УФ-светодиодная лампа с таймером для фотоэкспозиции

Рейтинг:  0 / 5

Подробности

Категория: опыт радиолюбителей

Опубликовано: 27.04.2018 13:59

Просмотров: 1922

При изготовлении печатных плат фотоспособом для засвечивания фоторезиста требуется ультрафиолетовый источник света, кроме того, желателен таймер. Обычно, в качестве УФ-источника света используют цилиндрическую «советскую» лампу дневного света, с разбитой или, если это возможно, снятой наружной колбой. Процесс изготовления такого источника света трудоемок, травмоопасен и далеко не всегда результативен. Хорошо, что сейчас есть достойная альтернатива -ультрафиолетовые сверхяркие свето-диоды (UV - свето-диоды). Имея достаточное количество таких светодиодов можно сделать излучающую панель необходимого размера. В данном случае панель размерами 100 х 160 мм, представляющая собой макетную плату «решето», на которой равномерно размещены 98 UV-светодиодов, в 14 рядов по 7 в ряду.

Панель питается от источника постоянного тока напряжением 30V. Состоит из 14-ти цепей по семь последовательно включенных UV-светодиодов.
Для установки времени экспозиции используется цифровой таймер, который позволяет с шагом в 1 секунду устанавливать время от 1 до 2048 секунд. Время задается в секундах. Существенный недостаток, и одновременно, достоинство,
схемы в том, что время задается в двоичном коде (11-ю выключателями). Процесс установки временного интервала требует от человека хорошего владения устным счетом и некоторого представления о системе двоичного исчисления. Но, по моему мнению, для радиолюбителя это совсем не проблема.
Отсчет времени начинается с момента включения питания таймера выключателем S13 или сброса в ноль кнопкой S1 (с момента отпускания этой кнопки - чтобы не вносить погрешность нажимать надо быстро). С момента запуска включается UV-светодиодная панель. По завершении заданного интервала UV-светодиодная панель выключается.
Схема собрана на двух микросхемах, -счетчика-генератора импульсов частотой 2 Hz на микросхеме CD4060B с кварцевым резонатором на 32768 Hz и 12-разрядного двоичного счетчика типа CD4040 (отечественный аналог - К561ИЕ20, но в продаже обычно бывает под именем CD4040 или другим «...4040»).
В качестве задающего генератора импульсов используется микросхема D1 -CD4060B. В ней есть двоичный счетчик на 13 разрядов и элементы мультивибратора. Частота мультивибратора задана и стабилизирована кварцевым резонатором Q1 на частоту 32768 Hz. При делении в 13-разрядном двоичном счетчике на 13-разряде получается частота 2 Hz.
С вывода 3 D1 импульсы периодом в 0,5 секунд поступают на вход счетчика D2, с помощью которого задается временной интервал. К выходам счетчика D2 подключена схема «Монтажное ИЛИ» на диодах VD1-VD11, которая ограничивает коэффициент деления счетчика. При этом, к данному процессу не подключен первый разряд счетчика D2. Этот разряд служит своеобразным предварительным делителем частоты на 2, чтобы сформировать минимальную отсчетную единицу размером в одну секунду, а не в 0,5 секунды.
От коэффициента деления этого счетчика зависит окончательный размер временного интервала. Коэффициент деления задается выключателями S2-S12. Для этого необходимое число минут или секунд нужно перевести в двоичную форму и замкнуть выключатели, соответствующие логическим единицам этого числа. Или нужно действовать «досчетом», например, нужно задать 56 секунд. Ищем самое близкое число меньше 56-ти, - 32, и вычитаем 56-32=24. Далее, 24-16=8, и далее, 8-8=0. Таким образом, 56-32-16-8=0. То есть, замыкаем выключатели подписанные «32» (S7), «16» (S6) и «8» (S5). Остальные выключатели оставляем выключенными.
Таким образом, заданный коэффициент деления численно равен выдержке времени, выраженной в секундах.
Теперь о работе схемы в целом. Пока таймер выключен выключателем S13 задаем с помощью S2-S12 нужное время. Затем включаем питание выключателем
S13. Питание подается на схему и цепь C3-R4 устанавливает счетчик D2 на нуль.
Поскольку на всех выходах счетчика D2 присутствуют логические нули то на точке соединения выключателей S2-S12 и резистора R9 будет так же логический ноль. В результате на базу транзистора VT1 подается открывающее напряжение, затем открывается VT2 и реле К1, которое подает питание 30V на панель UV-светодиодов (HL1-HL98, R8-R22).
Начинается отсчет времени. После того как на выходах D2 установится число, заданное выключателями S2-S12 все диоды из числа VD1-VD11, соединенные с включенными выключателями из числа S2-S12, закроются и открывающее напряжение перестанет поступать на базу VT1. Реле выключится и выключит UV-светодиодную панель.
Кроме того, единица с R9 поступит на вывод 12 микросхемы D1 и обнулит её счетчик, и более того, будет удерживать его в нулевом состоянии.
Таймер останавливается в этом положении. Вывести его из него можно отключив и включив питание (S13) либо обнулив счетчик кнопкой S1.
Ультрафиолетовые светодиоды типа FL-5MMUV. Можно заменить практически любыми другими ультрафиолетовыми (у них обычно в маркировке присутствует аббревиатура «UV»).
Реле К1 типа BS-115-1C с обмоткой на постоянное напряжение 5V.
Монтаж выполнен на двух макетных печатных платах «решето» размерами 100x160 мм, на одной светодиодная панель, на другой схема таймера.
Если будет кварц на частоту 16384 Hz (встречается в некоторых импортных кварцевых часах), тогда можно будет задействовать и самый младший выход счетчика D2, увеличив максимальное время выдержки до 4096 секунд.
Короткое Р. В.