Egyszerűen fogalmazva, a 275 nm hullámhosszú 3535 UV-C LED egy félvezető fényforrás, amely mély ultraibolya sugárzást használ a mikroorganizmusok DNS- vagy RNS-szerkezetének elpusztítására. Szabványos, 3,5 mm × 3,5 mm méretű kerámiacsomagot alkalmaz, és a 270 nm és 280 nm közötti hullámhossz-tartományban tud működni, ami az optimális egyensúlyt képviseli a csíraölő hatékonyság és a tömeges{8}}termelési költség-hatékonyság között jelenleg. A hagyományos fényforrásokhoz képest környezetbarátabb,{11}}hosszabb élettartamú, és rendkívül gyors indítási{12}}sebességgel büszkélkedhet.
Arany hullámhosszú zenekar: A275 nm hullámhosszközel van a mikroorganizmusok felszívódási csúcsához, kivételesen magas csíraölő hatást biztosítva.
Magas Megbízhatóság: Kerámia hordozócsomagot alkalmazva hőelvezetési teljesítménye messze felülmúlja a hagyományos műanyag konzolcsomagokat.
Szabványos méret: A 3535-ös alaktényező iparági-szabványos méret, amely megkönnyíti a mérnökök számára a PCB-elrendezést és -tervezést.
Azonnali működés: Nincs szükség előmelegítésre, nanoszekundumos-szintű válaszidővel, így ideális az induktív fertőtlenítő berendezésekhez.
Környezetbarát-és biztonságos: Teljesen higanymentes-, megfelel a Minamatai Egyezménynek és a RoHS környezetvédelmi követelményeinek.
Széles körű alkalmazás: Magfertőtlenítő komponensként szolgál, széles körben alkalmazzák a légtisztítóktól a vízkezelő modulokig.
Mi a 3535 UV-C 275 nm-es LED, és mik az alapértékei?
A LED chip értékének megértéséhez először meg kell értenie a működési mechanizmusát. Az UV-C (mély ultraibolya fény) „szikeként” ismert a fizikai sterilizálás területén. Amikor a 200 nm és 280 nm közötti hullámhosszú ultraibolya sugárzás baktériumokat, vírusokat vagy spórákat sugároz be, a nagy{5}energiájú fotonok áthatolhatnak a mikroorganizmusok sejtfalán.
Miután az UV-C fotonok energiáját a mikroorganizmusok magjában lévő bázispárok elnyelik, a DNS (dezoxiribonukleinsav) vagy az RNS (ribonukleinsav) kettős hélix szerkezete felbomlik, ami dimerek képződését eredményezi. Ez nemcsak megakadályozza a kórokozók szaporodását, hanem azonnal inaktiválja is őket.
Ez teljesen más, mint a vegyszeres fertőtlenítés. Nem okoz gyógyszerrezisztenciát és nem hagy kémiai maradványokat. A nagy-gyakoriságot és gyors fertőtlenítést és sterilizálást igénylő forgatókönyvek esetén ez a fizikai inaktiválási módszer a legbiztonságosabb megoldás.
Optimális egyensúly a csíraölő hatékonyság és a gyártástechnológia között
Sok vásárló gyakran kérdezi: "Nem igaz, hogy a 254 nm biztosítja az optimális baktériumölő hatást? Miért gyártják a LED-eket 275 nm-en?" Ez egy kiváló technikai kérdés.
Bár a hagyományos kisnyomású{0}}higanylámpák emissziós csúcsa 253,7 nm, ami nagyon közel áll a DNS maximális abszorpciós csúcsához (körülbelül 265 nm), a 254 nm-es LED-ek gyártása rendkívüli gyártási kihívásokat jelent, és rendkívül alacsony fényhatékonyságot eredményez. A jelenlegi AlGaN (alumínium-gallium-nitrid) anyagtechnológiával a 275 nm-es hullámhossz optimális egyensúlyt biztosít a fali csatlakozó hatékonysága (WPE) és a gyártási költségek között.
A gyakorlatban a 275 nm csíraölő hatékonysága csak csekély mértékben alacsonyabb, mint a 265 nm. Azonban ugyanazzal az árammal vezérelve a 275 nm-es LED-ek nagyobb optikai teljesítményt képesek kiadni, ami kompenzálja a kisebb hullámhossz-eltérést a teljes sugárzási energia tekintetében.
A sugárzó fluxus jelentősége
Az UV{0}}C LED-ek kiválasztásakor a sugárzó fluxus kritikusabb mérőszám, mint az elektromos energia. Soha ne ítélje meg a LED gyöngyöt kizárólag a névleges elektromos teljesítménye alapján, például 1 W vagy 3 W. Ehelyett összpontosítson a tényleges ultraibolya sugárzási teljesítményre, milliwattban (mW) mérve.
Vegyük például a 3535 275nm UV-C germicid LED-gyöngyöt. A kiváló minőségű 3535-ös LED-gyöngy általában körülbelül 40 mW-os sugárzási fluxust biztosít. Mit jelent ez? Az adagolási képlet szerint: Dózis=Intenzitás × Idő, a nagyobb sugárzási fluxus azt jelenti, hogy rövidebb időre van szükség a csíraölő hatások célértékének eléréséhez, -például Log 4, ami 99,99%-os sterilizálási aránynak felel meg.
Áramlóvizes fertőtlenítést vagy légcsatornák fertőtlenítését magában foglaló alkalmazásoknál, ahol a folyadék tartózkodási ideje rendkívül rövid, a nagy sugárzási fluxus elengedhetetlen, nem{0}}megtárgyalható teljesítménykövetelmény.
Ellentétben az általános-célú világítási LED-ekkel, amelyek általában 3 V-on működnek, az UV-C LED-ek félvezető anyagaik viszonylag széles sávszélességgel rendelkeznek, ami magasabb előremenő feszültséget (Vf) eredményez.
Feszültség tartomány: Az előremenő feszültség általában az 5 V és 7 V közötti tartományba esik.
Jelenlegi tartomány: A tipikus meghajtó áram 100 mA és 150 mA között van.
A meghajtó áramkör kialakításakor állandó feszültségű hajtás helyett állandó áramú hajtást kell alkalmazni. Az UV-C LED-ek nagyon hőérzékenyek. A hőmérséklet emelkedése az előremenő feszültség csökkenéséhez vezet. Ha állandó feszültségű forrást használnak, az áram erősen megugrik, és azonnal kiégeti ezeket a költséges LED-gyöngyöket.
Monokróm fénytisztaság
A jó-minőségű 3535 UV-C LED-nek nagyon keskeny teljes szélességűnek kell lennie a maximum felénél (FWHM), jellemzően 10 nm körül. Ez azt jelzi, hogy nagyon tiszta fényt bocsát ki, és energiájának túlnyomó része a 270–280 nm közötti effektív germicid hullámhossz-tartományban koncentrálódik.
Alacsony-minőségű chipek használata esetén a hullámhossz 285 nm-re vagy akár 300 nm fölé is sodródhat, ami a csíraölő hatékonyság meredek csökkenését eredményezi. Ezenkívül az ilyen chipek nagy mennyiségű látható fényt vagy UVA szórt fényt bocsátanak ki, ami nemcsak elektromos energiát pazarol, hanem szükségtelen hőt is termel.
Miért a kerámia csomagolási technológia az előnyben részesített választás a nagy-teljesítményű UV-C LED-ekhez?
A mély-UV LED-eknek van egy jelentős hátrányuk: fotoelektromos átalakítási hatékonyságuk jelenleg még viszonylag alacsony (jellemzően<5%). This means that more than 95% of the input electrical energy is converted into heat. If the heat cannot be dissipated effectively, the junction temperature (Tj) will rise, leading to a drastic reduction in the chip's service life.
Éppen ezért elengedhetetlenek a kerámia felületek. A kerámia anyagok, például az alumínium-nitrid (AlN) rendkívül magas hővezető képességgel büszkélkedhetnek, amely gyorsan át tudja adni a chip által termelt hőt az alján lévő forrasztóbetétekre. Ezzel szemben a hagyományos FR4 táblák és még egyes fémhordozók sem felelnek meg az UV-C LED-ek szigorú hőelvezetési követelményeinek.
A hagyományos LED-es csomagolás általában szilikont vagy epoxigyantát használ a lencsékhez. A nagy-energiájú UV-C sugárzásnak való hosszan tartó expozíció során azonban ezek a szerves anyagok gyorsan fotodegradálódnak, sárgává válnak és törékennyé válnak, ami a fényáteresztő képesség jelentős csökkenését eredményezi.
A 3535-ös kerámiacsomagokat általában kvarcüveg lencsékkel párosítják. Szervetlen anyagként a kvarc szinte tökéletesen átlátszó a mély ultraibolya fény számára, és kivételes öregedésállóságot mutat. A kvarclencsét eutektikus forrasztással vagy speciális ragasztási eljárással ragasztják a kerámia alátéthez, így egy teljesen szervetlen, hermetikusan zárt csomagot alkotnak, amely biztosítja a LED magas -hatékonyságát annak teljes élettartama alatt.
Az L70 azt az időtartamot jelenti, amely alatt a LED fényárama kezdeti értékének 70%-ára csökken. Az általános világítási LED-ek esetében ez az időtartam általában több tízezer órát tesz ki. Azonban azértUV-C LED-ek, a csomagolási folyamat közvetlenül meghatározza élettartamukat, a nagy{0}energiájú fotonok pusztító természete miatt.
Azonnali indítás és irányíthatóság
Sok alkalmazási forgatókönyv nem igényel 24 órás folyamatos sterilizálást. Ilyenek például az intelligens WC-ülőkék, a hordozható vizespoharak vagy az induktív ajtókilincsek.
A hagyományos higanylámpák bekapcsolás után előmelegítést igényelnek, és a gyakori kapcsolás jelentősen lerövidíti élettartamukat. Ezzel szemben a LED-ek félvezető eszközök, amelyek támogatják a nagy-frekvenciás PWM fényerő-szabályozást és a korlátlan kapcsolást. Ez azt jelenti, hogy létrehozhat egy intelligens logikát, amely szerint „bekapcsoláskor az emberek távoznak, és kikapcsolva, amikor emberek érkeznek”, amely biztonságos és energiahatékony-.
Stabil teljesítmény magas{0}}hőmérsékletű és magas-páratartalmú környezetben
Hogyan ítélhető meg, hogy a szállító által biztosított LED-gyöngyök jó minőségűek-e? Ellenőrizze a fénycsökkenési görbét.
Jó-minőségű UV-C LED-ek esetén a fénycsökkenésnek az első 1000 órában 3-5%-on belül kell lennie a magas-hőmérsékleti (60 fok) és magas páratartalom (85% relatív páratartalom) öregedési tesztje alatt. Ha az optikai teljesítmény 20%-kal csökken az első néhány száz órában, az azt jelenti, hogy a csomag hermetikussága hibás, vagy a chip elektródája nem felel meg a szabványnak.
Q&A:
Van-e szignifikáns különbség a tényleges csíraölő hatékonyságban 275 nm és 254 nm között?
Van különbség, de nem jelentős. Bár az egyetlen-foton elnyelési sebesség at254 nmvalamivel magasabb, a 275 nm-es LED-ek rendszerszintű baktériumölő hatékonysága a gyakorlati alkalmazásokban gyakran jobb, köszönhetően nagy sugárzási intenzitásuknak. Ezenkívül a 275 nm-es LED-ek nem jelentenek higannyal való szennyeződés kockázatát.
Az UV{0}}C LED-ek ózont termelnek?
Nem. Az ózon előállításához 185 nm alatti hullámhosszra van szükség a levegő oxigén ionizálásához. A 275 nm-es hullámhossz sokkal hosszabb, mint ez a küszöb, így valóban ózonmentes -fertőtlenítő megoldás. Kiválóan alkalmas olyan környezetben történő használatra, ahol az emberek és a gépek egymás mellett élnek (feltéve, hogy az emberi testnek való közvetlen kitettséget elkerülik).
Hogyan számítható ki egy adott térhez szükséges UV{0}}C LED-ek száma?
Ez a tér méretétől, a csíraölő hatás csökkentésének céljától és a kezelés időtartamától függ. Általában ajánlatos konzultálni egy professzionális csomagolásgyártóval vagy megoldásszállítóval. Egyszerű statikus felületfertőtlenítéshez (pl. 10×10 cm-es terület) általában elegendő egy 40mW-os 3535 LED-gyöngy, amely 5-10 cm távolságból egy percig besugároz.
http://www.benweilight.com/professional-lighting/uv-lighting/uv-light-254nm-light.html
