यूवी एलईडी सीओबी मॉड्यूल आरटी25ई9 श्रृंखला विशिष्टता - आयाम 25x50x5.9 मिमी - वोल्टेज 30-50V - शक्ति 12-25.5W - तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

यह दस्तावेज़ चिप-ऑन-बोर्ड (सीओबी) कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करने वाले एक उच्च-शक्ति यूवी (अल्ट्रावायलेट) एलईडी मॉड्यूल के विस्तृत विनिर्देश प्रस्तुत करता है। यह मॉड्यूल औद्योगिक-श्रेणी के उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जिनमें प्रबल पराबैंगनी विकिरण की आवश्यकता होती है। इसकी मूल संरचना में उत्कृष्ट थर्मल प्रबंधन के लिए कॉपर सब्सट्रेट और स्थायित्व तथा प्रकाशीय प्रदर्शन के लिए क्वार्ट्ज ग्लास पैकेज शामिल है, जो इसे चुनौतीपूर्ण वातावरण के लिए उपयुक्त बनाता है।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाज़ार

इस मॉड्यूल के प्राथमिक लाभ इसके मज़बूत डिज़ाइन से उत्पन्न होते हैं। कॉपर सब्सट्रेट कुशल ऊष्मा अपव्यय सुनिश्चित करता है, जो उच्च ड्राइव धाराओं पर एलईडी प्रदर्शन और दीर्घायु बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है। क्वार्ट्ज ग्लास पैकेज उत्कृष्ट यूवी संचरण प्रदान करता है और अर्धचालक चिप्स को पर्यावरणीय कारकों से बचाता है। यह मॉड्यूल औद्योगिक बाज़ारों, विशेष रूप से स्याही, चिपकने वाले पदार्थ और रेजिन की यूवी क्योरिंग जैसी प्रक्रियाओं के साथ-साथ वायु और जल शुद्धिकरण में पराबैंगनी कीटाणुशोधन प्रणालियों के लिए लक्षित है। इसका सामान्य-उपयोग पदनाम इसे विभिन्न अन्य यूवी-आधारित निरीक्षण या विश्लेषणात्मक उपकरणों में एकीकरण की भी अनुमति देता है।

2. तकनीकी मापदंड: गहन वस्तुनिष्ठ विश्लेषण

मॉड्यूल का प्रदर्शन विद्युत, प्रकाशीय और तापीय मापदंडों के एक व्यापक सेट द्वारा परिभाषित किया गया है। उचित सिस्टम डिज़ाइन के लिए इन्हें समझना महत्वपूर्ण है।

2.1 प्रकाशमितीय और विद्युत विशेषताएँ

मॉड्यूल के आउटपुट को उसके कुल विकिरण फ्लक्स द्वारा चित्रित किया जाता है, जिसे वाट (W) में मापा जाता है, जो यूवी स्पेक्ट्रम में उत्सर्जित कुल प्रकाशीय शक्ति को दर्शाता है। इस पैरामीटर को विभिन्न कोड (जैसे, 1A13, 1A14, 1A15, 1A16) में वर्गीकृत किया गया है, जो 5.5A की मानक परीक्षण धारा पर न्यूनतम आउटपुट स्तरों के अनुरूप हैं। विशिष्ट विकिरण फ्लक्स मान मॉड्यूल वेरिएंट (365-370nm, 380-390nm, 390-400nm, 400-410nm) की शिखर तरंगदैर्ध्य पर निर्भर करता है। अग्र वोल्टेज (Vf) आमतौर पर 5.5A पर 30V से 50V तक होता है, जो व्यक्तिगत एलईडी चिप्स (10S10P) की श्रृंखला-समानांतर व्यवस्था को दर्शाता है। दृश्य कोण 60 डिग्री (अर्ध-अधिकतम पर पूर्ण चौड़ाई) के रूप में निर्दिष्ट है, जो बीम फैलाव को परिभाषित करता है।

2.2 निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग और तापीय विशेषताएँ

डिवाइस को इसकी निरपेक्ष अधिकतम रेटिंग से परे संचालित करने से स्थायी क्षति हो सकती है। प्रमुख सीमाओं में अधिकतम 260W शक्ति अपव्यय, 7A की शिखर अग्र धारा (स्पंदित स्थितियों में), और 115°C की अधिकतम जंक्शन तापमान (Tj) शामिल हैं। जंक्शन से सोल्डर बिंदु तक तापीय प्रतिरोध (Rth j-s) 0.4 °C/W के रूप में निर्दिष्ट है, जो हीटसिंक डिज़ाइन के लिए एक महत्वपूर्ण आंकड़ा है। कम तापीय प्रतिरोध एलईडी चिप्स से दूर अधिक कुशल ऊष्मा स्थानांतरण को इंगित करता है, जो प्रदर्शन और विश्वसनीयता बनाए रखने के लिए आवश्यक है।

3. बिनिंग प्रणाली स्पष्टीकरण

यह उत्पाद प्रमुख प्रदर्शन मेट्रिक्स के आधार पर इकाइयों को वर्गीकृत करने के लिए एक बिनिंग प्रणाली का उपयोग करता है, जो अंतिम उपयोगकर्ता के लिए स्थिरता सुनिश्चित करता है।

3.1 तरंगदैर्ध्य और विकिरण फ्लक्स बिनिंग

मॉड्यूल चार प्राथमिक तरंगदैर्ध्य बैंड में पेश किया जाता है: 365-370nm, 380-390nm, 390-400nm, और 400-410nm। प्रत्येक तरंगदैर्ध्य बैंड के भीतर, विकिरण फ्लक्स को आगे 1A13, 1A14 आदि जैसे कोड द्वारा दर्शाए गए बिन में वर्गीकृत किया जाता है। प्रत्येक कोड एक गारंटीकृत न्यूनतम विकिरण आउटपुट (जैसे, 365-370nm वेरिएंट में 1A13 के लिए न्यूनतम 12W) के अनुरूप होता है। यह डिज़ाइनरों को अपने अनुप्रयोग के लिए आवश्यक सटीक प्रकाशीय शक्ति वाले मॉड्यूल का चयन करने की अनुमति देता है।

3.2 अग्र वोल्टेज बिनिंग

अग्र वोल्टेज को भी वर्गीकृत किया गया है, जिसे कोड C02 (30-40V) और C03 (40-50V) द्वारा दर्शाया गया है। यह ड्राइवर चयन के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि बिजली की आपूर्ति को स्थिर संचालन सुनिश्चित करने के लिए इस वोल्टेज रेंज के भीतर आवश्यक धारा प्रदान करने में सक्षम होना चाहिए।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

ग्राफ़िकल डेटा विभिन्न परिस्थितियों में मॉड्यूल के व्यवहार में गहरी अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।

4.1 IV वक्र और सापेक्ष शक्ति

अग्र वोल्टेज बनाम अग्र धारा (IV) वक्र ड्राइव धारा और मॉड्यूल के पार वोल्टेज ड्रॉप के बीच संबंध दर्शाता है। यह अरैखिक है, जो अर्धचालक उपकरणों की विशिष्ट है। अग्र धारा बनाम सापेक्ष शक्ति वक्र प्रदर्शित करता है कि कैसे प्रकाशीय आउटपुट धारा के साथ बढ़ता है लेकिन तापीय प्रभावों के कारण बहुत अधिक धाराओं पर संतृप्त हो सकता है या घट सकता है, जो तापीय प्रबंधन के महत्व को उजागर करता है।

4.2 तापमान निर्भरता और वर्णक्रमीय वितरण

सोल्डर तापमान बनाम सापेक्ष शक्ति वक्र बढ़ते तापमान के प्रकाश आउटपुट पर नकारात्मक प्रभाव को दर्शाता है। जैसे-जैसे सोल्डर बिंदु तापमान (Ts) बढ़ता है, विकिरण आउटपुट घटता है। वर्णक्रमीय वितरण वक्र उत्सर्जित प्रकाश की सापेक्ष तीव्रता को तरंगदैर्ध्य के विरुद्ध आलेखित करता है, जो यूवी एलईडी की विशेषता शिखर और वर्णक्रमीय चौड़ाई (आमतौर पर ± 2nm सहनशीलता) दर्शाता है।

4.3 विकिरण पैटर्न

विकिरण आरेख एक ध्रुवीय आलेख है जो प्रकाश तीव्रता के कोणीय वितरण को दर्शाता है, जो 60-डिग्री दृश्य कोण की पुष्टि करता है। तीव्रता आमतौर पर 0 डिग्री (उत्सर्जक सतह के लंबवत) पर सबसे अधिक होती है और दृश्य कोण के किनारों की ओर घटती है।

5. यांत्रिक और पैकेज सूचना

5.1 आयाम और सहनशीलताएँ

मॉड्यूल का आउटलाइन आकार चौड़ाई में 25.0 मिमी, लंबाई में 50.0 मिमी और ऊंचाई में 5.9 मिमी (सोल्डर पैड को छोड़कर) है। अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर सभी आयामी सहनशीलताएँ ±0.2 मिमी हैं। विशिष्टता में विस्तृत शीर्ष और साइड दृश्य प्रदान किए गए हैं, जिनमें पैड स्थान और महत्वपूर्ण त्रिज्या शामिल हैं।

5.2 पैड डिज़ाइन और ध्रुवता

यांत्रिक चित्र एनोड (+) और कैथोड (-) सोल्डर पैड की स्थिति दर्शाता है। डिवाइस को क्षति से बचाने के लिए स्थापना के दौरान सही ध्रुवता का पालन किया जाना चाहिए। पैड डिज़ाइन सतह-माउंट सोल्डरिंग प्रक्रियाओं के लिए अभिप्रेत है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 सामान्य हैंडलिंग सावधानियाँ

ग्लास पैकेज और इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) के प्रति संवेदनशीलता के कारण, सावधानीपूर्वक हैंडलिंग की आवश्यकता है। सभी हैंडलिंग और असेंबली संचालन के दौरान ESD सुरक्षा उपायों (जैसे, ग्राउंडेड वर्कस्टेशन, कलाई पट्टियाँ) का उपयोग किया जाना चाहिए। मॉड्यूल को उपयोग के लिए तैयार होने तक इसके मूल सुरक्षात्मक पैकेजिंग में संग्रहीत किया जाना चाहिए।

6.2 भंडारण स्थितियाँ

मॉड्यूल को -40°C से +100°C के तापमान रेंज और कम आर्द्रता वाले वातावरण में संग्रहीत किया जाना चाहिए ताकि नमी अवशोषण और रीफ्लो सोल्डरिंग के दौरान संभावित क्षति को रोका जा सके।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग सूचना

7.1 पैकेजिंग विशिष्टता

मॉड्यूल को भौतिक क्षति और संदूषण को रोकने के लिए व्यक्तिगत रूप से पैक किया जाता है (प्रति बैग 1 टुकड़ा)। पैकेजिंग में संभवतः ESD से सुरक्षा के लिए एंटी-स्टैटिक गुण शामिल हैं।

7.2 मॉडल नंबरिंग नियम

मॉडल नंबर (जैसे, RT25E9-COBU※P-1010) प्रमुख विशेषताओं को एनकोड करता है। "RT25E9" संभवतः श्रृंखला और आकार को इंगित करता है। "COBU" एक यूवी सीओबी उत्पाद को दर्शाता है। निम्नलिखित कोड (जैसे, ※P-1010) तरंगदैर्ध्य बिन और विकिरण फ्लक्स बिन को निर्दिष्ट करता है। "1010" 10S10P चिप व्यवस्था को संदर्भित कर सकता है। सटीक डिकोडिंग पूर्ण उत्पाद डेटाशीट या निर्माता के साथ पुष्टि की जानी चाहिए।

8. अनुप्रयोग सिफारिशें

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• यूवी क्योरिंग:मुद्रण, इलेक्ट्रॉनिक्स असेंबली और लकड़ी की फिनिशिंग में स्याही, कोटिंग्स, चिपकने वाले पदार्थ और रेजिन को तुरंत सख्त करने के लिए।
• कीटाणुशोधन:वायु शोधक, जल निस्संक्रामक और सतह स्वच्छता उपकरणों में जीवाणुनाशक अनुप्रयोगों के लिए, मुख्य रूप से 365-370nm या 380-390nm वेरिएंट का उपयोग करते हुए।
• निरीक्षण और विश्लेषण:फोरेंसिक, चिकित्सा या औद्योगिक निरीक्षण प्रणालियों में प्रतिदीप्ति उत्तेजना के लिए।

8.2 डिज़ाइन विचार

• तापीय प्रबंधन:सबसे महत्वपूर्ण पहलू। सोल्डर बिंदु तापमान (Ts) और, परिणामस्वरूप, जंक्शन तापमान (Tj) को 115°C अधिकतम से काफी नीचे रखने के लिए पर्याप्त तापीय द्रव्यमान और सतह क्षेत्र वाले हीटसिंक का उपयोग किया जाना चाहिए। 0.4 °C/W तापीय प्रतिरोध हीटसिंक विशिष्टता का मार्गदर्शन करता है।
• ड्राइव धारा:अनुशंसित 5.5A निरंतर धारा पर या उससे नीचे संचालित करें। मॉड्यूल के वोल्टेज रेंज (30-50V) के साथ संगत एक स्थिर धारा एलईडी ड्राइवर का उपयोग करें।
• प्रकाशिकी:60-डिग्री दृश्य कोण द्वितीयक प्रकाशिकी के बिना कई अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो सकता है। बीम आकार देने (समानांतर या फोकस करने) के लिए, यूवी-संचारी लेंस या परावर्तक का उपयोग किया जाना चाहिए।
• आंख और त्वचा सुरक्षा:यूवी विकिरण खतरनाक है। अंतिम उत्पाद डिज़ाइन में उचित शील्डिंग, इंटरलॉक और व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण (PPE) शामिल किए जाने चाहिए।

9. तकनीकी तुलना और विभेदीकरण

पारंपरिक यूवी लैंप (मर्करी वेपर) की तुलना में, यह एलईडी मॉड्यूल महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है: तत्काल चालू/बंद, लंबी आयु, कोई खतरनाक सामग्री (मर्करी) नहीं, संकीर्ण वर्णक्रमीय आउटपुट, और इसके कॉम्पैक्ट आकार के कारण अधिक डिज़ाइन लचीलापन। यूवी एलईडी बाज़ार के भीतर, इसके प्रमुख विभेदक उच्च शक्ति आउटपुट (25.5W विकिरण फ्लक्स तक), उत्कृष्ट तापीय प्रदर्शन के लिए कॉपर सब्सट्रेट का उपयोग, और मज़बूत क्वार्ट्ज ग्लास पैकेज हैं जो उच्च-शक्ति यूवी के लिए सिलिकॉन या प्लास्टिक विकल्पों की तुलना में अधिक टिकाऊ है।

10. अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न (तकनीकी मापदंडों के आधार पर)

10.1 मैं सही तरंगदैर्ध्य कैसे चुनूं?

अपने अनुप्रयोग के फोटोइनिशिएटर या अवशोषण स्पेक्ट्रम के आधार पर चुनें। अधिकांश क्योरिंग अनुप्रयोगों के लिए, 365nm, 385nm, 395nm, या 405nm सामान्य हैं। जीवाणुनाशक प्रभावकारिता के लिए, लगभग 265nm की तरंगदैर्ध्य सबसे प्रभावी हैं, लेकिन यूवीए (315-400nm) का उपयोग सतह कीटाणुशोधन के लिए किया जाता है और कुछ रोगजनकों के लिए प्रभावी हो सकता है।

10.2 तापीय प्रबंधन इतना महत्वपूर्ण क्यों है?

उच्च जंक्शन तापमान एलईडी के क्षरण को तेज करता है, जिससे प्रकाश आउटपुट में स्थायी गिरावट (लुमेन मूल्यह्रास) होती है और विनाशकारी विफलता हो सकती है। यह गर्म होने पर आउटपुट में अस्थायी कमी भी पैदा करता है (तापमान वक्र देखें)। विश्वसनीयता के लिए प्रभावी शीतलन अनिवार्य है।

10.3 क्या मैं इस मॉड्यूल को स्थिर वोल्टेज आपूर्ति से चला सकता हूँ?

इसे दृढ़ता से हतोत्साहित किया जाता है। एलईडी धारा-चालित उपकरण हैं। एक स्थिर वोल्टेज आपूर्ति से तापीय भगदड़ हो सकती है यदि तापमान बढ़ने पर अग्र वोल्टेज गिरता है, जिससे धारा अनियंत्रित रूप से बढ़ जाती है। हमेशा एक स्थिर धारा ड्राइवर का उपयोग करें।

11. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग मामला

मामला: पीसीबी सोल्डरमास्क के लिए यूवी क्योरिंग स्टेशन डिज़ाइन करना।एक डिज़ाइनर को एक सोल्डरमास्क स्याही को सख्त करने की आवश्यकता है जो 395nm पर इष्टतम रूप से प्रतिक्रिया करती है। वे अधिकतम तीव्रता के लिए 1A16 फ्लक्स बिन में RT25E9-COBUHP-1010 वेरिएंट का चयन करेंगे। वे एक एल्यूमीनियम हीटसिंक डिज़ाइन करते हैं जिसका तापीय प्रतिरोध इतना कम है कि उनके आवरण में 5.5A पर चलाए जाने पर Tj को 100°C से नीचे रखा जा सके। 5.5A और 50V तक रेटेड एक स्थिर धारा ड्राइवर का चयन किया जाता है। वांछित क्योरिंग क्षेत्र को कवर करने के लिए कई मॉड्यूल एक सरणी में व्यवस्थित किए जाते हैं। सुरक्षा इंटरलॉक स्टेशन के दरवाज़े खुलने पर बिजली काट देते हैं। यह प्रणाली पुरानी तापीय विधियों की तुलना में तेज़, कुशल और विश्वसनीय क्योरिंग प्रदान करती है।

12. सिद्धांत परिचय

एक यूवी एलईडी एक अर्धचालक उपकरण है जो विद्युत धारा गुजरने पर पराबैंगनी प्रकाश उत्सर्जित करता है। यह इलेक्ट्रोलुमिनेसेंस के माध्यम से होता है: इलेक्ट्रॉन डिवाइस के सक्रिय क्षेत्र के भीतर इलेक्ट्रॉन छिद्रों के साथ पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। प्रकाश की विशिष्ट तरंगदैर्ध्य (रंग) उपयोग किए गए अर्धचालक पदार्थों (जैसे, AlGaN, InGaN) के ऊर्जा बैंड अंतराल द्वारा निर्धारित की जाती है। एक सीओबी (चिप-ऑन-बोर्ड) मॉड्यूल कई एलईडी चिप्स को सीधे एक सामान्य सब्सट्रेट पर एकीकृत करता है, जो इस मामले में तापीय चालन के लिए कॉपर है, और उन्हें एक एकल प्राथमिक लेंस (क्वार्ट्ज ग्लास) के नीचे समाहित करता है, जिससे एक उच्च-शक्ति, कॉम्पैक्ट प्रकाश स्रोत बनता है।

13. विकास प्रवृत्तियाँ

यूवी एलईडी बाज़ार वैश्विक मर्करी लैंप के चरणबद्ध उन्मूलन द्वारा संचालित है। प्रमुख प्रवृत्तियों में शामिल हैं: बढ़ती वॉल-प्लग दक्षता (प्रकाशीय शक्ति आउट / विद्युत शक्ति इन), जिससे छोटे पैकेजों से उच्च विकिरण फ्लक्स होता है; आयु और विश्वसनीयता में सुधार, विशेष रूप से कीटाणुशोधन में उपयोग किए जाने वाले गहरे-यूवी (यूवीसी) एलईडी के लिए; प्रति विकिरण वाट लागत में कमी; और छोटी, अधिक जीवाणुनाशक प्रभावी तरंगदैर्ध्य (जैसे, 265-280nm) पर एलईडी का विकास। तापमान और आउटपुट निगरानी के लिए एकीकृत सेंसर वाले अधिक बुद्धिमान मॉड्यूल की ओर भी एक प्रवृत्ति है।