作者:探客手電筒 發(fā)表時間:2023-12-05 14:42:36 點擊:130
UVC LED殺菌燈是目前比較火熱的紫外線消毒燈。
由于采用了UV LED冷光源,啟動UVC LED殺菌燈不用像傳統(tǒng)低壓汞紫外消毒燈那樣需要預熱,且UVC LED殺菌燈不會產生臭氧不產生氣味。
另外,UVC LED還具有發(fā)光效率高,能耗低,單波長,壽命持久等特點是深紫外線殺菌的未來。
UVC LED雖然優(yōu)勢很大,但就目前來講還存在一些不確定性,如殺菌效率、散熱問題及成本問題。
1.如何提升殺菌效率
紫外線殺菌波段的選取對殺菌效率有直接影響,254nm波長的紫外線對生物細胞中的DNA和RNA分子結構的破壞力最強。
因此,理論上殺菌效果更好,但業(yè)界在UVC LED領域還存在技術難點,254nm波段的UVC LED生產目前還難以突破,這是由于波段越短,難度越大,良率越低,成本也越高。
不少芯片廠轉而選擇265nm波段的UVC LED通過提高功率來提高殺菌效率。甚至有些UVC LED殺菌燈廠商選擇270~280nm波段。單
顆芯片也從從最初的1mW到10mW,再到50mW、100mW,經歷了從低功率到中功率,再到大功率的成長過程。
單顆UVC LED功率的提升除了依賴芯片發(fā)光效率外還需提芯片的尺寸來來實現(xiàn)。
但芯片尺寸越大就越易碎,功率越大的UVC LED芯片切割難度大、良率低,就越貴。因此,業(yè)界普遍采用多顆小功率芯片集成實現(xiàn)大功率。
提高透光率也是提升殺菌效率的重要手段,在確??煽啃缘那疤嵘?,UVC LED廠商盡可能采用透光率更高的封裝材料。
而到了殺菌模組設計階段,主要的考慮在于優(yōu)化模組內部紫外光反射,以減少光功率損耗。
2.散熱問題
UVC LED的電光轉化效率非常低因此還有極大的提升空間,目前,業(yè)內UVC LED的電光轉化效率普遍還在2%~5%左右。
拿WPE來衡量,Bolb做到了9.5%,Crystal IS在8%,這已經是非常高的水平了。
電光轉化率導致大部分能量都以熱能的形式流失,這就導致UVC LED芯片發(fā)熱異常嚴重,直接影響了UVC LED產品的壽命和可靠性。
UV LED電光轉化效率低是行業(yè)技術瓶頸問現(xiàn)階段尚難以攻克。UVC LED的散熱問題就交給了下游的封裝和模組。
業(yè)內UVC LDE封裝材料主要采用導熱系數(shù)出色的氮化鋁基板和陶瓷基板,隨著封裝技術的突破,目前,單顆UVC LED封裝器件的壽命和可靠性已經不成問題。
但與此同時,由于多芯片集成大功率UVC LED的出現(xiàn),又給發(fā)光組件的散熱帶來了新挑戰(zhàn):集成芯片越多,散熱性就越差,有的甚至要加裝小風扇進行物理降溫。
3.降低成本
從技術和功能上看,1顆100mW的UVC LED芯片價格降到100元已經是當前的極限,成本上增加太多,消費者不愿意買單,終端殺菌燈廠商更不能接受。
如果采用便宜的低功率芯片,殺菌效果又不盡人意。
最能打動終端紫外線殺菌燈廠商的是高功率UVC LED,但昂貴的價格又讓他們望而卻步。
低價高效始終是終端廠商共同的追求,這就倒逼著上游尤其是芯片端,不斷通過完善技術、提高良率、擴大產能來壓縮成本。
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