در قلمرو فناوری روشنایی مدرن ، UV LED (نور ماوراء بنفش - دیود ساطع کننده) به عنوان یک بازی - به ویژه در برنامه هایی مانند عقیم سازی ، درمان و تشخیص تقلبی ظاهر شده است. به عنوان یک تأمین کننده LED فله UV ، من اغلب در مورد کارآیی LED UV فله ای سؤال می شود. در این وبلاگ ، هدف من این است که درک کاملی از این موضوع را ارائه دهم ، به بررسی عوامل مؤثر بر کارآیی ، نحوه اندازه گیری آن و پیامدهای صنایع مختلف بپردازم.
کارآیی LED UV چیست؟
کارآیی در زمینه UV LED به نسبت خروجی مفید انرژی نور ماوراء بنفش به ورودی انرژی الکتریکی اشاره دارد. به عبارت دیگر ، اندازه گیری می کند که چگونه یک LED قدرت الکتریکی را به نور UV تبدیل می کند. راندمان بالاتر بدان معنی است که بیشتر انرژی الکتریکی به نور UV مورد نظر تبدیل می شود و در نتیجه انرژی کمتری به شکل گرما ایجاد می شود. این به دلایل مختلف بسیار مهم است. اولا ، مصرف انرژی را کاهش می دهد ، که نه تنها هزینه - مؤثر بلکه سازگار با محیط زیست است. ثانیا ، تولید گرمای کمتری می تواند منجر به طول عمر طولانی تر از LED شود ، زیرا گرمای بیش از حد می تواند با گذشت زمان مواد و اجزای آن را تخریب کند.
عوامل مؤثر بر کارایی LED UV فله
1. مواد نیمه هادی
انتخاب مواد نیمه هادی یکی از اساسی ترین عوامل مؤثر بر کارآیی LED UV است. مواد مختلف دارای باند های مختلفی هستند که طول موج اشعه ماوراء بنفش ساطع شده را تعیین می کنند. به عنوان مثال ، نیترید گالیم آلومینیوم (ALGAN) معمولاً برای تولید LED های UV در محدوده UVC (200 - 280 نانومتر) استفاده می شود. با این حال ، راندمان LED های UV مبتنی بر ALGAN می تواند با موضوعاتی مانند تراکم با نقص بالا محدود شود ، که می تواند باعث نوترکیبی غیر تابشی شود (جایی که انرژی به جای نور از بین می رود). بهبود کیفیت مواد نیمه هادی از طریق تکنیک های پیشرفته رشد ، مانند رسوب بخار شیمیایی فلزی - آلی (MOCVD) ، می تواند به طور قابل توجهی کارایی را افزایش دهد.
2. طراحی تراشه
طراحی تراشه LED همچنین نقش مهمی در کارآیی دارد. عواملی از قبیل اندازه و شکل تراشه ، ترتیب الکترودها و وجود لایه های بازتابی می تواند همه بر چگونگی استخراج نور تولید شده از تراشه تأثیر بگذارد. به عنوان مثال ، یک تراشه چاه - طراحی شده با یک لایه بازتابی بالا می تواند نور را به سمت سطح خروجی گزاف گویی کند و میزان نوری را که از تراشه فرار می کند ، افزایش دهد. علاوه بر این ، طراحی الکترود مناسب می تواند مقاومت الکتریکی را کاهش داده و باعث به حداقل رساندن تلفات برق در تراشه شود.
3. بسته بندی
بسته بندی UV LED مورد توجه مهم دیگری است. یک بسته خوب باید برای جلوگیری از گرمای بیش از حد LED ، اتلاف گرمای کارآمد را فراهم کند. از موادی با هدایت حرارتی بالا ، مانند سرامیک یا فلز ، اغلب در بسته بندی برای انتقال گرما از تراشه استفاده می شود. علاوه بر این ، این بسته همچنین باید تراشه را از عوامل محیطی مانند رطوبت و گرد و غبار محافظت کند ، که می تواند عملکرد و کارآیی LED را با گذشت زمان کاهش دهد.
4. شرایط عملیاتی
شرایط عملیاتی ، از جمله دما ، جریان و ولتاژ ، می تواند تأثیر بسزایی بر کارآیی LED های UV داشته باشد. به طور کلی ، با افزایش دما ، راندمان LED های UV تمایل به کاهش می یابد. این امر به این دلیل است که درجه حرارت بالاتر می تواند باعث نوترکیبی غیر تابشی تر و افزایش مقاومت در تراشه شود. به طور مشابه ، بهره برداری از LED در جریان بالاتر از مقدار امتیاز آن می تواند منجر به افزایش تلفات قدرت و کاهش کارایی شود. بنابراین ، کار کردن LED های UV در دمای مشخص شده و محدوده جریان آنها برای حفظ راندمان بهینه بسیار مهم است.
اندازه گیری کارآیی LED UV فله
روش های مختلفی برای اندازه گیری کارآیی LED های UV وجود دارد. یکی از متداول ترین معیارها ، راندمان دیواری - پلاگین (WPE) است که به عنوان نسبت خروجی توان نوری (در وات) به ورودی برق الکتریکی (همچنین در وات) تعریف شده است. برای اندازه گیری توان نوری ، از یک دستگاه نوری کالیبره شده به طور معمول استفاده می شود. فوتودکتور را می توان در فاصله مشخصی از LED قرار داد و میزان نور UV دریافت شده توسط ردیاب اندازه گیری می شود. ورودی برق الکتریکی را می توان با ضرب ولتاژ در سراسر LED توسط جریان جریان از طریق آن محاسبه کرد.
متریک مهم دیگر راندمان کوانتومی خارجی (EQE) است که نسبت تعداد فوتون های ساطع شده به تعداد الکترونهای تزریق شده را اندازه گیری می کند. EQE هر دو راندمان داخلی را در نظر می گیرد (چقدر الکترون ها به طور کارآمد به فوتون های موجود در تراشه تبدیل می شوند) و راندمان استخراج نور (که فوتون ها از تراشه چقدر کارآمد استخراج می شوند). اندازه گیری EQE به تجهیزات پیشرفته تری مانند طیف سنج نیاز دارد تا تعداد فوتون های ساطع شده را در طول موج های مختلف به طور دقیق تعیین کند.
پیامدهای UV LED برای صنایع مختلف
1. صنعت عقیم سازی
در صنعت عقیم سازی ، کارآیی LED های UV از اهمیت بالایی برخوردار است. LED های UV با بهره وری بالا می توانند عقیم سازی شدیدتر و مؤثرتری با مصرف انرژی کمتری فراهم کنند. به عنوان مثال ،لامپ میکروب دستی قابل حمل قابل حملاغلب از LED های UV برای ضد عفونی استفاده می کنید. این لامپ ها با استفاده از LED های UV کارآمدتر ، می توانند برای مدت طولانی تر با یک باتری واحد کار کنند و آنها را برای کاربران راحت تر کنند. علاوه بر این ، در کاربردهای عقیم سازی در مقیاس بزرگ مانند کارخانه های تصفیه آب یا تسهیلات پردازش مواد غذایی ، LED های UV با بهره وری بالا می توانند به میزان قابل توجهی هزینه های انرژی را کاهش داده و باعث افزایش زنده ماندن اقتصادی فرایند عقیم سازی شوند.
2. صنعت پخت
در صنعت پخت ، جایی که از نور UV برای سخت کردن روکش ها ، جوهرها و چسب استفاده می شود ، کارآیی نیز یک عامل مهم است. LED های UV با بهره وری بالاتر می توانند سریعتر و با انرژی کمتری مواد را درمان کنند و باعث افزایش بهره وری فرآیند تولید می شوند. این می تواند منجر به صرفه جویی در هزینه برای تولید کنندگان و همچنین کاهش اثرات زیست محیطی به دلیل کاهش مصرف انرژی شود.
3. صنعت تشخیص تقلبی
در صنعت تشخیص تقلبی ، از LED های UV برای فاش کردن ویژگی های امنیتی پنهان در اسناد ، اسکناس ها و محصولات استفاده می شود. LED های UV کارآمد می توانند منبع نور UV قوی تر و قابل اطمینان تر را فراهم کنند و تشخیص جعل جعل را آسان تر می کنند. این امر به ویژه در صنایعی که اصالت محصولات بسیار مهم است ، مانند بخش های دارویی و لوکس ، بسیار مهم است.
چگونه می توان کارایی خریدهای فله UV را بهبود بخشید
من به عنوان یک تأمین کننده LED فله UV ، اهمیت ارائه محصولات با بهره وری بالا را به مشتریان می فهمم. در اینجا چند نکته برای مشتریانی که به دنبال خرید LED های فله UV هستند آورده شده است:
- طول موج سمت راست را انتخاب کنید: برنامه های مختلف به طول موج UV مختلف نیاز دارند. برای اطمینان از حداکثر کارآیی ، حتماً طول موج مناسب را برای نیازهای خاص خود انتخاب کنید.
- شرایط عملیاتی را در نظر بگیرید: از محیط عملیاتی که در آن از LED های UV استفاده می شود آگاه باشید. اگر درجه حرارت زیاد است یا رطوبت قابل توجه است ، LED هایی را انتخاب کنید که برای مقاومت در برابر این شرایط طراحی شده اند.
- تأمین کننده را ارزیابی کنید: به دنبال یک تهیه کننده قابل اعتماد با سابقه اثبات شده در ارائه LED های UV با کیفیت بالا باشید. یک تأمین کننده خوب باید بتواند پشتیبانی فنی را ارائه دهد و اطلاعات مفصلی در مورد کارآیی و عملکرد محصولات آنها ارائه دهد.
تماس برای خرید فله UV LED
اگر علاقه مند به خرید LED های UV فله ای برای تجارت خود هستید ، من شما را تشویق می کنم تا به من دسترسی پیدا کنید. من به عنوان یک تأمین کننده با تجربه گسترده در بازار LED UV ، می توانم محصولات با بهره وری بالا را با قیمت های رقابتی به شما ارائه دهم. این که آیا شما در صنعت عقیم سازی ، پخت و پز یا جعل تقلبی هستید ، اطمینان دارم که می توانم نیازهای خاص شما را برآورده کنم. امروز برای شروع بحث در مورد نیازهای فله UV LED خود با من تماس بگیرید و امکانات یک همکاری موفق را کشف کنید.
منابع
- شوبرت ، EF ، و کیم ، JK (2005). جامد - منابع نور دولتی هوشمند می شوند. علوم ، 308 (5726) ، 1274 - 1278.
- Narendran ، N. ، & Gu ، Y. (2009). نگهداری لومن LED های سفید. تحقیقات و فناوری روشنایی ، 41 (2) ، 177 - 191.
- Setzler ، SD ، Fischer ، AJ ، & Dupuis ، RD (2014). ALGAN - مبتنی بر نور عمیق - نور ماوراء بنفش - دیودهای ساطع شده روی یاقوت کبود: طراحی دستگاه ، رشد و انتشار ماوراء بنفش با راندمان بالا. مجله فیزیک د: فیزیک کاربردی ، 47 (37) ، 373001.