新年好，做个紫外灯给家里消消毒吧~

新年好呀，辞旧迎新过新年，打扫打扫房前屋后，清洁清洁灶台橱柜，可对于那些看不见的微小细菌病毒该怎么办呢，做个紫外灯给家里消消毒吧~

一、项目介绍

本项目设计了一款波长在 365-375nm 的UV紫外灯，设计了完善的恒流驱动电路用于驱动灯珠，既可有效保护灯珠又可发挥出灯珠的优秀性能。

考虑到UV灯珠发热较大，本项目设计了铝基板灯板以充分散热，同时使用了一只6015风扇进行散热，此外，还加入了过温关断保护电路、据温自动调速风扇电路。以上完善的保护措施将很好的使灯珠长时间正常运行。

二、硬件介绍

本项目完全使用分立元件搭建，未使用微型控制芯片，无需烧录程序，完成焊接即可使用。

1. 灯珠选型：JNJ-L-D5050NW120-3654（C25011978）曾经16-15刚好一块钱一颗

根据数据手册可知最大持续电流≤700mA，考虑到本项目有充足散热条件，故取700mA；

2.升压电路：

BOOST芯片：SX1308、FP6291LR-G1-L（PIELENST 派量  16-15）

本项目使用了两颗升压芯片分别得到 +6V、+12V 电压，两颗芯片可互相替代，但疑似FP6291驱动电路中电感有更高发热情况，暂不清楚是否压差（5to12）稍大导致

途中蓝色标记点即为FP6291电感。

2. 恒流驱动：

恒流驱动芯片：PT4115（JSMSEMI杰盛微 / HXY MOSFET华轩阳电子 / UMW友台半导体 / MSKSEMI美森科  等多个16-15品牌可购买）

在1. 灯珠选型 中已经确定灯珠驱动电流 700mA，根据该芯片 I=0.1/Rcs 可知，采样电阻需选择140mR（我没有140mR懒得买了就用两个280mR代替了，大家复刻可以只用一个140mR  XD）
该芯片电感值的大小决定系统工作频率，为保证芯片可靠稳定工作，建议工作频率低于系统最大工作频率 1MHz，则：
工作频率Fsw = [(Vin-Vled)*Vled]/[0.4*Vin*Iled*L] ≤ 1MHz，
计算得Fsw = 8.96/1.68L，则L≥5.33μh，本项目选取了22uh 3x3mm封装电感（感值偏大，降低至10μh较为合适），同时需注意该电感饱和电流是否满足需求。

3. 辉度控制/亮度控制：

PT4115支持DC电压调光和PWM调光两种方式，但DC调光至灯珠功率较低时有偏色现象，故本项目采用PWM调光方式，使用了一颗“万能芯片”NE555调制PWM波，设计参考NE555 pwm 1%-99% - 立创开源硬件平台

需注意在本项目中NE555供电电压为+6V，这意味着OUT引脚输出高电平可达+6V，需注意PT4115芯片DIM引脚耐压最高为 6V（低电平0.3V，高电平2.5V有效），故输出经过两个1k电阻分压。

4. 过温保护电路：

使用TL431获得高精度参考电压+5.345V，已知位于灯板上的NTC100k电阻阻值随温度升高而降低，当温度达到76.5℃以上时，采集到电压信号高于+5.345V，经运算放大器与参考电压+5.345V比较后输出高电平PMOS Q1被拉高截止，灯珠驱动电路断电。

运算放大器BDM321可任选其它321运放，请注意是否pin to pin。

5. 风扇驱动电路：

本项目创新地采用了“根据温度自动调整风扇转速”的逻辑。

首先LM393芯片产生三角波并调制PWM波，根据输入电压 +2.5-5V 产生 1-99％ 的PWM波，NTC采集电压在25℃为+3V，62.9℃时为+5V，风扇达到最大转速，散热效果达到最大。若此时未能遏制温度上升，在灯珠达到76.5℃时会自动触发 4. 过温保护电路 ，从而保护灯珠。
虽然实际上也许没可能达到这么高温度 XD

在V1.1版本中曾出现LM393击穿现象，感谢暖冬交流1群群u 564871指出LM393是开漏输出，对mos驱动力弱，在他的建议下增加了图腾柱驱动mos后解决了问题，非常感谢~

三、焊接、整机装配

本项目为追求高散热效率，将灯板与驱动板分离，通过类lga的方式连接。

复刻本项目推荐采用锡膏+加热台/风枪的方法，对主控板、灯板点锡后贴元器件，叠板，加螺丝限位防止位移，置于加热台，及至顶板锡膏融化且元器件归位后，灯板到主控板间的连接焊盘上的锡膏也应该已经化锡，停止加热等待冷却后取下即可。

装配顺序应该是这样的：顶层为亚克力板1、隔2-3块亚克力垫板后放上主控板+灯板，灯板后再放一块PCB垫板，垫板中间放置一块40x40x11散热块，此时，用m2.5x7滚花螺母拧上位于四角的m2.5x20螺丝（长度可略长略短，自由发挥哦~），再用m2.5x15圆形螺柱拧上四颗螺丝，最后放上6015风扇。

关于风扇延长线的剪裁，可以问问店家能否帮忙弄短点，大概线长18-20mm（不算段子的长度，单指可以看到的，线的长度），我有压线钳所以是自己压的段子。

四、物料采购、PCB生产、面板生产

1. 元器件购买详情请参考原理图，大部分可立创16-15白嫖 XD ；
2. 除元器件外，还需在TB购入40x40x11散热块、6015风扇、M2.5x7滚花螺母、M2.5x15圆形铜柱、M2.5x20螺丝、M2.5x6螺丝（这个随意，长4-12任选）；
3. PCB生产，板厚随意，我是1.6mm，变动板厚可能会导致装配有点误差。颜色推荐黑色，白色容易烤黄。客编指定位置（不指定也许XD）；
4.亚克力垫板生产，提交附件中的.ai文件，尺寸150x125mm，多款自主拼版，3套，透明亚克力，板厚1.0mm，纯切割不打印，常规遮光，无需背胶，这样价格应该是￥34.2（不过你可以在立创下单助手下单一个空的面板白嫖-10优惠，然后选择确认生产稿，备注wx联系提供.ai文件，下单时候用一个-25优惠券，这样就能白嫖 8D）

五、工程进展

2024/12/01：设计完成，提交打样V1.0；

2024/12/10：提交打样V1.1，修复了V1.0版本LM393接反电源的问题；

2024/12/18：提交打样V1.2，添加了图腾柱电路驱动风扇mos管，修复了V1.0-V1.1版本因LM393驱动能力不足导致芯片内部击穿的问题；

2025/01/19：提交打样底板风扇挡板，验证无问题，但存在阻挡风道增大风噪的影响；

TODO：给风扇画一个挡板，防止不小心割到手XD