Як зробити в домашніх умовах ультрафіолетовий ліхтарик?

Ультрафіолетовий (УФ) ліхтарик корисний винахід, якого часто не вистачає під рукою. З його допомогою можна перевіряти водяні знаки на купюрах, виявляти плями жиру і крові, діагностувати витік фреону в холодильних установках і сушити деякі види лаків і гелів. У даній статті розберемо, як зробити ультрафіолетовий ліхтарик зі звичайного кишенькового ліхтаря.

Модернізація світлодіодного ліхтаря

За типом встановленого джерела світла все ручні ліхтарики ділять на два види: з декількома слабкострумовими або з одним потужним світлодіодом. Переробити можна будь-який з них. Головне — знайти УФ випромінюють діоди аналогічного типорозміру. Вартість ультрафіолетового діода китайського походження з довжиною хвилі 370-395 нм, розрахованого на струм 500-700 мА, становить 120-300 гривень. Ціна фірмового зразка може бути в кілька разів вище. Наприклад, LTPL-C034UVH365 фірми LITEON з доступним для скачування datasheet коштує в середньому 750 гривень.
Коротко розглянемо конструкцію ручного ліхтаря. Як правило, він складається з наступних деталей:

  • корпусу на основі алюмінієвого сплаву;
  • світлодіодного модуля;
  • відбивача з захисним склом;
  • відсіку для батарейок;
  • торцевої кришки з кнопкою.

Найбільший інтерес представляє модуль з світлодіодом, який необхідно відокремити від інших елементів ліхтаря. Знаючи геометричні розміри встановленого світлодіода, необхідно купити максимально схожий за габаритами УФ випромінюючий діод. Крім габаритів критерієм вибору є спектральна характеристика, тобто світлодіод повинен випромінювати в UV-A діапазоні (300-400 нм), а не просто випускати фіолетове світло. Падіння напруги на ультрафіолетовому светодиоде незначно вище, ніж на білому, а значить, перерахунок кількості елементів живлення не потрібно. А ось току навантаження доведеться приділити більше уваги. Як у випадку і з звичайними світловипромінюючих діодів, його слід обмежити на рівні, що не перевищує номінальне значення. Для цього електричний ланцюг доповнюють постійним резистором. Установка драйвера в даному випадку не виправдана економічно, так як потужність розсіювання на резисторі не перевищить 0,1 Вт, навіть якщо в схемі встановлений дуже потужний УФ випромінюючий діод.

Теоретично для розрахунку опору потрібно використовувати формулу:
R = (UПІТ-ULED) / ILED, Ом.Однак на практиці електричний ланцюг доповнена ще одним опором, яким не можна нехтувати. Шлях протікання струму в ліхтарику проходить через корпус з різьбовими з’єднаннями. Залежно від якості контакту на різьбі, додатковий опір може досягати 0,5-1,0 Ом і значно впливати на струм навантаження.

Наприклад, розрахунковий опір для УФ світлодіода з ULED= 3,5 В, ILED= 0,7 А складе: R = (4,5-3,5) / 0,7 = 1,4 Ом. А з урахуванням опору корпусу слід застосувати резистор номіналом 0,47-0,82 Ом.

Тому під час першого включення ультрафіолетового ліхтарика бажано виміряти струм в ланцюзі за допомогою мультиметра і, при необхідності, перерахувати номінал резистора.

Ультрафіолетовий ліхтар не обов’язково повинен працювати на номінальному струмі. Для виконання поставлених завдань цілком достатньо буде щадного режиму. Тому обмежувальний резистор краще вибирати при умові завдання робочого струму приблизно рівного 90% від паспортного значення.

Після закінчення підготовчих робіт саме час перейти до складання. Для цього потрібно випаять старий світлодіод і на його місці закріпити новий ультрафіолетовий випромінюючий діод. Якщо заміні підлягають кілька малопотужних світлодіодів, то вся процедура зводиться до стандартної послідовності дій з паяльником. Після чого залишається зібрати ліхтар в зворотному порядку. Якщо передбачається монтаж ультрафіолетового світлодіода потужністю понад 1 Вт, то обов’язково потрібно передбачити радіатор або використовувати вже наявний тепловідвід. З метою поліпшення відводу тепла УФ випромінюючий діод через термопасту встановлюють на плату, фольгированную алюмінієм. Крім того, місце зіткнення плати з корпусом також змащують термопастою. Ефективність такого способу доведена в світлодіодних лампах на 220 В.

Після перевірки всіх електричних з’єднань на надійність, всю конструкцію ультрафіолетового ліхтарика збирають і роблять його запуск.

Отримання ефекту ультрафіолетового світла

Іноді у людей викликає інтерес не шкідливий ультрафіолет, а насичений фіолетовий світло, завдяки якому предмети набувають особливого відтінку. Він абсолютно нешкідливий для очей, так як його довжина хвилі лежить в зоні видимого випромінювання і становить 410-415 нм. Зібрати псевдо ультрафіолетовий ліхтарик своїми руками зовсім нескладно навіть в домашніх умовах. Для цього знадобиться:

  • прозорий скотч;
  • ножиці;
  • синій маркер;
  • фіолетовий маркер;
  • будь-ліхтарик на білих світлодіодах;
  • кілька хвилин вільного часу.

Далі діємо в такій послідовності. На поверхню захисного скла з невеликим запасом наклеюємо шматочок скотчу. Ту частину скотча, через яку проходить світло, ретельно зафарбовує синім маркером. Поверх нього наклеюємо другий шматочок скотчу і зафарбовує фіолетовим маркером. Далі наносимо третій і четвертий шар прозорого скотчу, який зафарбовує синім і фіолетовим кольором відповідно. В результаті на поверхні ліхтаря утворюється так званий світлофільтр. Залишається погасити світло в кімнаті, включити ліхтарик і відчути красу «майже» ультрафіолетового світла.

Цю ж процедуру можна виконати зі світлодіодним спалахом на смартфоні або планшеті. Включення його в режимі ліхтарика дасть потужний потік розсіяного фіолетового випромінювання. Варто зазначити, що використання саморобного світлофільтру при відеозйомці та фотографуванні дозволить отримати унікальні кадри.

Ссылка на основную публикацию