一种控制特征谱线强度的紫外灯电路的制作方法

本实用新型涉及紫外灯电路控制技术领域，具体指一种控制特征谱线强度的紫外灯电路。

背景技术：

在光化学反应中，紫外区因能量较高，应用较广泛。也有一些反应只在特定的波长、特定的强度下才能进行。在此类反应中，需要准确控制特征谱线紫外光的强度。而以往通过检测电路电流并控制的方法，一定程度上会受到电路除紫外灯个体差异和电路其他元器件功耗的影响，从而不能完全达到预期的控制效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺失和不足，提出一种能准确控制紫外灯发出的各种谱线中特定谱线强度的电路，以保证光化学反应的有效进行。

一种控制特征谱线强度的紫外灯电路，包括单片机，紫外灯驱动电路，反馈电路，紫外灯，特征谱线传感器，低压直流电源组成。

单片机输出端连接至驱动电路，输入端连接至反馈电路。

驱动电路输入端连接单片机，输出端连接紫外灯。

特征谱线传感器受光面正对于紫外灯，并与紫外灯相对位置固定；特征谱线传感器输出引脚连接于反馈电路输入端。

直流电源连接单片机电路、紫外灯驱动电路、反馈电路，提供电源。

低压直流电源为9～18v，其可以是蓄电池以及由市电或其他电源转换的电源。

进一步，紫外灯驱动电路，其拥有两路输入端pwm输入1、pwm输入2，由电阻器r2，电阻器r3，电阻器r4，电阻器r5组成电阻网络，连接至芯片ic1；芯片ic1输出信号至nmos管q1与nmos管q2；nmos管q1与nmos管q2连接至变压器t1；变压器t1连接电感器l1，cbb电容器c4，以及紫外灯。

反馈电路，包括运放芯片ic2和电阻器r10，电阻器r12，电阻器r13，电阻器r7，电容器c7组成电流转电压电路。

本实用新型设计一种能够控制特征谱线强度的紫外灯电路，其具有结构简单，操作方便，能准确监测及控制紫外灯发出特征谱线的强度等优点。

附图说明

图1为本实用新型一种控制特征谱线强度的紫外灯电路示意图；

图2为本实用新型实施例电路接线图。

标记号说明

1：单片机；

2：紫外灯驱动电路；

3：反馈电路；

4：紫外灯；

5：特征谱线传感器；

6：低压直流电源。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述

本实用新型一种控制特征谱线强度的紫外灯电路(如附图1所示)包括单片机1，紫外灯驱动电路2，反馈电路3，紫外灯4，特征谱线传感器5，低压直流电源6以电路方式连接组成。

实施例(如附图2所示)，所述单片机1输出端连接至紫外灯驱动电路2，输入端连接至反馈电路3。

所述单片机1采用stm32f051k8u。

所述紫外灯驱动电路2输入端连接单片机1，输出端连接紫外灯4。

所述紫外灯采用贺利氏的gph135t5l4。

所述特征谱线传感器5受光面正对于紫外灯4，并与紫外灯4相对位置固定；特征谱线传感器5输出引脚连接于反馈电路3输入端。

所述特征谱线传感器5采用guvc-s10gd。

低压直流电源6为9～18v，其可以是蓄电池以及由市电或其他电源转换的电源。直流电源6连接单片机1、紫外灯驱动电路2、反馈电路3提供电源。

进一步，紫外灯驱动电路2，其拥有两路输入端pwm输入1、pwm输入2，由电阻器r2(10kω)，电阻器r3(0q)，电阻器r4(0ω)，电阻器r5(10kω)组成电阻网络，连接至芯片ic1(mic4424)；

芯片ic1输出信号至nmos管q1与nmos管q2；

电阻器r1连接nmos管q1的g极和s极；电阻器r6连接nmos管q2的g极与s极；nmos管q1与nmos管q2连接至变压器t1度压器t1连接电感器l1(1.2mh)，cbb电容c4(6.8nf/1600v)，以及紫外灯4。

所述nmos管q1与nmos管q2均为场效应管tk80e08k3。

所述反馈电路3，在贴近紫外灯处，安装特征谱线传感器5，对特定谱线响应，将光信号转化为电流信号(几十微安)。

经过由电阻器r7，电容器c1，电容器c2，电容器c7，电阻器r10，电阻器r12，电阻器，r13，芯片ic2构成的电流转电压电路，将信号放大并转化为电压信号，经信号输出反馈至单片机1。

所述反馈电路3。包括运放芯片ic2(lm358dr2g)和电阻器r10(10kω)，电阻器r12(100kω)，电阻器r13(200ω)，电阻器r7(100kω)，电容c7(100pf)组成电流转电压电路。

进一步，所述紫外灯驱动电路2，开始工作时，由单片机电路产生两路相位差180°的pwm脉冲信号，输至如图所示电阻器r3和电阻器r4左侧的pwm输入端口1和2。由芯片ic1(mic4424)将pwm信号的幅值提升，并驱动n沟道电源mos管q1和n沟道电源mos管q2，n沟道电源mos管q1和n沟道电源mos管q2交叉导通，因电容器c3(2.2nf)，电容器c5(220μf)，电容器c6(2.2nf)滤波作用，在t1(变压器，初级匝数15×2，次级匝数300)左侧形成正弦波电流(幅值等于低压直流电源的两倍)，t1右侧形成高压正弦波交流电流，可直接激发紫外灯4工作，并提供紫外灯4的工作所需的电源。

单片机1根据电压值，计算出相应的特征谱线强度，并根据设定的强度值，调整输出的pwm占空比(20％50％)，其功率输出即为满载输出的(40％100％)。

待工作完成，单片机1直接关闭pwm输出，即可关闭紫外灯。

综上所述，本实用新型具有如下创新点：

1.相对传统驱动电路对紫外灯电流进行监测，反应紫外光强的做法，本实用新型对特征谱线的强度进行监测和闭环控制，直接控制最终所需的特征谱线强度，大大提高了准确性。

2.根据所需的特征谱线的强度实时调节电路功率输出，从而达到精准控制所需特征谱线的目的。

3.电路的功率输出范围大，可实现满载的40％100％范围输出。

4.根据特征谱线强度需求，无需计算电能转化为紫外光强的效率，大幅简化了计算控制难度，缩短了开发周期。

5.电源为低压直流电源，可以使用9v～18v直流电源，电源要求宽泛。

6.芯片ic1左侧输入电路增加了由电阻器r2、电阻器r3、电阻器r4、电阻器r5组成的防误触发电路。当控制电路失效或未产生开始工作信号时，确保此时芯片ic1输入电压为零，防止电路误触发，保证电路安全。

技术特征：

1.一种控制特征谱线强度的紫外灯电路，其特征在于，由单片机(1)、紫外灯驱动电路(2)，反馈电路(3)，紫外灯(4)，特征谱线传感器(5)，低压直流电源(6)以电路方式连接组成；

所述单片机(1)分别与紫外灯驱动电路(2)和反馈电路(3)连接；

所述紫外灯驱动电路(2)与紫外灯(4)连接；

所述特征谱线传感器(5)受光面正对于紫外灯(4)，与紫外灯(4)相对位置固定；特征谱线传感器(5)与反馈电路(3)连接。

2.如权利要求1所述的一种控制特征谱线强度的紫外灯电路，其特征在于，所述低压直流电源(6)分别与单片机(1)、紫外灯驱动电路(2)、反馈电路(3)连接。

3.如权利要求1所述的一种控制特征谱线强度的紫外灯电路，其特征在于，紫外灯驱动电路(2)，包括pwm输入1和pwm输入2，由电阻器r2，电阻器r3，电阻器r4，电阻器r5组成电阻网络与芯片ic1连接；芯片ic1输出信号与nmos管q1与nmos管q2连接；电阻器r1连接nmos管q1的g极和s极；电阻器r6连接nmos管q2的g极与s极；nmos管q1与nmos管q2与变压器t1连接；变压器t1与电感器l1、cbb电容器c4、紫外灯(4)连接。

4.如权利要求1所述的一种控制特征谱线强度的紫外灯电路，其特征在于，所述反馈电路(3)，包括运放芯片ic2和电阻器r10，电阻器r12，电阻器r13，电阻器r7，电容c7组成电流转电压电路。

5.如权利要求1所述的一种控制特征谱线强度的紫外灯电路，其特征在于，所述低压直流电源(6)为蓄电池或市电或其他电源转换成9～18v电压的电源。

技术总结
本实用新型一种控制特征谱线强度的紫外灯电路，涉及紫外灯电路控制技术领域。包括单片机，紫外灯驱动电路，反馈电路，紫外灯，特征谱线传感器，低压直流电源组成。单片机输出端连接至驱动电路，输入端连接至反馈电路。驱动电路输入端连接单片机，输出端连接紫外灯。特征谱线传感器受光面正对于紫外灯，并与紫外灯相对位置固定；特征谱线传感器输出引脚连接于反馈电路输入端。直流电源连接单片机电路、紫外灯驱动电路、反馈电路，提供电源。低压直流电源为9～18V，其可以是蓄电池以及由市电或其他电源转换的电源。本实用新型一种控制特征谱线强度的紫外灯电路，其具有结构简单，操作方便，能准确监测及控制紫外灯发出特征谱线的强度等优点。

技术研发人员：包日奉;王华;张志刚;董小鲁;黎路
受保护的技术使用者：清谱(上海)分析仪器有限公司
技术研发日：2019.10.23
技术公布日：2020.08.25