высокое потребление электроэнергии и свойство вырабатывать тепло;
    • галогенная — относится к лампам накаливания, но отличается содержанием паров галогенов в баллоне. Достоинства: высокая светоотдача, устойчивость к перепадам напряжения. Недостатками являются: малое количество часов работы (до 1500 часов), низкочастотный шум во включённом состоянии;
    • люминесцентная — ртутная газоразрядная лампа с излучением на основе флуоресценции. К её достоинствам относят экономность потребления электроэнергии, высокая мощность, длительность работы более 10 000 часов. Недостатками считаются высокая стоимость и высокая чувствительность к частым включениям/выключениям и перепадам напряжения, сокращающим срок её эксплуатации;
    • светодиодная — основана на использовании светодиодов в качестве источников света. Её достоинства — низкая стоимость, малое потребление электроэнергии, длительность работы более 50 000 часов. Недостатком является невысокая мощность светового излучения.

    Правильный выбор поможет не только в проявлении свойств ультрафиолетового освещения, но и снизит затраты на обслуживание.

    Оборудование с газоразрядными лампочками

    Это классические лампы, которые до недавнего времени занимали лидирующие позиции по продажам и были на рабочем месте большинства мастеров. Они достаточно просты в устройстве, неприхотливы в использовании и не слишком дороги. Источником ультрафиолета в них являются газоразрядные лампочки в виде трубочек. В стандартной профессиональной лампе их обычно 4 штуки.

    Но такие лампы все же имеют существенные различия по внутреннему устройству и по этому критерию делятся на 2 типа.

    Электронные лампы

    В них схема поджига лампочек электронная, собрана на достаточно капризных полупроводниковых элементах. Лампочки в таких приборах достаточно часто перегорают, в процессе работы может затухать 1-2 из них (позже включаются). Такие приборы чувствительны к стабильности тока в сети и перегреву.

    Индукционные лампы

    Это, пожалуй, самое «неубиваемое» оборудование для полимеризации покрытий. Схема поджига индукционная, собрана на менее капризных и более массивных компонентах. Именно поэтому, по сравнению с электронными, индукционные лампы имеют ощутимо больший вес. Однако, их надежность существенно выше, а лампочки приходится менять намного реже.

    Регулярно меняйте лампочки

    Севшие лампочки – это не поломка, а особенности эксплуатации оборудования этого типа. Они требуют замены в среднем раз в полгода при регулярной работе с лампой. Иначе гели и гель-лаки в ней просто престают сохнуть.

    Стоит ли тратить время?


    ДРЛ-лампа на обычном месте работы

    Кроме экономии средств и возможности занять чем-то руки, данный вариант не имеет никаких преимуществ перед множеством готовых вариантов.

    Однако, подходящие ДРЛ- или ДРВ-лампы можно найти в любом строительном магазине, да и в небольших хозмагах они встречаются.

    Тем не менее, стоит поискать что-то более приличное в аккуратном корпусе заводской сборки.

    На AliExpress таких устройств огромное количество, часто стерилизаторы оттуда перепродают на «Авито» и «Юле».


    Качество свечения ДРЛ низкое, можно найти списанную бесплатно

    Если интересно, можно посмотреть варианты в нашем прошлом материале — здесь найдутся и устройства, и сценарии их применения с комментариями.

    Принцип работы

    Человечество давно научилось бороться с непрошенными микроорганизмами с помощью повышенных температур или средств для дезинфекции. Однако, эти способы не всегда возможно применить. Кроме того, их эффективность является ограниченной. В отличие от них, ультрафиолетовые бактерицидные излучатели являются более действенными и универсальными в применении.

    При их использовании применяется способ подавления патогенных возбудителей с помощью ультрафиолетовых лучей. Подобного эффекта удается добиться при использовании в общественных помещениях и дома ультрафиолета волн особой длины. На основании этих сведений, были созданы лампы для кварцевания. Эти приборы создают уф — излучение. При этом они оснащены особым увиолевым стеклом, позволяющим проникать только определенному спектру лучей. Указанное воздействие приводит к разрушению ДНК патологических микроорганизмов, происходят сбои в их синтезе, что нарушает их размножение. Ультрафиолетовый стерилизатор воздуха предназначен для борьбы не только с бактериями, но и с вирусами, грибками и их спорами.

    Виды ультрафиолетовых ламп по типу конструкции

    Исходя из устройства корпуса прибора, существует следующие типы Уф-ламп:

    1. Открытые. В них установлены лампочки большой мощности, которые эффективно уничтожают бактерии. Их используют в медицинских учреждениях и детских садиках для обеззараживания помещения. Перед применением из помещения должны выйти люди, нужно вывести животных и вынести растения. Дома такие лампы обычно не используют.
    2. Закрытые. Лампы закрытого типа менее мощные, чем открытые, результативность их немного ниже, но они и более безопасны для людей. Практически все приборы для домашнего использования изготовлены по такому принципу. Закрытый тип ламп позволяет людям находится в помещении во время работы излучателя.

    Ультрафиолетовые лампы для очистки воды

    В настоящее время для обеспечения помещения чистой водой применяются специальные фильтрующие установки, с помощью которых можно получить жидкость, оптимальную по составу. Тем не менее, вместе с многочисленными преимуществами, такие фильтры имеют также и ряд недостатков. Поэтому сегодня появился инновационный метод обработки воды с помощью ультрафиолетового излучения. Ультрафиолетовые лампы для очистки воды работают по принципу воздействия ультрафиолетовых волн определенной длины на молекулы кислороды. При взаимодействии с ними, ультрафиолет образует свободные радикалы, которые уничтожают патогенные микроорганизмы, производя, таким образом, качественную очистку воды.

    Ультрафиолетовые лампы — типы ультрафиолетовых ламп, закрытые лампы и лампы для очистки воды

    Ссылка на основную публикацию
    Статьи c упоминанием слов:

    Adblock
    detector