影响UVCLED的热管理和寿命的原因有哪些

在科技高度发展的今天,电子产品的更新换代越来越快,     LED   灯的技术也在不断发展,为我们的城市装饰得五颜六色。

    UV   C技术起源于20世纪初,那时水银灯首次进行批量生产。紫外线发射灯在1910年用于饮用水消毒。但是,那家原型厂因被证明是不太可靠的,因此遭到关闭。在20世纪50年代,新的UVC水处理系统被试用,到20世纪80年代中期,欧洲共有约1500家工厂。目前,UVCLED主要用于为医疗仪器、水和其他日常消费品消毒。

热管理是指对     包装   中的耗热组件和系统使用合理的冷却和散热技术以及结构优化设计,以控制其内部温度,以确保电子设备和系统的正常可靠性。目的是使用各种方法消散这些热量,以将包装的温度保持在允许的范围内。

UVCLED技术仍处于起步阶段,最大的挑战是UVCLED的热管理。像任何电子组件一样,LED对热非常敏感。UVCLED具有特别低的外部量子效率(EQE)-它们仅将大约5%的输入功率转换为光。剩余的95%的功率被转换为热量,必须迅速将其移除以使LED芯片保持在其最高工作温度以下。如果未及时冷却LED芯片,则最终会缩短其使用寿命甚至无法使用。

254nm是灭菌的最佳波长,这是一种误解,因为低压汞灯的峰值波长(仅由灯的物理特性决定)为253.7nm。实际上,如上所述,一定范围的波长具有杀菌作用。然而,通常认为265nm的波长是最佳的,因为该波长是DNA吸收曲线的峰。因此,UVC是最适合灭菌的条带。

像任何电子组件一样,UVCLED对热敏感。UVCLED具有较低的外部量子效率。在输入功率中,通常只有不到5%的功率被转换为光(目前,据说相关制造商的工业产品的效率已经超过5%),而其余超过95%的功率被转换为光热。这会导致UVCLED芯片产生异常严重的热量。此时,如果不能迅速消除热量并将LED芯片保持在最高工作温度以下,则UVCLED的寿命和可靠性将受到直接影响,甚至可能无法使用。

 影响UVCLED的热管理和寿命的原因有哪些_设计制作_EDA/IC设计

市场上可用的UVCLED光功率文件范围从2mW,10mW到100mW。不同的应用有不同的电源要求。一般来说,可以通过组合照明距离,动态需求或静态需求来匹配光功率。照射距离越大,动态需求就越大,所需的光功率就越大。

随着UVCLED市场的扩大,制造商需要考虑新方法来应对这一挑战。现在,仍然存在的问题是如何应对UVLED的高热需求,同时确保组件保持成本效益,耐用性以及对UV光源本身的磨损的抵抗力。由于UVCLED的尺寸很小,因此大部分热量无法从正面散发,因此LED背面成为有效散发热量的唯一方法。改善散热的任务已转移到下游封装和模块。此时,如何在包装过程中做好热管理显得尤为重要。

带有平面透镜的灯珠的光输出角度通常在120-140°之间,而带有球形透镜的封装的光输出角度在60-140°之间可调。实际上,无论选择多大的UVCLED,都可以设计足够的LED以完全覆盖所需的灭菌空间。在对灭菌范围不敏感的场景中,较小的出光角度可使光线更加集中,从而缩短了灭菌时间。

因此,安装有LED的     PCB   必须具有较高的导热性。对于可见光LED,通常是基于金属的     印刷电路板   (MCPCB)。但是,这些不适用于UVC应用。基于环氧电介质的金属基材可用于可见光应用,但是紫外线(尤其是UVC)会降解有机物质,例如     环氧树脂   ,这会大大缩短紫外线应用中金属基材的寿命。唯一可行的替代方法是使用电子级陶瓷。

随着UVCLED市场进一步扩大,制造商需要考虑新的方法来应对这一挑战。现在,问题仍然是如何处理UVLED的高热需求,同时确保组件保持成本效益、耐用、能耐紫外线光源本身的磨损。由LED实现的UVC消毒技术可以带来真正的变革效果,产业发展中需要确保能够克服UVLED所面临的热挑战。

虽然LED在生活中处处可见,但是LED也还有一些不足需要我们的设计人员拥有更加专业的知识储备,这样才能设计出更加符合生活所需的产品。

56
42
0
64

相关资讯

  1. 1、《秘宝猎人》全新版本上线阵营战火爆来袭2165
  2. 2、龙枪觉醒好玩吗享受无限的“鞭尸”快感1853
  3. 3、《死神-斩之灵》11.17破界测试新版本亮点抢先看446
  4. 4、少年三国志新版本今天开启游戏主题曲即将上线974
  5. 5、全民枪战2.2更新什么内容2.2版本更新公告2685
  6. 6、给大家介绍下这是《战争艺术:赤潮》中的隐形兵种495
  7. 7、国庆最强战直击《敢达争锋对决》全明星对抗赛2462
  8. 8、《巅峰战舰》新版今日上线限量五星战舰免费送4119
  9. 9、大奇幻时代魔幻篇超酷炫翅膀各种吊炸天4242
  10. 10、又一强IP正版七龙珠手游不删档测试火爆预约中4296
全部评论(0)
我也有话说
0
收藏
点赞
顶部