LED-UV-Belichter

[sigo]

Da bei meinem Ring-O - Langzeitpojekt nun ein paar Platinen gemacht werden müssen, muss erstmal ein UV-Belichter her.

Ich habe mich für den Selbstbau eines LED-Belichters entschieden und gleich mal reichlich (300) UV-LEDs mit 390 +/- 5nm und 25° Abstrahlwinkel bestellt.

Das Gerät soll max. Euro-Karten belichten, und ich werde diagonal versetzt 10x16 und 9x15 LEDs auf ein Lochraster löten und zu Strängen von 10 bzw. 9 LEDs verlöten, sodass die Leitungen recht einfach gehalten werden können.

Das Ganze wird mit ca. 36V versorgt und ggf. mit einem Lüfter gekühlt. Immerhin fallen ca. 30W an.

Keine Ahnung, wie lange man damit belichten muss. Gleichmäßig sollte es so wohl werden, da die LEDs 25° LEDs sind und eng zusammen stehen.

Eine Frage wäre noch, ob man nicht doch von einer größeren Fläche als 160x100 leuchten sollte, da ja bei 1:1 die Mitte der Platine mehr Licht bekommt, als die Ränder, die ja auf einer Seite kein Licht von den Nachbarn bekommen. Hier können aber wohl auch Spiegel helfen.

Zur Not müssen am Rand eben noch ein paar Extra-LEDs hin, oder die inneren LEDs mit Parallelwiderständen etwas abgeschwächt werden.

Bin gespannt.

Sigo


[titel zum verschieben wie gewünscht geändert - 12.10.07 - 15:00 - damaltor]

[Superhirn]

das led zeugs liegt jetzt voll im trend. vor 1 jahr hat mir mein elektronikhändler davon abgeraten. jetzt fang ich aber damit an.

[sigo]

Inzwischen sind die UV-LEDs eingeflogen und im 10,24 x 10,24mm Raster auf eine 160x100mm Streifenrasterplatine gelötet.

Entgegen obiger Planung habe ich nun 10 Stränge zu je 16 UV-LEDs realsiert, da dies eine sehr einfache Verschaltung mit Hilfe der Leiterbahnstreifen erlaubt. (Fotos folgen)

Eben habe ich folgende Antsteuerschaltung zusammengebaut:

Bild hier  

Der 30VA 2x20V [@220V) Ringkerntrafo lag noch rum. Die rechnerische Nennspannung würde DC ca. 57V betragen. Ich setze darauf, dass im Leerlauf bzw. bei halber Last noch ein paar Volt mehr anliegen, denn es ist etwas knapp dimensioniert. Eigentlich wären 2x22V besser.

Die LEDs brauchen gemessen ca. 54-55V, die Stromquelle ca. 1,5V. Da geht die Regelreserve gegen Null.

Aber erstmal sehn, was rauskommt. Zur Not müssen noch 5V aus einem kleinen Würfelzucker "zugefüttert" werden.

Die Schaltung kann natürlich für jede kleinere Anzahl von LEDs umdimensioniert werden. Hierbei ist zu beachten, dass über T2 bis T11 max. ca. 16V abfallen dürfen, besser <10V. Sonst wird es den Transistoren zu warm. R1 muss angepasst werden, so dass ca. 3-5mA fließen.

Die Eingangsspannung muss angepasst werden.
U= muss ca. 3V * Anzahl Dioden + 5V betragen.

Es können auch problemlos mehr als 10 Stränge betrieben werden. G.g.f. muss T1 dann gekühlt werden.

Evtl. ergänze ich die Schaltung später um einen ATtiny als Timer.

Sigo

[sigo]

Inzwischen habe ich alles zusammengelötet und es funzt:
(3 von 160 LEDs leuchten nicht. Die muss ich gleich kontrollieren / austauschen).

Bild hier  

Die Antsteuerplatine wird unter die LED-Platine geklappt und mit der entsprechenden Distanz montiert.

Da nichts über die 160x100mm übersteht, kann ich weitere LED-Platine daneben setzen. Der Trafo kann auch noch 2-3 weitere LED-Boards versorgen, sodass pro Stang (16 Dioden) nur noch ein Transistor und ein Emitterwiderstand nötig wären.

Aktuell überlege ich, ob ich nicht doch z.B. auf 140 x 200 gehen soll, das wären dann nochmal 120 Dioden. Dann wäre sichergestellt, dass auch am Rand einer 160x100 Platine noch gleiche Verhältnisse herrschen wie in der Mitte. Die dafür nötigen zusätzlichen 120 LEDs habe ich noch.
Und, wie gesagt, anbauen ist kein Problem.

Die Alternative wäre, dass ich die Rand-LEDs ein klein wenig heller machen könnte. Durch einen Shunt je Strang, der eine kleine Portion des Strangstroms an den inneren 14 LEDs vorbeileitet, würden die ein wenig dunkler als die beiden äußeren.

Ich denke aber, dass beides nicht nötig sein wird. Was meint ihr?

Jetzt geht es ans Gehäuse. Nicht unbedingt mein Hobby, aber auch... wischtisch.

Und einen Timer werde ich auch machen. Ist doch sehr sinnvoll für reproduzierbare Ergebnisse.

Ach ja, wer kann mir einen Anhaltspunkt für die Belichtungszeit (nur Größenordnung) geben? Probieren muss ich es ja eh.

Sigo

PS: Da das UV-Licht wirklich nicht gut für die Augen ist, habe ich mir eine Sonnenbrille mit UV-Schutz angezogen, besser als nix. Natürlich sollte man auch damit nicht direkt und nur sehr sehr kurz in die LEDs gucken.

[Superhirn]

Hi

ich habe meinen Belichter nur auf 1/2 größe groß gebaut. Also am Wochenende werde ich die platine ätzen.
Wie ist das jetzt mit den rad leds? soll ich innen 1 Ohm oder so mehr nehmen damit außen heller ist?

AIch hab nochwas nicht soo optimal gemacht. Geplant war die speißung aus einem 12V Netzteil.
Jetzt habe ich immer 3 Leds in Serie+Widerstand.
Die Leds haben laut Internet eine Durchlasspsannung von 4,1V.
Welche Widerstände sollte ich nehmen oder brauch ich eine höhere Spannung? (besser wär nicht).
Ohne Widerstände solls ja leicht durchbrennen können.

Thomas

[sigo]

Hallo Thomas, einen Widerstand brauchst du auf jeden Fall IMMER.
Das mit dem außen heller, solltest du erstmal außen vor lassen. Das macht die Sache nur komplizierter. Wenn dann dachte ich bei mit, einen kleinen Teil des Stroms an den LEDs vorbeizuleiten. In meinem Fall wären dass 14 LEDs, welche mit 20mA betrieben werden. Von den 20mA würde ich z.B. 1mA oder so vorbeileiten. Bei 1mA wären das in meinem Fall 14*3V/1mA = 42kOhm als Parallelwiderstand. Aber das mache ich nur, wenn ich überhaupt einen Unterschied bemerken sollte. Daher erstmal vergessen!

4,1V für die LED erscheint mir etwas hoch. Meine LEDs haben ziemlich genau 3,2V bei Nennstrom.

Ich würde einfach mal experimentieren. D.h. erstmal einen Strang aus 3 LEDs ans Leuchten bringen.
Hierzu würde ich mal einfach 3V pro LED ansetzen. Es bleiben also 3V für den Widerstand.

Bei I = 20mA sind das: 3V/20mA= 150 Ohm.
Das baust du erstmal auf und misst dann dein Strom der wirklich fließt.
(Dazu kannst du die Spannung über dem Widerstand messen und I ausrechnen: I = U/R)
So kannst du dich an den richtigen Widerstandswert herantasten. Wenn vorhanden, kannst du auch ein 200 bis 500 Ohm Poti nehmen, das du erstmal auf max. Widerstand stellst. Dann LANGSAM runterdrehen und den Strom messen. Wenn der Strom stimmt, kannst du den Widerstandswert mit dem Multimeter messen und dir passen Widerstände aus der Normreihe aussuchen..

Wenn du den Versuch gemacht hast, sage mal, was du herausbekommen hast.

Sigo

[Superhirn]

Hi!
Danke. Ich werd etwas einfacher machen und mit meinem Netzteil schaun wieviel spannung die 3 leds für 20mA brauchen, danach schau ich welche spannung auf 12V fehlt und rechne dafür den widerstand aus.
nur muss ich da noch etwas warten weil die leds noch nicht ganz bei mir sind. aber sollte in 1-2-3 tagen soweit sein.

Thomas

[g0nz00]

@ sigo

Da hast du mich ja eingeholt mit deinem belichter

Werde die Tage auch wieder intensiever daran arbeiten.

MFG

g0nz00

[Roberto]

Hallo Sigo

Zu deinem Schaltplan.

Kannst Du mir bitte die Funktion von diesem erklären?
Irgendwie habe ich da bedenken...
Würde es nicht besser sein, wenn der Strom für jeden Zweig extra geregelt wird?!

Habe da in der Richtung was gefunden:
http://www.elexs.de/led2.htm
http://www.elexs.de/kap5_9.htm
Oder mit LM317
https://www.roboternetz.de/phpBB2/ko...leinerstrom=20

l.G. Roberto

[sigo]

Hi Roberto, ich habe ja im Prinzip die 2. Schaltung aus dem Link realisiert.
NUr, dass ich an die Spannungsquelle gleich 10 Transistoren parallel gehangen habe. Alle regeln für sich den Strom ihres Stranges.

Zur Schaltung:
Die 3 Dioden bilden eine Spannungsquelle von ca. 2V (3x 0,66V)
Der Trimmer greift die Spannung an der 3. Dioden ab, man kann also zwischen ca. 1,3V und 2V die Spannung an der Basis von T1 einstellen..

T1 arbeitet als Spannungsfolger, der den Strom verstärkt.
Er bildet sozusagen eine Darlington-Stufe mit allen weiteren Transistoren.
An T1 geht eine Basis-Emitterspannung verloren, es bleiben also nun nur noch ca. 0,66-1,3V übrig.

Diese Spannung liegt nun (analog zum 2. Beispiel deines 1. Links) an den Basen von T2...T11. Wenn der Poti voll auf ist, hast du praktisch deine Schaltung mit den 2 Dioden..
..nur, dass ich den Strom einstellen kann. Zwischen 0 und ca. 20mA
..und, ich brauche nur einmal die Spannungsquelle für die Basisspannung.

Die jeweiligen Transistoren T2..T11 regeln alle für sich allein den Strom durch ihre LED-Kette..
Je nach Potistellung ergibt sich an den Emittern eine Spannung von 0..0,66V (da ja wieder eine Emitterspannung abzuziehen ist).

Der Strom wird nun genau so hoch, wie wie (Ub - Ube)/ R
in diesem fall also 0...0,67V geteilt durch 30 OHm. Kannste ja mal nachrechnen..

Sigo