UVC LED LTPL-G35UV275PR डेटाशीट - 3.5x3.5x1.2mm - 6.2V टाइप - 37mW रेडिएंट फ्लक्स - 275nm पीक वेवलेंथ

1. उत्पाद अवलोकन

LTPL-G35UV उत्पाद श्रृंखला ठोस-अवस्था पराबैंगनी प्रकाश स्रोतों में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करती है। यह उत्पाद विशेष रूप से कीटाणुशोधन और चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए अभियांत्रिक किया गया है, जो पारा लैंप जैसी पारंपरिक यूवी प्रौद्योगिकियों के लिए एक उच्च-प्रदर्शन विकल्प प्रदान करता है। लाइट एमिटिंग डायोड (LED) प्रौद्योगिकी का लाभ उठाकर, यह असाधारण ऊर्जा दक्षता को अर्धचालक उपकरणों में निहित विश्वसनीयता और लंबे परिचालन जीवनकाल के साथ जोड़ता है। यह डिजाइनरों को कीटाणुशोधन, जल शुद्धिकरण और सतह कीटाणुशोधन प्रणालियों के लिए अभिनव समाधान बनाने के लिए अधिक स्वतंत्रता प्रदान करता है।

इसका मुख्य लाभ 270-280nm रेंज में प्रभावी UVC विकिरण प्रदान करने की क्षमता में निहित है, जिसके साथ कम परिचालन और रखरखाव लागतें जुड़ी हैं। यह उपकरण एकीकृत सर्किट (IC) ड्राइव सिस्टम के साथ संगत होने के लिए डिज़ाइन किया गया है और पर्यावरणीय मानकों का पालन करता है, यह RoHS अनुपालन और लीड-मुक्त है। इसके प्राथमिक लक्षित बाजारों में चिकित्सा उपकरण निर्माता, जल और वायु शुद्धिकरण प्रणाली एकीकरणकर्ता, और उपभोक्ता या औद्योगिक कीटाणुशोधन उपकरणों के डेवलपर्स शामिल हैं।

1.1 मुख्य लाभ और लक्षित बाजार

पारंपरिक यूवी स्रोतों से यूवीसी एलईडी में संक्रमण कई विशिष्ट लाभ प्रदान करता है। सबसे पहले, तत्काल चालू होने की क्षमता और वार्म-अप समय की कमी प्रणाली की प्रतिक्रियाशीलता में सुधार करती है। दूसरा, कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर छोटे और अधिक पोर्टेबल उपकरणों में एकीकरण को सक्षम बनाता है। एलईडी उत्सर्जन की दिशात्मक प्रकृति अधिक कुशल ऑप्टिकल डिजाइन की अनुमति देती है, जिससे ऊर्जा को सबसे अधिक आवश्यकता वाले स्थान पर केंद्रित किया जा सकता है। इसके अलावा, पारा की अनुपस्थिति निपटान और टूट-फूट से जुड़ी पर्यावरणीय और सुरक्षा चिंताओं को दूर करती है।

लक्षित अनुप्रयोग मुख्य रूप से जीवाणुनाशक विकिरण है, जहां लगभग 275nm पर UVC प्रकाश सूक्ष्मजीवों, जिनमें बैक्टीरिया, वायरस और फफूंद शामिल हैं, के DNA और RNA को नष्ट करने में अत्यधिक प्रभावी है, जिससे वे निष्क्रिय हो जाते हैं। यह LED को स्वास्थ्य सेवा सेटिंग्स में सतह कीटाणुशोधन, पॉइंट-ऑफ-यूज़ सिस्टम में जल उपचार और HVAC इकाइयों में वायु शुद्धिकरण जैसे अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाता है।

2. तकनीकी पैरामीटर गहन विश्लेषण

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग्स

यह उपकरण कठोर परिस्थितियों में संचालन के लिए निर्दिष्ट है। Absolute maximum ratings उन सीमाओं को परिभाषित करती हैं जिनके पार स्थायी क्षति हो सकती है। प्रमुख पैरामीटर में अधिकतम शक्ति क्षय (P_O) 2.1W और अधिकतम निरंतर अग्र धारा (I_F) 300mA शामिल हैं। संचालन तापमान सीमा (T_opr) को -40°C से +80°C तक निर्दिष्ट किया गया है, जो कठोर औद्योगिक और नियंत्रित चिकित्सा दोनों वातावरणों के लिए उपयुक्तता दर्शाता है। भंडारण तापमान सीमा (T_stg) -40°C से +100°C तक विस्तारित है। एक महत्वपूर्ण पैरामीटर अधिकतम जंक्शन तापमान (T_j) 115°C का है। इस तापमान से अधिक होने पर गिरावट तेज हो जाएगी और डिवाइस का जीवनकाल काफी कम हो जाएगा। डेटाशीट में स्पष्ट रूप से चेतावनी दी गई है कि LED को लंबे समय तक रिवर्स बायस स्थितियों में संचालित न करें, क्योंकि इससे तत्काल विफलता हो सकती है।

2.2 इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल विशेषताएँ

इन विशेषताओं को 25°C परिवेश तापमान (T) की मानक परीक्षण स्थिति पर मापा जाता है_a) और सामान्य संचालन के तहत अपेक्षित प्रदर्शन प्रदान करते हैं।

• Forward Voltage (V_F): 250mA की ड्राइव करंट पर, विशिष्ट फॉरवर्ड वोल्टेज 6.2V है, जिसकी अधिकतम सीमा 7.0V और न्यूनतम सीमा 5.0V है। मापन सहनशीलता ±0.1V है। यह पैरामीटर LED ड्राइवर सर्किट के डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह आवश्यक आपूर्ति वोल्टेज और शक्ति अपव्यय निर्धारित करता है।
• Radiant Flux (Φ_e): यह UVC स्पेक्ट्रम में कुल प्रकाशीय शक्ति आउटपुट है। 250mA पर, विशिष्ट रेडिएंट फ्लक्स 37.0mW (न्यूनतम 29.0mW) है। अधिकतम रेटेड करंट 300mA पर चलाए जाने पर, विशिष्ट आउटपुट बढ़कर 43.0mW हो जाता है। मापन सहनशीलता ±10% है। किसी दिए गए अनुप्रयोग में LED की जीवाणुनाशक प्रभावकारिता निर्धारित करने के लिए रेडिएंट फ्लक्स प्रमुख मीट्रिक है।
• पीक वेवलेंथ (λ_P): एलईडी 270nm से 280nm के बीच, लगभग 275nm पर केंद्रित पीक वेवलेंथ के साथ यूवीसी प्रकाश उत्सर्जित करता है। यह तरंगदैर्ध्य कीटाणुनाशक प्रभावशीलता के लिए इष्टतम सीमा के भीतर है। माप सहनशीलता ±3nm है।
• थर्मल रेजिस्टेंस (R_{th j-s}): अर्धचालक जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक का विशिष्ट थर्मल प्रतिरोध 12.3 K/W है। यह मान, एक विशिष्ट एल्यूमीनियम MCPCB पर मापा गया, थर्मल प्रबंधन डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। कम थर्मल प्रतिरोध जंक्शन से गर्मी को अधिक कुशलता से दूर संचालित करने की अनुमति देता है, जिससे T को कम बनाए रखने में मदद मिलती है_j और दीर्घकालिक विश्वसनीयता सुनिश्चित होती है।
• व्यूइंग एंगल (2θ_1/2): सामान्य दृश्य कोण 120 डिग्री होता है। यह व्यापक उत्सर्जन पैटर्न उन अनुप्रयोगों के लिए लाभदायक है जिन्हें विस्तृत क्षेत्र कवरेज की आवश्यकता होती है, लेकिन केंद्रित अनुप्रयोगों के लिए परावर्तक या लेंस की आवश्यकता हो सकती है।
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD): यह डिवाइस JESD22-A114-B मानक (ह्यूमन बॉडी मॉडल) के अनुसार 2000V की न्यूनतम ESD सहनशील वोल्टेज को पूरा करता है। असेंबली और स्थापना के दौरान उचित ESD हैंडलिंग प्रक्रियाओं का पालन किया जाना चाहिए।

3. Bin Code System Explanation

सुसंगत प्रदर्शन सुनिश्चित करने के लिए, उत्पादन के दौरान मापे गए मुख्य मापदंडों के आधार पर एलईडी को बिन में वर्गीकृत किया जाता है। बिन कोड पैकेजिंग पर अंकित किया जाता है।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (V_F) बिनिंग

LEDs को 250mA पर चलाए जाने पर चार वोल्टेज श्रेणियों (V1 से V4) में वर्गीकृत किया जाता है:

• V1: 5.0V – 5.5V
• V2: 5.5V – 6.0V
• V3: 6.0V – 6.5V
• V4: 6.5V – 7.0V

प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±0.1V है। यह बिनिंग डिजाइनरों को श्रृंखला में संचालित अनुप्रयोगों के लिए कड़े वोल्टेज मिलान वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देती है, जिससे अधिक समान धारा वितरण सुनिश्चित होता है।

3.2 रेडिएंट फ्लक्स (Φ_e) बिनिंग

आउटपुट पावर को 250mA पर चार फ्लक्स बिन (X1 से X4) में वर्गीकृत किया गया है:

• X1: 29.0mW – 34.0mW
• X2: 34.0mW – 39.0mW
• X3: 39.0mW – 44.0mW
• X4: 44.0mW और उससे अधिक

Tolerance is ±10%. Selecting a higher flux bin provides greater optical output, which can translate to shorter disinfection times or allow the use of fewer LEDs in an array.

3.3 Peak Wavelength (λ_P) बिनिंग

For this product, all devices fall within a single wavelength bin, W1, covering 270nm to 280nm with a tolerance of ±3nm. This ensures consistent germicidal performance across all units, as microbial inactivation rates are highly wavelength-dependent.

4. Performance Curve Analysis

प्रदान किए गए ग्राफ़ विभिन्न परिस्थितियों में LED के व्यवहार की जानकारी प्रदान करते हैं।

4.1 Relative Spectral Distribution

यह वक्र पराबैंगनी स्पेक्ट्रम में उत्सर्जित प्रकाश की तीव्रता दर्शाता है। यह 275nm पर केंद्रित संकीर्ण उत्सर्जन बैंड की पुष्टि करता है, जो रोगाणुनाशक प्रभाव को अधिकतम करने के लिए आदर्श है, जबकि कम प्रभावी या संभावित हानिकारक तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जन को न्यूनतम करता है।

4.2 Relative Radiant Flux vs. Forward Current

यह ग्राफ ड्राइव करंट और ऑप्टिकल आउटपुट के बीच उप-रैखिक संबंध को दर्शाता है। हालांकि करंट बढ़ाने से आउटपुट बढ़ता है, लेकिन उच्च करंट पर बढ़े हुए थर्मल प्रभावों और droop के कारण दक्षता (विद्युत शक्ति की प्रति इकाई रेडिएंट फ्लक्स) आमतौर पर कम हो जाती है। यह आउटपुट, दक्षता और जीवनकाल के वांछित संतुलन के लिए ड्राइव करंट को अनुकूलित करने के महत्व को उजागर करता है।

4.3 Forward Voltage vs. Forward Current & Junction Temperature

फॉरवर्ड वोल्टेज में नकारात्मक तापमान गुणांक होता है, जिसका अर्थ है कि यह जंक्शन तापमान बढ़ने के साथ घटता है। इस विशेषता को कॉन्स्टेंट-करंट ड्राइवर डिज़ाइन में ध्यान में रखा जाना चाहिए, क्योंकि उच्च तापमान पर कम V_F विद्युत शक्ति क्षय को थोड़ा कम कर सकता है।

4.4 सापेक्ष विकिरण फ्लक्स बनाम जंक्शन तापमान

यह सबसे महत्वपूर्ण वक्रों में से एक है। UVC LED का आउटपुट जंक्शन तापमान के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होता है। ग्राफ दर्शाता है कि T के साथ विकिरण फ्लक्स में उल्लेखनीय कमी आती है।_j बढ़ता है। उच्च आउटपुट बनाए रखने और रेटेड जीवनकाल प्राप्त करने के लिए जंक्शन को यथासंभव ठंडा रखने के लिए प्रभावी थर्मल प्रबंधन अत्यंत महत्वपूर्ण है।

4.5 फॉरवर्ड करंट डिरेटिंग कर्व

यह वक्र परिवेश तापमान के एक फलन के रूप में अधिकतम अनुमेय अग्र धारा को परिभाषित करता है। जैसे-जैसे परिवेश तापमान बढ़ता है, जंक्शन तापमान को उसकी 115°C सीमा से अधिक होने से रोकने के लिए अधिकतम अनुमेय धारा को कम किया जाना चाहिए। यह ग्राफ उन प्रणालियों को डिजाइन करने के लिए आवश्यक है जो अपने निर्दिष्ट तापमान सीमा में विश्वसनीय रूप से संचालित होती हैं।

5. Mechanical and Package Information

5.1 रूपरेखा आयाम

LED पैकेज का फुटप्रिंट लगभग 3.5mm x 3.5mm का कॉम्पैक्ट है, जिसकी ऊंचाई लगभग 1.2mm है। अन्यथा निर्दिष्ट न होने पर सभी आयामों की सहनशीलता ±0.2mm है। यांत्रिक चित्र LED चिप, सोल्डर पैड और किसी भी ऑप्टिकल लेंस संरचना के सटीक स्थान को निर्दिष्ट करता है।

5.2 अनुशंसित PCB अटैचमेंट पैड

सरफेस-माउंट पैड के लिए एक विस्तृत लैंड पैटर्न डिज़ाइन प्रदान किया गया है। विश्वसनीय सोल्डर जोड़, PCB तक उचित तापीय चालन और सही संरेखण प्राप्त करने के लिए इस अनुशंसित फुटप्रिंट का पालन करना महत्वपूर्ण है। पैड आयामों के लिए विशिष्टता सहनशीलता ±0.1mm है। डिज़ाइन में आमतौर पर PCB के ग्राउंड प्लेन या समर्पित हीटसिंक लेयर में गर्मी स्थानांतरित करने के लिए थर्मल पैड के नीचे थर्मल वाया शामिल होते हैं।

6. सोल्डरिंग और असेंबली दिशानिर्देश

6.1 रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल

सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी (SMT) असेंबली प्रक्रिया के दौरान क्षति को रोकने के लिए एक विस्तृत लीड-फ्री रीफ्लो प्रोफाइल निर्दिष्ट की गई है। प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं:

• प्रीहीट: 150-200°C, 60-120 सेकंड के लिए।
• तरल अवस्था से ऊपर समय (217°C): 60-150 सेकंड।
• शीर्ष तापमान: अनुशंसित 245°C, अधिकतम 260°C।
• शीर्ष तापमान के 5°C के भीतर समय: 10-30 सेकंड।
• अधिकतम रैंप-अप दर: 3°C/सेकंड।
• अधिकतम रैंप-डाउन दर: 6°C/सेकंड।

तापमान पैकेज के शीर्ष को संदर्भित करता है। तेजी से ठंडा करने की प्रक्रिया की अनुशंसा नहीं की जाती है। एलईडी अधिकतम तीन रीफ्लो चक्रों को सहन कर सकता है।

6.2 हाथ से सोल्डरिंग और सफाई

यदि हाथ से सोल्डरिंग आवश्यक है, तो आयरन टिप का तापमान 300°C से अधिक नहीं होना चाहिए, और संपर्क समय प्रति पैड अधिकतम 2 सेकंड तक सीमित होना चाहिए, केवल एक बार किया जाना चाहिए। सफाई के लिए, केवल आइसोप्रोपिल अल्कोहल जैसे अल्कोहल-आधारित सॉल्वेंट्स का उपयोग किया जाना चाहिए। अनिर्दिष्ट रासायनिक क्लीनर सिलिकॉन लेंस या पैकेज सामग्री को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

7. पैकेजिंग और ऑर्डरिंग जानकारी

7.1 टेप और रील विशिष्टताएँ

LEDs को स्वचालित पिक-एंड-प्लेस असेंबली के लिए उभरे हुए कैरियर टेप और रीलों पर आपूर्ति की जाती है। टेप के आयाम (पॉकेट आकार, पिच) और रील के आयाम (हब व्यास, फ्लैंज व्यास) EIA-481-1-B मानकों के अनुरूप हैं। एक 7-इंच की रील में अधिकतम 500 टुकड़े आ सकते हैं। शेष लॉट के लिए न्यूनतम पैकिंग मात्रा 100 टुकड़े है। घटकों की सुरक्षा के लिए टेप को एक कवर टेप से सील किया जाता है।

8. अनुप्रयोग सुझाव और डिजाइन विचार

8.1 थर्मल प्रबंधन

यह सबसे महत्वपूर्ण डिज़ाइन कारक है। जंक्शन तापमान के प्रति आउटपुट की उच्च संवेदनशीलता के कारण एक प्रभावी हीटसिंकिंग रणनीति आवश्यक है। एक मेटल कोर पीसीबी (एमसीपीसीबी) या एक मानक एफआर4 पीसीबी का उपयोग करें जिसमें व्यापक कॉपर पोर और थर्मल वायस हों, जो एक बाहरी हीटसिंक से जुड़े हों। लक्ष्य एलईडी जंक्शन से परिवेशी वातावरण तक तापीय प्रतिरोध (R_{th j-a}) को न्यूनतम करना है। उच्च परिवेशी तापमान के लिए डिज़ाइन करते समय हमेशा फॉरवर्ड करंट डिरेटिंग कर्व का संदर्भ लें।

8.2 Electrical Drive

स्थिर संचालन के लिए एक स्थिर धारा ड्राइवर अनिवार्य है। ड्राइवर का चयन वांछित धारा (जैसे, 250mA या 300mA) प्रदान करने के लिए किया जाना चाहिए, साथ ही चयनित बिन की अग्र वोल्टेज सीमा को समायोजित करना चाहिए। डिमिंग या ड्यूटी-चक्रित संचालन के लिए पल्स-विड्थ मॉड्यूलेशन (PWM) को लागू करने पर विचार करें, जो थर्मल लोड प्रबंधन में सहायक हो सकता है। सुनिश्चित करें कि ड्राइवर रिवर्स पोलैरिटी और वोल्टेज ट्रांजिएंट्स के विरुद्ध सुरक्षित है।

8.3 Optical and Material Considerations

275nm की UVC विकिरण अत्यधिक ऊर्जावान होती है और कई सामान्य सामग्रियों, जिनमें कुछ प्लास्टिक, एपॉक्सी और चिपकने वाले पदार्थ शामिल हैं, को क्षीण कर सकती है। सुनिश्चित करें कि प्रकाशीय पथ और LED के निकट की सभी सामग्रियाँ (लेंस, परावर्तक, गैस्केट, तार इन्सुलेशन) लंबे समय तक UVC एक्सपोजर के लिए रेटेड हों। सुरक्षात्मक खिड़कियों के लिए आमतौर पर क्वार्ट्ज ग्लास का उपयोग किया जाता है। त्वचा और आँखों को UVC आउटपुट के सीधे संपर्क में आने से बचाएँ।

9. विश्वसनीयता और जीवनकाल

डेटाशीट एक व्यापक विश्वसनीयता परीक्षण योजना की रूपरेखा प्रस्तुत करती है, जिसमें कमरे के तापमान पर संचालन जीवन (RTOL), उच्च/निम्न तापमान भंडारण जीवन (HTSL/LTSL), नम गर्मी परीक्षण और तापीय आघात शामिल हैं। ये परीक्षण विभिन्न तनाव स्थितियों के तहत वर्षों के संचालन का अनुकरण करते हैं। विफलता के मानदंडों को 10% से अधिक फॉरवर्ड वोल्टेज शिफ्ट या प्रारंभिक मान के 50% से नीचे विकिरण फ्लक्स गिरावट के रूप में परिभाषित किया गया है। निर्दिष्ट सीमाओं के भीतर उचित तापीय डिजाइन और विद्युत संचालन क्षेत्र में अनुमानित जीवनकाल प्राप्त करने के लिए आवश्यक है।

10. तकनीकी तुलना और विभेदन

पारंपरिक निम्न-दबाव पारा लैंप (जो 254nm पर उत्सर्जित करते हैं) की तुलना में, इस UVC LED के कई फायदे हैं: तत्काल चालू/बंद, कॉम्पैक्ट आकार, दिशात्मक उत्सर्जन, मजबूती (नाजुक कांच नहीं, पारा नहीं), और तरंगदैर्ध्य ट्यूनिंग की संभावना। अन्य UVC LEDs की तुलना में, इस विशिष्ट भाग के प्रमुख अंतर इसके 275nm तरंगदैर्ध्य, 250mA पर 37mW विशिष्ट आउटपुट और 3.5x3.5mm पैकेज प्रारूप का संयोजन हैं। 120-डिग्री का चौड़ा व्यूइंग एंगल एप्लिकेशन की ऑप्टिकल डिज़ाइन आवश्यकताओं के आधार पर एक लाभ या हानि हो सकता है।

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

प्र: विकिरण फ्लक्स (mW) और जीवाणुनाशक प्रभावशीलता में क्या अंतर है?
उ: विकिरण फ्लक्स कुल UVC प्रकाशीय शक्ति है। जीवाणुनाशक प्रभावशीलता इस शक्ति, उत्सर्जन स्पेक्ट्रम (शिखर तरंगदैर्ध्य), लक्ष्य से दूरी, एक्सपोजर समय और विशिष्ट सूक्ष्मजीव की संवेदनशीलता पर निर्भर करती है। 275nm तरंगदैर्ध्य रोगजनकों की एक विस्तृत श्रृंखला के खिलाफ बहुत प्रभावी है।

Q: क्या मैं इस LED को एक स्थिर वोल्टेज स्रोत से चला सकता हूँ?
A: नहीं। LED करंट-चालित उपकरण हैं। एक स्थिर वोल्टेज स्रोत करंट को नियंत्रित नहीं करेगा, जिससे थर्मल रनअवे और त्वरित विफलता होगी। हमेशा एक स्थिर करंट ड्राइवर का उपयोग करें।

Q: मैं आवश्यक हीटसिंक की गणना कैसे करूँ?
A: आपको कुल थर्मल प्रतिरोध पथ निर्धारित करना होगा। जंक्शन-टू-सोल्डर प्रतिरोध (R_{th j-s} = 12.3 K/W) से शुरू करें। अपने थर्मल इंटरफ़ेस मटेरियल, PCB, और बाहरी हीटसिंक के थर्मल प्रतिरोध को जोड़ें। सूत्र T_j = T_a + (P_diss * R_{th j-a}), ensure T_j remains below 115°C at your maximum ambient temperature and drive power (P_diss ≈ मैं_F * वी_F).

प्रश्न: आउटपुट तापमान के प्रति इतना संवेदनशील क्यों है?
A> This is a fundamental characteristic of semiconductor light sources, particularly in the ultraviolet range. Increased temperature increases non-radiative recombination within the semiconductor material, reducing the internal quantum efficiency and thus the light output.

12. व्यावहारिक डिज़ाइन और उपयोग केस

केस: एक पोर्टेबल सतह स्टरलाइज़र वैंड का डिज़ाइन।
एक डिजाइनर काउंटरटॉप्स, कीबोर्ड और फोन जैसी सतहों को कीटाणुरहित करने के लिए एक हैंडहेल्ड वैंड बनाना चाहता है। कॉम्पैक्ट आकार और 275nm आउटपुट के कारण वे LTPL-G35UV275PR LED का चयन करते हैं। कवरेज क्षेत्र बढ़ाने के लिए वे 4 एलईडी की एक सरणी का उपयोग करने की योजना बनाते हैं। प्रत्येक एलईडी को 250mA (टिपिकल V_F=6.2V, P_diss=1.55W) पर चलाया जाएगा। कुल सिस्टम पावर ~6.2W है। ~6W गर्मी को दूर करने के लिए वैंड के बॉडी में पंखों वाला एक हल्का एल्यूमीनियम हीटसिंक एकीकृत किया गया है। एक रिचार्जेबल लिथियम-आयन बैटरी द्वारा संचालित एक स्थिर-धारा ड्राइवर डिज़ाइन किया गया है। एक सुरक्षा इंटरलॉक सुनिश्चित करता है कि एलईडी केवल तभी सक्रिय हों जब वैंड को सतह से सही दूरी पर पकड़ा जाए। ऑप्टिकल डिज़ाइन एक व्यापक कीटाणुशोधन स्पॉट बनाने के लिए मूल 120-डिग्री बीम का उपयोग करता है। डिजाइनर सुसंगत प्रदर्शन के लिए X2 फ्लक्स बिन (34-39mW) से एलईडी का चयन करता है और एक्सपोज़र समय (जैसे, 10-सेकंड चक्र) को नियंत्रित करने के लिए PWM का उपयोग करता है।

13. Principle Introduction

UVC LED अर्धचालक पदार्थों पर आधारित होते हैं, आमतौर पर एल्यूमीनियम गैलियम नाइट्राइड (AlGaN) पर। जब एक फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल अर्धचालक के सक्रिय क्षेत्र में पुनर्संयोजित होते हैं, जिससे फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त होती है। इन फोटॉनों की तरंगदैर्ध्य अर्धचालक पदार्थ की बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। AlGaN परतों में एल्यूमीनियम सामग्री को सावधानीपूर्वक नियंत्रित करके, बैंडगैप को UVC रेंज (200-280nm) में प्रकाश उत्सर्जित करने के लिए इंजीनियर किया जा सकता है। 275nm उत्सर्जन सटीक एपिटैक्सियल विकास प्रक्रियाओं के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। उत्पन्न UVC फोटॉन अत्यधिक ऊर्जावान होते हैं और आणविक बंधनों को तोड़ सकते हैं, विशेष रूप से सूक्ष्मजीवों के DNA/RNA में, जिससे उनकी प्रतिकृति बनने से रोका जा सकता है।

14. विकास प्रवृत्तियाँ

UVC LED का क्षेत्र तेजी से विकसित हो रहा है। प्रमुख प्रवृत्तियों में शामिल हैं:

• बढ़ी हुई वॉल-प्लग दक्षता (WPE): चल रहे शोध का उद्देश्य विद्युत-से-प्रकाशीय शक्ति रूपांतरण दक्षता में सुधार करना है, जो सीधे तौर पर ऊष्मा उत्पादन और प्रणाली की बिजली आवश्यकताओं को कम करता है।
• उच्चतर आउटपुट पावर: एकल उत्सर्जक या छोटे पैकेज से उच्च विकिरण फ्लक्स वाले एलईडी का विकास, जो अधिक कॉम्पैक्ट और शक्तिशाली कीटाणुशोधन प्रणालियों को सक्षम बनाता है।
• लंबा जीवनकाल (L70/B50): सामग्री, पैकेजिंग और थर्मल प्रबंधन में सुधार परिचालन जीवनकाल को बढ़ा रहे हैं, जिससे उच्च-ड्यूटी-साइकिल अनुप्रयोगों के लिए एलईडी पारंपरिक लैंप के साथ अधिक प्रतिस्पर्धी बन रही हैं।
• लागत में कमी: निर्माण मात्रा बढ़ने और प्रक्रियाओं के परिपक्व होने के साथ, UVC आउटपुट की प्रति मिलीवाट लागत लगातार कम हो रही है, जिससे व्यवहार्य अनुप्रयोगों की सीमा विस्तृत हो रही है।
• तरंगदैर्ध्य अनुकूलन: विशिष्ट रोगजनकों और अनुप्रयोगों के लिए इष्टतम तरंगदैर्ध्य पर शोध जारी है, जिससे स्वास्थ्य सेवा, जल और वायु शुद्धिकरण के लिए अनुकूलित LEDs के विकास की संभावना है।

ठोस-अवस्था यूवीसी स्रोतों में संक्रमण एक स्पष्ट दीर्घकालिक प्रवृत्ति है, जो उनके स्वरूप कारक, सुरक्षा और नियंत्रणीयता में निहित लाभों द्वारा प्रेरित है।