Hoe te overwinnen van de uitdaging van de warmte van de UVC-LED

Sep 18, 2017

Laat een bericht achter

John Cafferkey van Cambridge Nanotherm, een Britse onderneming, zei waren er een eerdere gezegde dat "de warmte die wordt geproduceerd is meer dan licht", en nu dit zin bedragen tot de "warmte challenge" van de groeiende markt voor UVC LEDs. Momenteel, worden UvC LEDs hoofdzakelijk gebruikt voor de ontsmetting van medische hulpmiddelen, water en andere dagelijkse verbruiksartikelen. 

UVC techniek ontstond in de vroege 20e eeuw, wanneer kwiklampen eerst werden geproduceerd voor massaproductie.

De UV LED lamp werd gebruikt voor desinfectie van drinkwater in 1910. Echter, de prototype-fabriek werd stilgelegd omdat bleek onbetrouwbaar.

In de jaren 1950, het nieuwe UVC-watersysteem behandeling werd getest en door het midden van de jaren 1980 waren er ongeveer 1500 fabrieken in Europa.

Naast de waterzuivering, is UVC gebruikt in een scala aan toepassingen, waaronder schoon medische apparatuur en ziekenhuis kamers, desinfecteren airconditioningsystemen om de verspreiding van ziekteverwekkers te voorkomen.

Hoewel kwik damp lampen zeer effectief in deze grote toepassingen zijn, gloeilampen zijn kwetsbaar en het gebruik van gevaarlijke kwik betekent dat zij zijn niet geschikt voor draagbaarder en milieuvriendelijke toepassingen.

Led fabrikanten hebben in de afgelopen jaren meer en meer effectieve UVC LEDs ontwikkeld. Hoewel niet zo effectief als UVA LEDs (voor uithardende inkten en verf), kunnen ze voor energiebesparende toepassingen worden gebruikt.

Dientengevolge, Industrieanalisten geloven het UVC geleid zal snel groeien in de komende jaren. Deze welvaart is gebaseerd op de UVC geleid voor draagbare, consumentvriendelijke UVC toepassingen die zijn gemaakt van de markt. Bijvoorbeeld, zullen consumenten kopen draagbare desinfectie "wands", die kan worden gebruikt voor het steriliseren van dagelijkse levensbehoeften zoals smartphones, tablets of toetsenborden.

Consumptiegoederen fabrikanten kunnen insluiten led UVC-technologie in hun producten om te steriliseren zelf. Bijvoorbeeld na de tandenborstel terug te zetten op de plank is gebruikt, niet automatisch kan worden ontsmet, kan druk op de knop, kan de Babyfles worden automatisch gesteriliseerd; Wanneer gebruikt, kan de kraan het water steriliseren. Deze mogelijkheden zijn eindeloos.

Het potentieel om te slaan woont

Sommige van de meer diepgaande toepassingen van UVC zijn echter van belang. Draagbare sterilisatie flessen kunnen verbeteren de manier waarop ontwikkelingslanden schoon water geven met hun burgers, en wanneer ze nodig hebben om te worden geconsumeerd, water kan worden ontsmet. Dit is bijzonder waardevol zijn in sommige gebieden, zoals de gebieden waar er is geen gecentraliseerde water desinfectie infrastructuur, of waar veilig water kan snel worden geleverd.

Naast nieuwe toepassingen, kunnen zelfs ziekenhuizen (UVC hebben gebruikt voor jaren in de ziekenhuizen) profiteren. Wereldwijd meer dan 700.000 patiënten elk jaar in het ziekenhuis besmet zijn en 75000 worden gedood. UVC-technologie kan worden ingebed in medische apparaten, zoals stethoscoop en scalpel, en kan worden ontsmet in een kwestie van seconden.

UVC LEDs hebben het potentieel om UVC desinfectie mogelijkheden in de massa-markt en een aanzienlijke gevolgen kan hebben voor de volksgezondheid.

Hete uitdaging

De technologie is nog in de kinderschoenen, en een van de uitdagingen is het thermisch beheer van UVC LEDs. Net als alle elektronische componenten zijn LEDs gevoelig voor warmte.

UVC LEDs hebben uitzonderlijk lage externe quantum efficiency (EQE)-zij slechts ongeveer 5% van het vermogen omzetten in licht. De overige 95% van de macht wordt omgezet in warmte, en de hitte snel moet worden verwijderd zodat de LED chip onder de maximale bedrijfstemperatuur. Als de LED chip wordt niet gekoeld in de tijd, zal het uiteindelijk verkorten de levensduur, of zelfs gebruik maken van het.

Zoals UVC LEDs sterker geworden, moeten fabrikanten nadenken over nieuwe manieren om deze uitdaging. Nu, het probleem is nog hoe om te gaan met de grote vraag van UV geleid, terwijl het waarborgen dat de componenten rendabel blijven, duurzaam en geschikt voor UV-licht bron zelf dragen.

Omdat de UV-LED te klein is, dat veel warmte kan niet verspreiden van het oppervlak, dus de enige manier om effectief laat is de warmte kwijting via de achterzijde van de LED. Warmte moet worden afgeleid van de LED chip, via de module PCB, te bereiken van de heatsink, en vervolgens vrijgelaten in de atmosfeer.

Warmte is ook het probleem van de PCB

De installatie van LED PCB moet hoge thermische geleidbaarheid, voor zichtbaar licht LED meestal een metalen basis printplaat (MCPCB is). Dit geldt echter niet voor UVC toepassingen. De MCPCB is gemaakt van een stuk metaal (meestal aluminium of koper), met een laag van diëlektrische laag gekoppeld, dat bestaat uit elektrisch geleidend maar elektrisch geïsoleerde epoxyharsen.

MCPCB op basis van epoxy diëlektricum in zichtbaar licht toepassingen kan worden gebruikt, maar UV (vooral UVC) degradeert van organisch materiaal, zoals epoxyharsen, en dus aanzienlijk vermindert het MCPCB leven van UV toepassingen. Het enige levensvatbare alternatief is het gebruik van elektronische rang keramiek.

Aluminium Nitride (AIN) heeft uitstekende thermische geleidbaarheid (140W/MK-170W/MK), maar is duur. Aluminiumoxide ($literal) is een meer kosteneffectief alternatief, maar voorziet niet in de thermische geleidbaarheid vereist door UV LEDs (20W/MK-30W/MK). Op hetzelfde moment zijn beide kwetsbaar en gemakkelijk beschadigd, wat betekent dat ze zijn niet makkelijk te installeren met schroeven en zijn niet geschikt voor meer krachtige toepassingen.

De alternatieve oplossing is nano-keramiek met sputteren circuit laag. Dit biedt thermische geleidbaarheid bovenstaande / en binnen het bereik van de gewenste warmte.

De Britse Cambridge Nanotherm maakt gebruik van een gepatenteerde elektrochemische (ECO)-oxidatieproces dat het oppervlak van het aluminium blad in tientallen micron dunne aluminiumoxide ($literal) keramiek zet.

De keramische laag aluminiumoxide ($literal) fungeert als een elektrische medium tussen het bovenstaande circuit en de aluminium hieronder. Omdat de keramische laag van aluminiumoxide geproduceerd door eco proces erg dun is, kan warmte gemakkelijk worden doorgegeven, zodat er goede thermische geleidbaarheid.

De film verwerking of sputteren stap volgt het ECO-proces, en de koperen circuit laag rechtstreeks is aangesloten op het nanometer met keramisch diëlektricum om het thermisch rendement verder te verbeteren. Omdat geen organische epoxy wordt gebruikt in elk stadium, heeft ultraviolette straling niets te degraderen.

Deze methode kan het produceren van MCPCB met de thermische eigenschappen van AlN (AlN), maar er zijn geen problemen die betrekking hebben op productie of broosheid.

Het UVC desinfectie technologie uitgevoerd door LEDs kan brengen echte transformatieve effecten, maar fabrikanten en ontwerpers moeten er zeker van om de thermische uitdagingen voor UV LEDs te overwinnen.

Best verkopende producten:120W energiebesparing Outdoor LED Street licht,

240W waterdicht IP66 openbare buitenverlichting LED straat verlichting met kleur temperatuur 3000K / 4000K / 5000K / 6000K

,LED-kleur dimmen CCT Panel Light met 40W door CV 24V lichtoplossing,China Wholesale LED Flood Lights met Power 10W 20W 30W, 50W


Aanvraag sturen
Neem contact met ons opals u vragen heeft

U kunt contact met ons opnemen via telefoon, e-mail of het onderstaande online formulier. Onze specialist neemt spoedig contact met u op.

Neem nu contact op!