基于紫外线LED阵列的安全固化设备研究刘长亮1丁方正2刘琳1鲍传美1成坚1（1.武汉军械士官学校无人机系，湖北武汉430075；2.武汉军械士官学校训练部，湖北武汉430075）摘要：研究了一种基于热释电红外传感器和紫外线LED阵列的固化设备，采用AP3706集成电路作为光源驱动，实现了恒压、恒流输出。传感信号处理集成电路BISS0001作为热释电红外传感器的信号放大电路核心，配合继电器作为固化装置的保护模块。实验结果表明，该固化设备可以实现稳定而均匀的紫外线输出，并且当前方有人体时LED阵列失能，保证人体不受紫外线损伤。关键词：紫外线LED阵列；固化设备；热释电红外传感器；人体检测；驱动电路中图分类号：TP271.5文献标识码：A文章编号：1000-829ResearchonASafeCuringDevicetoHumanBasedonUV-LEDArrayLIUChang-liang1，DINGFang-zheng2,LIULin1,BAOChuan-mei1，CHENGJian1(1.UAVDepartment.WuhanOrdnanceNon-commissionedOfficersAcademy.Wuhan430075.China;2.TrainingDepartment.WuhanOrdnanceNon-commissionedOfficersAcademy.Wuhan430075.China)Abstract:AcuringdeviceisinvestigatedbasedonpyroelectricinfraredsensorandUV-LEDarray.AdoptingtheintegratedcircuitAP3706asthedriveoflightsource,theconstantvoltageandcurrentoutputtinghasbeenrealized.ThesensingsignalprocessingintegratedcircuitBISS0001asthecoreofthepyroelectricinfraredsensoramplifiercircuit,coordinatingwithrelay,theprotectingmoduleofcuringdevicehasbeenconstituted.Theexperimentalresultsshowthat,thecuringdevicecanrealizethestableanduniformoutput,andwhenahumanbodyintrudesintotherayingareatheLEDarrayisdisabled.ItwillprotectthehumanbodyfromUV’sdamage.Keywords:UV-LEDarray；curingdevice；pyroelectricinfraredsensor；humandetecting；drivecircuit紫外线固化设备包括光源和附属设备，它是保证高效率而又稳定地产生紫外线的一套装置。紫外线一般可以由碳弧光灯、荧光灯、超高压汞灯和金属卤化1物灯产生，但是都存在着高压驱动、耗电量大、寿命短、辐射光谱宽、固化效率低、红外辐射大、易使固化对象受热变形、光强不均匀以及重金属污染等缺点。近年来，基于单个LED的新型紫外光固化点光源研制成功，具有体积小、耗电少、寿命长、光谱集中、固化效率高、绿色环保并且放热量很少的优势。但是由于单个LED发出的紫外光强度、作用距离、辐照面积等都受到很大限制，而无人机机体维修需要的是照度均匀的面光源来照射环氧树脂胶粘剂使其快速固化。而同时，一定强度的紫外线可导致角膜蛋白质瞬间凝固，造成眼睛失明，因此必须保证紫外线照射幅面内无人。作为面向基层广大人员的一项课题，我们以现有技术为依据，设计出一种基于红外传感器和LED阵列的紫外线安全固化设备，目前已申请国家专利，申请号为201420012955.4。1原理分析1.1基于LED阵列的紫外线面光源利用环氧树脂对装备的破损面进行修复，要求1收稿日期：2014-1-11修回日期：2014-1-11基金项目：武汉军械士官学校青年教师科技创新基金项目作者简介：刘长亮(1980-)，男，山东临邑人，讲师，硕士，主要研究领域为无人机技术与运用、机电控制工程、可拓学;丁方正(1962-)，男，湖北荆门人，副教授，本科，主要从事军械装备维修保障与教学管理工作;鲍传美(1980-)，男，安徽六安人，讲师，硕士，主要研究领域为机电控制及其自动化;刘琳(1978-)，女，河南洛阳人，讲师，博士，主要研究领域为无人机材料学、无人机机体维修工艺；成坚(1981-)，男，江苏扬州人，讲师，硕士，主要研究领域为无人机飞机系统维修。固化设备必须在短时间内提供一定面积的高强均匀紫外线。显然单个的LED点光源无法胜任，必须采用多个LED以阵列方式同时工作才可以。典型的紫外LED阵列分别为方形阵列、三角形阵列及环形阵列，根据黄启禄等人的研究[1]，经过配置后的方形发光二极管阵列其单元分布及辐照距离可以达到较好的均匀度和辐照效果；三角形阵列所产生的辐射照度分布图具有不对称性，但是仍有相当宽度在中心辐射照度值的80%以上，而且放置发光二极管...