Spécifications du module COB à LED UV série RT25E9 - Dimensions 25x50x5,9mm - Tension 30-50V - Puissance 12-25,5W - Document technique en français

1. Vue d'ensemble du produit

Ce document détaille les spécifications d'un module LED UV (ultraviolet) haute puissance utilisant une configuration Chip-on-Board (COB). Le module est conçu pour des applications industrielles nécessitant un rayonnement ultraviolet intense. Sa construction principale comporte un substrat en cuivre pour une gestion thermique supérieure et un boîtier en verre de quartz pour la durabilité et les performances optiques, le rendant adapté aux environnements exigeants.

1.1 Avantages principaux et marché cible

Les avantages principaux de ce module découlent de sa conception robuste. Le substrat en cuivre assure une dissipation thermique efficace, essentielle pour maintenir les performances et la longévité de la LED à des courants d'alimentation élevés. Le boîtier en verre de quartz offre une excellente transmission UV et protège les puces semi-conductrices des facteurs environnementaux. Le module cible les marchés industriels, spécifiquement pour des procédés comme le durcissement UV d'encres, d'adhésifs et de résines, ainsi que pour les systèmes de désinfection ultraviolette dans la purification de l'air et de l'eau. Sa désignation d'usage général permet également son intégration dans divers autres équipements d'inspection ou d'analyse basés sur les UV.

2. Paramètres techniques : analyse objective approfondie

Les performances du module sont définies par un ensemble complet de paramètres électriques, optiques et thermiques. Leur compréhension est cruciale pour une conception de système appropriée.

2.1 Caractéristiques photométriques et électriques

La sortie du module est caractérisée par son flux radiant total, mesuré en Watts (W), qui indique la puissance optique totale émise à travers le spectre UV. Ce paramètre est classé en différents codes (par ex. 1A13, 1A14, 1A15, 1A16) correspondant à des niveaux de sortie minimaux à un courant de test standard de 5,5A. La valeur spécifique du flux radiant dépend de la longueur d'onde de crête de la variante du module (365-370nm, 380-390nm, 390-400nm, 400-410nm). La tension directe (Vf) se situe généralement entre 30V et 50V à 5,5A, reflétant l'agencement série-parallèle des puces LED individuelles (10S10P). L'angle de vision est spécifié à 60 degrés (largeur à mi-hauteur), définissant l'étalement du faisceau.

2.2 Valeurs maximales absolues et caractéristiques thermiques

Faire fonctionner le dispositif au-delà de ses Valeurs Maximales Absolues peut causer des dommages permanents. Les limites clés incluent une dissipation de puissance maximale de 260W, un courant direct de crête de 7A (en conditions pulsées), et une température de jonction maximale (Tj) de 115°C. La résistance thermique de la jonction au point de soudure (Rth j-s) est spécifiée à 0,4 °C/W, un chiffre critique pour la conception du dissipateur thermique. Une résistance thermique plus faible indique un transfert de chaleur plus efficace loin des puces LED, ce qui est essentiel pour maintenir les performances et la fiabilité.

3. Explication du système de classement

Le produit utilise un système de classement pour catégoriser les unités en fonction de métriques de performance clés, assurant une cohérence pour l'utilisateur final.

3.1 Classement par longueur d'onde et flux radiant

Le module est proposé dans quatre bandes de longueur d'onde principales : 365-370nm, 380-390nm, 390-400nm et 400-410nm. Au sein de chaque bande de longueur d'onde, le flux radiant est ensuite trié en classes désignées par des codes comme 1A13, 1A14, etc. Chaque code correspond à une sortie radiante minimale garantie (par ex. 12W min pour 1A13 dans la variante 365-370nm). Cela permet aux concepteurs de sélectionner un module avec la puissance optique précise requise pour leur application.

3.2 Classement de la tension directe

La tension directe est également classée, indiquée par les codes C02 (30-40V) et C03 (40-50V). Ceci est important pour la sélection de l'alimentation, car l'alimentation doit être capable de délivrer le courant requis dans cette plage de tension pour assurer un fonctionnement stable.

4. Analyse des courbes de performance

Les données graphiques fournissent un aperçu plus approfondi du comportement du module dans des conditions variables.

4.1 Courbe IV et puissance relative

La courbe Tension Directe vs. Courant Direct (IV) montre la relation entre le courant d'alimentation et la chute de tension aux bornes du module. Elle est non linéaire, typique des dispositifs semi-conducteurs. La courbe Courant Direct vs. Puissance Relative démontre comment la sortie optique augmente avec le courant mais peut saturer ou diminuer à des courants très élevés en raison des effets thermiques, soulignant l'importance de la gestion thermique.

4.2 Dépendance à la température et distribution spectrale

La courbe Température de Soudure vs. Puissance Relative illustre l'impact négatif de l'augmentation de la température sur la sortie lumineuse. Lorsque la température du point de soudure (Ts) augmente, la sortie radiante diminue. La courbe de Distribution Spectrale trace l'intensité relative de la lumière émise en fonction de la longueur d'onde, montrant le pic caractéristique et la largeur spectrale (typiquement une tolérance de ± 2nm) de la LED UV.

4.3 Diagramme de rayonnement

Le Diagramme de Rayonnement est un tracé polaire montrant la distribution angulaire de l'intensité lumineuse, confirmant l'angle de vision de 60 degrés. L'intensité est typiquement la plus élevée à 0 degré (perpendiculaire à la surface émettrice) et diminue vers les bords de l'angle de vision.

5. Informations mécaniques et sur le boîtier

5.1 Dimensions et tolérances

Le module a une taille de contour de 25,0mm de largeur, 50,0mm de longueur et 5,9mm de hauteur (pads de soudure exclus). Toutes les tolérances dimensionnelles sont de ±0,2mm sauf indication contraire. Des vues de dessus et de côté détaillées sont fournies dans la spécification, incluant l'emplacement des pads et les rayons critiques.

5.2 Conception des pads et polarité

Le dessin mécanique indique les positions des pads de soudure de l'anode (+) et de la cathode (-). La polarité correcte doit être respectée lors de l'installation pour éviter d'endommager le dispositif. La conception des pads est destinée aux procédés de soudure en surface.

6. Directives de soudure et d'assemblage

6.1 Précautions générales de manipulation

En raison du boîtier en verre et de la sensibilité aux décharges électrostatiques (ESD), une manipulation soigneuse est requise. Des mesures de protection ESD (par ex., postes de travail mis à la terre, bracelets antistatiques) doivent être employées pendant toutes les opérations de manipulation et d'assemblage. Le module doit être stocké dans son emballage protecteur d'origine jusqu'à son utilisation.

6.2 Conditions de stockage

Le module doit être stocké dans un environnement avec une plage de température de -40°C à +100°C et une faible humidité pour éviter l'absorption d'humidité et des dommages potentiels pendant le soudage par refusion.

7. Informations sur l'emballage et la commande

7.1 Spécification d'emballage

Le module est emballé individuellement (1 pièce par sachet) pour éviter les dommages physiques et la contamination. L'emballage inclut probablement des propriétés antistatiques pour la protection contre l'ESD.

7.2 Règle de numérotation des modèles

Le numéro de modèle (par ex., RT25E9-COBU※P-1010) encode des attributs clés. "RT25E9" indique probablement la série et la taille. "COBU" signifie un produit COB UV. Le code suivant (par ex., ※P-1010) spécifie la classe de longueur d'onde et la classe de flux radiant. Le "1010" peut faire référence à l'agencement des puces 10S10P. Le décodage exact doit être confirmé avec la fiche technique complète du produit ou le fabricant.

8. Recommandations d'application

8.1 Scénarios d'application typiques

• Durcissement UV :Pour le durcissement instantané d'encres, revêtements, adhésifs et résines dans l'impression, l'assemblage électronique et la finition du bois.
• Désinfection :Pour les applications germicides dans les purificateurs d'air, stérilisateurs d'eau et équipements de désinfection de surfaces, utilisant principalement les variantes 365-370nm ou 380-390nm.
• Inspection & Analyse :Pour l'excitation de fluorescence dans les systèmes d'inspection médico-légale, médicale ou industrielle.

8.2 Considérations de conception

• Gestion thermique :L'aspect le plus critique. Un dissipateur thermique avec une masse thermique et une surface suffisantes doit être utilisé pour maintenir la température du point de soudure (Ts) et, par conséquent, la température de jonction (Tj) bien en dessous du maximum de 115°C. La résistance thermique de 0,4 °C/W guide la spécification du dissipateur.
• Courant d'alimentation :Fonctionner à ou en dessous du courant continu recommandé de 5,5A. Utiliser un pilote LED à courant constant compatible avec la plage de tension du module (30-50V).
• Optique :L'angle de vision de 60 degrés peut être adapté à de nombreuses applications sans optique secondaire. Pour la mise en forme du faisceau (collimation ou focalisation), des lentilles ou réflecteurs transmettant les UV doivent être utilisés.
• Sécurité des yeux et de la peau :Le rayonnement UV est dangereux. Un blindage approprié, des verrouillages et des équipements de protection individuelle (EPI) doivent être intégrés à la conception finale du produit.

9. Comparaison et différenciation techniques

Comparé aux lampes UV traditionnelles (vapeur de mercure), ce module LED offre des avantages significatifs : allumage/extinction instantanés, durée de vie plus longue, absence de matériaux dangereux (mercure), sortie spectrale plus étroite et plus grande flexibilité de conception due à sa taille compacte. Au sein du marché des LED UV, ses principaux points de différenciation sont la puissance de sortie élevée (jusqu'à 25,5W de flux radiant), l'utilisation d'un substrat en cuivre pour d'excellentes performances thermiques, et le boîtier robuste en verre de quartz qui est plus durable que les alternatives en silicone ou plastique pour les UV haute puissance.

10. Questions fréquemment posées (basées sur les paramètres techniques)

10.1 Comment choisir la bonne longueur d'onde ?

Choisissez en fonction du photoamorceur ou du spectre d'absorption de votre application. Pour la plupart des applications de durcissement, 365nm, 385nm, 395nm ou 405nm sont courants. Pour l'efficacité germicide, les longueurs d'onde autour de 265nm sont les plus efficaces, mais les UVA (315-400nm) sont utilisés pour la désinfection de surface et peuvent être efficaces contre certains pathogènes.

10.2 Pourquoi la gestion thermique est-elle si importante ?

Une température de jonction élevée accélère la dégradation de la LED, provoquant une baisse permanente de la sortie lumineuse (dépréciation des lumens) et peut conduire à une défaillance catastrophique. Elle provoque également une réduction temporaire de la sortie lorsqu'elle est chaude (voir les courbes de température). Un refroidissement efficace est non négociable pour la fiabilité.

10.3 Puis-je alimenter ce module avec une alimentation à tension constante ?

C'est fortement déconseillé. Les LED sont des dispositifs à commande par courant. Une alimentation à tension constante pourrait conduire à un emballement thermique si la tension directe baisse lorsque la température augmente, provoquant une augmentation incontrôlable du courant. Utilisez toujours un pilote à courant constant.

11. Cas pratique de conception et d'utilisation

Cas : Conception d'une station de durcissement UV pour masque de soudure de PCB.Un concepteur doit durcir une encre de masque de soudure qui réagit de manière optimale à 395nm. Il sélectionnerait la variante RT25E9-COBUHP-1010 dans la classe de flux 1A16 pour une intensité maximale. Il conçoit un dissipateur thermique en aluminium avec une résistance thermique suffisamment basse pour maintenir Tj en dessous de 100°C lorsqu'il est alimenté à 5,5A dans son boîtier. Un pilote à courant constant évalué pour 5,5A et jusqu'à 50V est sélectionné. Plusieurs modules sont disposés en matrice pour couvrir la zone de durcissement souhaitée. Des verrouillages de sécurité coupent l'alimentation lorsque la porte de la station est ouverte. Ce système fournit un durcissement rapide, efficace et fiable comparé aux anciennes méthodes thermiques.

12. Introduction au principe

Une LED UV est un dispositif semi-conducteur qui émet de la lumière ultraviolette lorsqu'un courant électrique la traverse. Cela se produit par électroluminescence : les électrons se recombinent avec les trous d'électrons dans la région active du dispositif, libérant de l'énergie sous forme de photons. La longueur d'onde spécifique (couleur) de la lumière est déterminée par la largeur de bande interdite des matériaux semi-conducteurs utilisés (par ex., AlGaN, InGaN). Un module COB (Chip-on-Board) intègre directement plusieurs puces LED sur un substrat commun, qui dans ce cas est en cuivre pour la conduction thermique, et les encapsule sous une seule lentille primaire (verre de quartz), créant une source lumineuse haute puissance et compacte.

13. Tendances de développement

Le marché des LED UV est stimulé par l'élimination mondiale des lampes au mercure. Les tendances clés incluent : l'augmentation de l'efficacité énergétique (puissance optique sortie / puissance électrique entrée), conduisant à un flux radiant plus élevé à partir de boîtiers plus petits ; des améliorations de la durée de vie et de la fiabilité, en particulier pour les LED UVC (ultraviolet C) utilisées en désinfection ; la réduction du coût par watt radiant ; et le développement de LED à des longueurs d'onde plus courtes et plus efficaces pour la destruction des germes (par ex., 265-280nm). Il y a également une tendance vers des modules plus intelligents avec des capteurs intégrés pour la surveillance de la température et de la sortie.