前段时间一直为手工制作电路板的事发愁，买的打印机打不了转印纸，只能另辟蹊径用感光法制作电路板。紫外灯管太大，而且效果不怎样。听说365nm紫外线的感光效果最好，但是此波长LED不好买，最终找到一种成本低廉的LED排成矩阵来DIY曝光机。先来一张完成图：


    这台曝光机一共装了178颗草帽式UV LED，直径4.8MM，波长396-400nm。这种LED工作在15mA时压降为3.5V左右，220伏市电整流滤波后电压约为311V，计算得出最多只能驱动89颗，于是把LED分成两组。为确保电压波动、LED灯损坏等因素影响剩下的LED，电路采用恒流驱动，使用高耐压的三极管13005等几个元件组成。三极管的耐压在400V以上，有10W都可以使用。开始工作指示灯DP6采用深蓝色LED(蓝紫色吧)。如果想省点电，可以把其中一组加个开关，感光区域少时可以关掉，不过省不了几瓦。LED灯矩阵板与驱动电路、定时电路分离，方便布线与日后维护。原理图：




    LED灯的PCB布局为等边三角形排列以提升光线均匀度。由于用复印机打印转印纸，怎么调墨粉都非常少。虽然用记号笔涂了一遍板子，还是不给力，部分焊盘一烫就没了，电路板断线很多，给后面带来大量麻烦。PCB布局：


    个别紫外LED的UV亮度偏暗，一定要筛选出来。我的VC9808+二极管档点不亮压降大于2V的紫外LED，改为稳压电源+贴片器件测试表笔逐个测。设置毫安模式，电流15mA，电压3.8V，将UV LED照到纸币的荧光区来简单检测。紫外LED发出的紫色和紫外“亮度”不成比例，有些紫色特别亮而紫外却不足，有些反过来。最后选出30多颗亮度一般的，十几颗非常暗的。在一个晚上测试了400颗LED，焊接了358个焊点，都晕掉了。第二天晚上把焊得歪歪斜斜的LED焊正、补焊断线。近距下的LED矩阵特写：


    不接J3(曝光定时器输出脚)，上电测量桥输出的电压，正负不能接反。然后将J3短接，电位器调到中间，LED矩阵用1个750欧，5瓦电阻代替(随便抓的)，串联电流表查看电流。一次只测试一组。装上简易调压器后，从低到高调节输入电压。大概调到100V左右时电流增加缓慢，当输出电流基本不变时说明已经正常恒流。测试时间不超过30秒，拔掉电源插头并确认没电之后，看看哪个元件发烫并解决。正常情况下13005会有些热。之后将输出电压调到最大，调整电位器使得输出电流达到15mA，简单测试完成。
    下一步测试是把直流电源调到30V 15mA，点4颗结果不亮，点另外3颗也不亮。然后降低电压逐颗测量才发现4颗和3颗LED已经一瞬间全部串串烧了，一次测量7颗却没事。应该是30V的恒流电压对数量太少的LED有破坏的冲击，推论：如果这个电路串的LED太少可能导致全部LED“阵亡”。接上220V市电测试，成功点亮1组，电流到11mA左右上不去了。相机拍出的紫外LED偏白，实际紫色很深。


    把LED减少(短接)至少2颗后电流才能调到15mA。1瓦的R4、R5很烫不知道怎么解决，R1有些热，13005倒是冷的，不用那么大的散热片。下一版本里电阻将用大一点的封装，或者并联两倍阻值电阻。测试另一组时先是电流忽高忽低，把断线的地线焊上后，后来还出现能恒流输出该组LED却不亮的怪现象。仔细检查之，发现是早期制作的红、黑夹子正好与线的颜色反了，导致接上去是反的，好在没烧。不规范的后果很严重。
    为了省时间，曝光灯定时器买现成的散件焊起来，懒了。据说可以定到59分钟59秒。单片机为淘汰的AT89S51，电脑没并口，以前的下载线用不了，用USBASP下载进去没反应，以后再说了。定时器是小白设计的，问题多多，连下载口都没留，只能飞线。还不如自己画，结果时间也没省出来。
    由于两组串联LED采用恒流方式驱动，加上事先筛选，各LED荧光亮度基本一致。白纸上压3颗铜柱，不然拍的效果不好：




    定时器的继电器应该放到驱动电路板上，这样单片机部分就没有触电的可能。下一版本再把LED减少到84颗就能减少供电偏低对电流的影响，驱动电路就可以与矩阵板在一起，LED可以正好减少1排。需要注意电路是带电的以及紫外线的防护，尤其是眼睛，不要照久比较好。同时本电路也可改为普通LED照明。