LTPL-G35UVC275PR UVC LED विशिष्टता पत्रक - आकार 3.5x3.5x1.2mm - विशिष्ट वोल्टेज 5.9V - अधिकतम शक्ति 2.0W - चरम तरंगदैर्ध्य 274nm - सरलीकृत चीनी तकनीकी दस्तावेज़

1. उत्पाद अवलोकन

LTPL-G35UVC उत्पाद श्रृंखला जीवाणुरोधी और चिकित्सीय अनुप्रयोगों के लिए ठोस-राज्य पराबैंगनी प्रकाश स्रोतों के क्षेत्र में एक महत्वपूर्ण प्रगति का प्रतिनिधित्व करती है। यह उत्पाद प्रकाश उत्सर्जक डायोड (LED) प्रौद्योगिकी के अंतर्निहित लाभों, जैसे लंबी सेवा जीवन और उच्च विश्वसनीयता, तथा पारंपरिक पराबैंगनी प्रकाश स्रोतों को प्रतिस्थापित करने के लिए पर्याप्त प्रदर्शन स्तर को जोड़ती है। इसका डिजाइन डिजाइन लचीलापन प्रदान करने और प्रभावी UVC विकिरण की आवश्यकता वाले क्षेत्रों में नए अनुप्रयोगों को सक्षम करने के लिए तैयार किया गया है।

इस उत्पाद की प्रमुख विशेषताओं में शामिल हैं: एकीकृत सर्किट (I.C.) ड्राइव सिस्टम के साथ संगतता, RoHS (हानिकारक पदार्थ प्रतिबंध) निर्देश के अनुपालन द्वारा सीसा-मुक्त सुनिश्चित करना, और पारा लैंप जैसी पारंपरिक पराबैंगनी प्रौद्योगिकियों की तुलना में कम समग्र परिचालन और रखरखाव लागत। प्रमुख लक्षित बाजारों में चिकित्सा उपकरण, जल शोधन, वायु कीटाणुशोधन और सतह कीटाणुशोधन जैसे क्षेत्रों के उपकरण निर्माता शामिल हैं।

2. तकनीकी मापदंडों की गहन व्याख्या

2.1 पूर्ण अधिकतम रेटिंग

विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए, यह उपकरण कठोर पर्यावरणीय और विद्युत सीमाओं के तहत कार्य करने के लिए निर्दिष्ट है। पूर्ण अधिकतम रेटिंग परिवेश तापमान (Ta) 25°C पर मापी गई है, जो उस सीमा को परिभाषित करती है जिसके परे स्थायी क्षति हो सकती है।

• शक्ति अपव्यय (Po):अधिकतम 2.0 वाट। यह वह कुल ऊष्मा है जिसे पैकेज अपव्ययित कर सकता है।
• डीसी अग्र धारा (IF):अधिकतम 300 मिलीएम्पियर।
• कार्य तापमान सीमा (Topr):-40°C से +80°C। उपकरण इस विस्तृत तापमान विंडो के भीतर कार्य करने के लिए रेटेड है।
• भंडारण तापमान सीमा (Tstg):-40°C से +100°C।
• जंक्शन तापमान (Tj):अधिकतम 105°C। सेमीकंडक्टर चिप का स्वयं का तापमान इस सीमा से अधिक नहीं होना चाहिए।

एक महत्वपूर्ण नोट चेतावनी देता है कि लंबे समय तक रिवर्स बायस स्थितियों में LED को संचालित करने से बचें, क्योंकि इससे डिवाइस विफल हो सकता है।

2.2 ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ

मुख्य प्रदर्शन मापदंड Ta=25°C और परीक्षण धारा (If) 250mA (जिसे विशिष्ट कार्य बिंदु माना जाता है) की स्थितियों में परिभाषित किए गए हैं।

• फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf):टाइपिकल वैल्यू 5.9V है, न्यूनतम 5.2V है, अधिकतम 7.7V है। माप सहनशीलता ±0.1V है।
• रेडिएंट फ्लक्स (Φe):यह UVC स्पेक्ट्रम रेंज में कुल ऑप्टिकल पावर आउटपुट है। टाइपिकल वैल्यू 35.0 मिलीवाट (mW) है, न्यूनतम 25.0 mW है। माप सहनशीलता ±10% है।
• पीक वेवलेंथ (λp):वह तरंगदैर्ध्य जिस पर LED सबसे अधिक ऑप्टिकल पावर उत्सर्जित करता है। टाइपिकल वैल्यू 274 नैनोमीटर (nm) है, रेंज 265nm से 280nm के बीच है। सहनशीलता ±3nm है। यह इसे स्पष्ट रूप से UVC बैंड (200-280nm) में रखता है, जो अपनी जीवाणुरोधी प्रभावकारिता के लिए जाना जाता है।
• व्यूइंग एंगल (2θ1/2):टाइपिकल वैल्यू 120 डिग्री है, जो उत्सर्जित विकिरण के कोणीय वितरण को परिभाषित करती है।
• थर्मल रेजिस्टेंस (Rth j-s):सेमीकंडक्टर जंक्शन से सोल्डर पॉइंट तक थर्मल रेजिस्टेंस का विशिष्ट मूल्य 16.8 K/W है। यह पैरामीटर थर्मल मैनेजमेंट डिजाइन के लिए महत्वपूर्ण है। संदर्भ माप एक विशिष्ट एल्यूमीनियम-बेस मेटल कोर प्रिंटेड सर्किट बोर्ड (MCPCB) का उपयोग करता है।
• इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ESD) संवेदनशीलता:ह्यूमन बॉडी मॉडल (JESD22-A114-B) के अनुसार 2000V तक सहने योग्य, जो मध्यम ESD रोबस्टनेस दर्शाता है, लेकिन फिर भी सावधानीपूर्वक हैंडलिंग की आवश्यकता है।

3. ग्रेडिंग प्रणाली विवरण

एप्लिकेशन डिजाइन में स्थिरता सुनिश्चित करने के लिए, एलईडी को मुख्य पैरामीटर्स के आधार पर बिन किया जाता है। बिन कोड पैकेजिंग पर मार्क किया जाता है।

3.1 फॉरवर्ड वोल्टेज (Vf) बिनिंग

एलईडी को 250mA पर उनके फॉरवर्ड वोल्टेज के आधार पर पांच बिन (V1 से V5) में वर्गीकृत किया जाता है। प्रत्येक बिन 0.5V की रेंज को कवर करता है, 5.2-5.7V (V1) से लेकर 7.2-7.7V (V5) तक। प्रत्येक बिन के भीतर सहनशीलता ±0.1V है। यह डिजाइनरों को समान विद्युत विशेषताओं वाले एलईडी का चयन करने की अनुमति देता है, चाहे वह समानांतर कनेक्शन के लिए हो या करंट बैलेंसिंग सर्किट के लिए।

3.2 रेडिएंट फ्लक्स (Φe) बिनिंग

ऑप्टिकल आउटपुट पावर को चार श्रेणियों (X1 से X4) में विभाजित किया गया है। उदाहरण के लिए, X2 ग्रेड उन LED को शामिल करता है जिनका 250mA पर रेडिएंट फ्लक्स 30.0 mW से 35.0 mW के बीच होता है। X4 ग्रेड न्यूनतम मान 40.0 mW निर्धारित करता है। सहनशीलता ±7% है। यह ग्रेडिंग उन अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जिन्हें एक विशिष्ट न्यूनतम विकिरण खुराक की आवश्यकता होती है।

3.3 पीक वेवलेंथ (Wp) बिनिंग

वर्तमान में, सभी डिवाइस एकल तरंगदैर्ध्य ग्रेड W1 के अंतर्गत आते हैं, जिसकी सीमा 265nm से 280nm तक है। सहनशीलता ±3nm है। यह सुनिश्चित करता है कि सभी डिवाइस प्रभावी जीवाणुनाशक सीमा के भीतर विकिरण उत्सर्जित करते हैं।

4. प्रदर्शन वक्र विश्लेषण

डेटाशीट विभिन्न परिस्थितियों में डिवाइस के व्यवहार को दर्शाने वाले कई ग्राफ प्रदान करती है। जब तक अन्यथा न कहा गया हो, सभी कर्व 25°C के परिवेश के तापमान पर आधारित हैं।

4.1 सापेक्ष विकिरण फ्लक्स बनाम फॉरवर्ड करंट

यह वक्र दर्शाता है कि ड्राइव करंट बढ़ने के साथ प्रकाश उत्पादन बढ़ता है, लेकिन पूरी तरह से रैखिक नहीं है। यह विद्युत इनपुट और प्रकाश आउटपुट के बीच संबंध दर्शाता है, जो दक्षता और आउटपुट के लिए इष्टतम कार्य बिंदु निर्धारित करने में सहायक है।

4.2 सापेक्ष वर्णक्रमीय वितरण

यह आरेख उत्सर्जन स्पेक्ट्रम को दर्शाता है, जो विभिन्न तरंगदैर्ध्य पर प्रकाश की तीव्रता प्रदर्शित करता है। यह 274nm के आसपास शिखर उत्सर्जन और स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ की पुष्टि करता है, जो विशिष्ट सूक्ष्मजीवों के प्रति LED की प्रभावशीलता को समझने के लिए महत्वपूर्ण है।

4.3 फॉरवर्ड करंट बनाम फॉरवर्ड वोल्टेज (I-V कर्व)

डायोड की मूलभूत विद्युत विशेषता। यह वक्र करंट ड्राइव सर्किट डिजाइन करने के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह वांछित करंट प्राप्त करने के लिए आवश्यक वोल्टेज दर्शाता है।

4.4 सापेक्ष विकिरण फ्लक्स बनाम जंक्शन तापमान

यह महत्वपूर्ण वक्र दर्शाता है कि प्रकाश उत्पादन जंक्शन तापमान (Tj) बढ़ने के साथ कैसे कम होता है। LED के जीवनकाल में उच्च आउटपुट शक्ति बनाए रखने के लिए प्रभावी ऊष्मा प्रबंधन आवश्यक है।

4.5 विकिरण विशेषताएँ (स्थानिक वितरण)

ध्रुवीय आरेख, जो कोणीय तीव्रता वितरण को दर्शाता है, 120 डिग्री के दृश्य कोण की पुष्टि करता है। लक्ष्य सतह पर समान प्रकाशन सुनिश्चित करने के लिए प्रकाशिकी प्रणाली डिजाइन में यह महत्वपूर्ण है।

4.6 फॉरवर्ड करंट डिरेटिंग वक्र

यह आरेख परिवेश तापमान के फलन के रूप में अधिकतम अनुमत फॉरवर्ड करंट को परिभाषित करता है। तापमान बढ़ने पर, जंक्शन तापमान को उसकी 105°C सीमा से अधिक होने से रोकने के लिए अधिकतम सुरक्षित धारा कम हो जाती है।

4.7 फॉरवर्ड वोल्टेज बनाम जंक्शन तापमान

यह फॉरवर्ड वोल्टेज और सेमीकंडक्टर जंक्शन तापमान के बीच संबंध दर्शाता है, जिसका उपयोग अप्रत्यक्ष तापमान निगरानी या तापमान-निर्भर व्यवहार को समझने के लिए किया जा सकता है।

5. यांत्रिक एवं पैकेजिंग जानकारी

5.1 आयाम

LED पैकेज वर्गाकार है। जब तक अन्यथा न कहा गया हो, सभी आयाम मिलीमीटर में दिए गए हैं, जिनकी मानक सहनशीलता ±0.2mm है। भौतिक आयाम PCB लेआउट और अंतिम उत्पाद में एकीकरण के लिए महत्वपूर्ण कारक हैं।

5.2 अनुशंसित PCB पैड लेआउट

मुद्रित सर्किट बोर्ड (PCB) के लिए विस्तृत सोल्डर पैड लेआउट प्रदान किया गया है। विश्वसनीय सोल्डर जोड़, उचित ताप हस्तांतरण और यांत्रिक स्थिरता प्राप्त करने के लिए इन अनुशंसित पैड आयामों और रिक्ति का पालन करना महत्वपूर्ण है। पैड विनिर्देश सहनशीलता ±0.1mm है।

5.3 ध्रुवीयता पहचान

डेटाशीट में एनोड और कैथोड कनेक्शन को इंगित करने वाले चिह्न या आरेख शामिल हैं। क्षति से बचने के लिए असेंबली के दौरान सही ध्रुवीयता पर ध्यान देना आवश्यक है।

6. सोल्डरिंग और असेंबली गाइड

6.1 अनुशंसित रीफ्लो प्रोफाइल

लीड-फ्री सोल्डर असेंबली के लिए उपयोग की जाने वाली विस्तृत रीफ्लो सोल्डरिंग प्रोफाइल निर्धारित की गई है। प्रमुख पैरामीटर में शामिल हैं:

• शिखर तापमान (Tp): अधिकतम 260°C (अनुशंसित 245°C)।
• लिक्विडस से ऊपर का समय (217°C): 60-150 सेकंड।
• प्रीहीट तापमान: 150-200°C, 60-120 सेकंड के लिए।
• थर्मल स्ट्रेस को कम करने के लिए अधिकतम हीटिंग और कूलिंग दर परिभाषित की गई हैं।

25°C से शिखर तापमान तक का कुल समय 8 मिनट से अधिक नहीं होना चाहिए। रिफ्लो सोल्डरिंग अधिकतम तीन बार की जानी चाहिए।

6.2 हैंड सोल्डरिंग

यदि हैंड सोल्डरिंग आवश्यक है, तो सोल्डरिंग आयरन टिप का तापमान 300°C से अधिक नहीं होना चाहिए, संपर्क समय अधिकतम 2 सेकंड तक सीमित होना चाहिए, और केवल एक बार ऑपरेशन किया जाना चाहिए।

6.3 सफाई

यदि सोल्डरिंग के बाद सफाई की आवश्यकता हो, तो केवल आइसोप्रोपिल अल्कोहल जैसे अल्कोहल आधारित सॉल्वेंट्स का उपयोग करें। अनिर्दिष्ट रासायनिक सफाई एजेंट LED एनकैप्सुलेशन को नुकसान पहुंचा सकते हैं।

6.4 ड्राइविंग विधि

LED एक करंट-ड्रिवन डिवाइस है। एकाधिक LED को जोड़ने पर समान प्रकाश उत्पादन सुनिश्चित करने के लिए, उन्हें श्रृंखला कॉन्फ़िगरेशन में ड्राइव किया जाना चाहिए, या प्रत्येक समानांतर शाखा के लिए स्वतंत्र करंट रेगुलेटर का उपयोग किया जाना चाहिए। निरंतर वोल्टेज स्रोत के बजाय निरंतर करंट ड्राइवर के उपयोग की दृढ़ता से सिफारिश की जाती है।

7. पैकेजिंग एवं आर्डर जानकारी

7.1 टेप एवं रील पैकेजिंग

LED स्वचालित असेंबली के लिए उभरे हुए कैरियर टेप रील के रूप में आपूर्ति किए जाते हैं। प्रमुख पैकेजिंग विनिर्देशों में शामिल हैं:

• रील आकार: 7 इंच।
• प्रति रील अधिकतम मात्रा: 500 टुकड़े।
• न्यूनतम पैकेज मात्रा: 100 टुकड़े शेष स्टॉक से।
• कैरियर टेप को कवर सील के साथ बंद किया गया है।
• पैकेजिंग EIA-481-1-B मानक के अनुरूप है।

स्पेसिफिकेशन शीट में कैरियर टेप पॉकेट्स और रील्स के विस्तृत आयाम प्रदान किए गए हैं।

8. अनुप्रयोग सुझाव

8.1 विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य

• सतह कीटाणुशोधन:मोबाइल फोन, उपकरण या काउंटरटॉप्स जैसे उपकरणों को कीटाणुरहित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले उपकरणों में एकीकृत।
• जल शुद्धिकरण:बैक्टीरिया और वायरस को निष्क्रिय करने के लिए पॉइंट-ऑफ-यूज़ या पॉइंट-ऑफ-एंट्री जल उपचार प्रणालियों में उपयोग।
• वायु कीटाणुशोधन:HVAC प्रणाली, वायु शोधक या ऊपरी स्थान वायु कीटाणुशोधन उपकरणों में कार्यान्वित करें।
• चिकित्सा उपकरण कीटाणुशोधन:उपकरणों या औजारों के आंतरिक कक्षों को कीटाणुरहित करने के लिए उपयोग करें।

8.2 डिज़ाइन विचार

• ताप प्रबंधन:16.8 K/W की विशिष्ट तापीय प्रतिरोध के कारण, एक उचित हीटसिंक (MCPCB संदर्भ के साथ) डिज़ाइन करना जंक्शन तापमान को सीमा के भीतर रखने और दीर्घकालिक विकिरण फ्लक्स आउटपुट सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है।
• प्रकाशिकी डिज़ाइन:120 डिग्री के दृश्य कोण के लिए लक्ष्य क्षेत्र में UVC प्रकाश को कुशलतापूर्वक संरेखित या निर्देशित करने के लिए परावर्तक या लेंस की आवश्यकता हो सकती है।
• विद्युत डिजाइन:एक स्थिर धारा ड्राइवर का उपयोग करें जो आगे के वोल्टेज रेंज (5.2V-7.7V) के लिए उपयुक्त हो और 300mA तक की धारा प्रदान कर सके। एकाधिक LED डिजाइन में बिनिंग पर विचार करें।
• सामग्री संगतता:सुनिश्चित करें कि UVC विकिरण के संपर्क में आने वाली आवरण सामग्री क्षरण का विरोध कर सकती है (उदाहरण के लिए, कुछ प्लास्टिक पीले पड़ सकते हैं या भंगुर हो सकते हैं)।
• सुरक्षा:UVC विकिरण आंखों और त्वचा के लिए हानिकारक है। डिजाइन में मानव जोखिम को रोकने के लिए उचित परिरक्षण, इंटरलॉक और चेतावनी शामिल होनी चाहिए।

9. विश्वसनीयता और परीक्षण

9.1 विश्वसनीयता परीक्षण योजना

उत्पाद विभिन्न प्रतिबल स्थितियों के तहत मजबूती सुनिश्चित करने के लिए व्यापक विश्वसनीयता परीक्षणों की एक श्रृंखला से गुजरता है। प्रमुख परीक्षणों में शामिल हैं:

• कमरे के तापमान पर परिचालन जीवनकाल (RTOL):250mA पर 3,000 घंटे, और अधिकतम 300mA धारा पर 1,000 घंटे।
• उच्च/निम्न तापमान भंडारण जीवनकाल (HTSL/LTSL):क्रमशः 100°C और -40°C पर 1,000 घंटे।
• नमी युक्त उच्च तापमान भंडारण (WHTSL):60°C और 90% सापेक्ष आर्द्रता पर 1,000 घंटे।
• थर्मल शॉक (TS):-30°C और 85°C के बीच 100 चक्र।

सभी कार्यशील जीवन परीक्षण निर्दिष्ट धातु हीट सिंक पर एलईडी स्थापित करके किए गए।

9.2 विफलता मानदंड

यदि परीक्षण के बाद, 250mA पर मापने पर, इसका फॉरवर्ड वोल्टेज प्रारंभिक मान से 10% से अधिक बढ़ जाता है, या इसका विकिरण फ्लक्स प्रारंभिक माप के 50% से नीचे गिर जाता है, तो डिवाइस विफल माना जाएगा।

10. तकनीकी तुलना और लाभ

पारंपरिक जीवाणुनाशक लैंप (उदाहरण के लिए, 254nm उत्सर्जित करने वाले कम दबाव वाले पारा लैंप) की तुलना में, इस यूवीसी एलईडी के कई महत्वपूर्ण लाभ हैं:

• तत्काल चालू/बंद:LED तुरंत पूर्ण आउटपुट तक पहुँच जाते हैं, जबकि फ्लोरोसेंट ट्यूबों को वार्म-अप समय की आवश्यकता होती है।
• कॉम्पैक्ट आकार और डिज़ाइन स्वतंत्रता:छोटे आकार का फॉर्म फैक्टर इसे पोर्टेबल और सीमित-स्थान वाले उपकरणों में एकीकृत करने में सक्षम बनाता है।
• स्थायित्व और जीवनकाल:ठोस-राज्य संरचना इसे कंपन और भौतिक आघात के प्रति अधिक प्रतिरोधी बनाती है। जीवनकाल डेटा विश्वसनीयता परीक्षणों के माध्यम से प्रदान किया जाता है, लेकिन उचित ताप अपव्यय के साथ, LED आमतौर पर पारंपरिक ट्यूबों की तुलना में लंबा परिचालन जीवन प्रदान करते हैं।
• पारा मुक्त:इसमें खतरनाक पारा शामिल नहीं है, जिससे निपटान सरल हो जाता है और पर्यावरणीय सुरक्षा बढ़ जाती है।
• तरंगदैर्ध्य लचीलापन:274nm का शिखर तरंगदैर्ध्य कई रोगजनकों के खिलाफ प्रभावी है। संकीर्ण स्पेक्ट्रम अनावश्यक विकिरण के बिना लक्षित अनुप्रयोग की अनुमति देता है।
• कम परिचालन लागत:उच्च दक्षता और लंबी आयु दीर्घकालिक ऊर्जा और प्रतिस्थापन लागत को कम करने में योगदान करती है।

11. सामान्य प्रश्न (तकनीकी मापदंडों पर आधारित)

प्रश्न: इस LED की विशिष्ट कार्यशील धारा क्या है?
उत्तर: ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक विशेषताएँ 250mA पर निर्दिष्ट हैं, जो एक सामान्य कार्य बिंदु है। पूर्ण अधिकतम धारा 300mA है।

प्रश्न: कई LEDs की समान चमक कैसे सुनिश्चित करें?
उत्तर: फ्लक्स बिनिंग जानकारी का उपयोग करें। समान विकिरण फ्लक्स (Φe) बिन (जैसे X2) से एलईडी का चयन करें और उन्हें समान धारा से चलाएं, अधिमानतः श्रृंखला विन्यास में या समानांतर स्ट्रिंग्स के लिए स्वतंत्र धारा विनियमन प्रदान करें।

प्रश्न: इस एलईडी के लिए थर्मल प्रबंधन इतना महत्वपूर्ण क्यों है?
उत्तर: "सापेक्ष विकिरण फ्लक्स बनाम जंक्शन तापमान" वक्र के अनुसार, प्रकाश उत्पादन तापमान बढ़ने के साथ काफी कम हो जाता है। अधिकतम जंक्शन तापमान (105°C) से अधिक होने से त्वरित उम्र बढ़ने और समय से पहले विफलता भी हो सकती है। उचित हीट सिंकिंग प्रदर्शन और विश्वसनीयता के लिए आवश्यक है।

प्रश्न: क्या मैं इस एलईडी को एक निरंतर वोल्टेज बिजली आपूर्ति के साथ चला सकता हूं?
उत्तर: अनुशंसित नहीं है। एलईडी धारा-चालित उपकरण हैं। डायोड की घातीय I-V विशेषता के कारण, फॉरवर्ड वोल्टेज (जैसा कि Vf बिनिंग में दिखाया गया है) में मामूली बदलाव से धारा में भारी बदलाव होता है, जिससे असंगत आउटपुट और संभावित ओवरकरंट क्षति होती है। हमेशा एक निरंतर धारा ड्राइवर का उपयोग करें।

प्रश्न: एलईडी आउटपुट विंडो के पास किस सामग्री का उपयोग करना सुरक्षित है?
उत्तर: यूवीसी विकिरण कई कार्बनिक सामग्रियों को नष्ट कर देता है। प्रकाश पथ में लेंस, विंडो और आवास घटकों के लिए, यूवीसी-प्रतिरोधी सामग्री जैसे क्वार्ट्ज ग्लास के कुछ ग्रेड, पीटीएफई (टेफ्लॉन), या समर्पित यूवीसी-स्थिर प्लास्टिक का उपयोग करें।

12. डिजाइन और उपयोग केस स्टडी

परिदृश्य: एक पोर्टेबल पानी कीटाणुशोधन बोतल डिजाइन करना।
एक डिजाइनर एक पुन: प्रयोज्य पानी की बोतल बना रहा है जिसमें UVC कीटाणुशोधन कार्य एकीकृत है। LTPL-G35UVC275PR का चयन इसके कॉम्पैक्ट आकार और 274nm के आउटपुट के कारण किया गया है।
कार्यान्वयन योजना:
1. विद्युत डिजाइन:एक छोटी, रिचार्जेबल लिथियम बैटरी एक बूस्ट कन्वर्टर/कॉन्स्टेंट करंट ड्राइवर को शक्ति प्रदान करती है, जिसे 250mA पर सेट किया गया है ताकि ड्राइवर के साथ श्रृंखला में जुड़े एक LED को चलाया जा सके।
2. थर्मल डिजाइन:LED को एक कस्टम एल्यूमीनियम-आधारित MCPCB पर लगाया गया है, जो थर्मल कनेक्शन के माध्यम से बोतल के आंतरिक धातु दीवार के साथ एकीकृत है, जिसे एक निष्क्रिय हीट सिंक के रूप में उपयोग किया जाता है।
3. प्रकाशिकी डिज़ाइन:एलईडी के 120 डिग्री बीम को सीधे पानी पर प्रकाशित करने के लिए उपयोग किया जाता है। गुहा की दीवारों पर परावर्तक कोटिंग एकरूपता बढ़ाती है।
4. सुरक्षा डिज़ाइन:सर्किट में एक टाइमर शामिल है ताकि पर्याप्त खुराक (जैसे 60 सेकंड) सुनिश्चित की जा सके। एक यांत्रिक इंटरलॉक एलईडी को सक्रिय होने से रोकता है जब बोतल का ढक्कन पूरी तरह से सील न हो, और गुहा अपारदर्शी है ताकि यूवीसी रिसाव को रोका जा सके।
5. घटक चयन:न्यूनतम विकिरण आउटपुट सुनिश्चित करने के लिए X2 या X3 लुमेन बिन से एलईडी का चयन किया जाता है, और ड्राइवर विनिर्देश V1-V5 वोल्टेज रेंज को संभालने में सक्षम होना चाहिए।

13. सिद्धांत परिचय

UVC एलईडी अर्धचालक सामग्री में इलेक्ट्रोल्यूमिनेसेंस सिद्धांत पर काम करती है। जब p-n जंक्शन पर फॉरवर्ड वोल्टेज लगाया जाता है, तो इलेक्ट्रॉन और होल पुनर्संयोजित होते हैं और फोटॉन के रूप में ऊर्जा मुक्त करते हैं। इन फोटॉनों की तरंगदैर्ध्य अर्धचालक सामग्री के बैंडगैप ऊर्जा द्वारा निर्धारित होती है। UVC उत्सर्जन (200-280nm) के लिए, एल्यूमीनियम गैलियम नाइट्राइड (AlGaN) जैसी सामग्रियों का उपयोग किया जाता है। AlGaN परत की विशिष्ट संरचना को 274nm का पीक उत्सर्जन उत्पन्न करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, जो लगभग 4.52 इलेक्ट्रॉन वोल्ट (eV) की फोटॉन ऊर्जा से मेल खाती है। यह उच्च-ऊर्जा पराबैंगनी प्रकाश सूक्ष्मजीवों के DNA और RNA द्वारा अवशोषित हो जाता है, जिससे थाइमिन डाइमर का निर्माण होता है, जो प्रतिकृति को बाधित करता है और कोशिका निष्क्रियता या मृत्यु का कारण बनता है, जिससे जीवाणुरोधी प्रभाव प्रदान होता है।

14. विकास प्रवृत्तियाँ

UVC LED क्षेत्र तेजी से विकसित हो रहा है। इस विशिष्टता पत्रक और व्यापक बाजार से देखी जाने वाली प्रमुख प्रवृत्तियों में शामिल हैं:

• निरंतर बढ़ती आउटपुट शक्ति:LTPL-G35UVC275PR जैसे दसियों मिलीवाट आउटपुट वाले उपकरण, प्रारंभिक कम-शक्ति पीढ़ियों से प्रगति का प्रतिनिधित्व करते हैं। निरंतर विकास का लक्ष्य एकल पैकेज से उच्च विकिरण फ्लक्स प्राप्त करना है।
• दक्षता (विद्युत-प्रकाश रूपांतरण दक्षता) में सुधार:शोध का ध्यान फॉरवर्ड वोल्टेज को कम करने और बाहरी क्वांटम दक्षता (आउटपुट फोटॉन और इनपुट इलेक्ट्रॉनों का अनुपात) बढ़ाने पर है, ताकि बिजली की खपत और तापीय भार को कम किया जा सके।
• विश्वसनीयता और जीवनकाल वृद्धि:निरंतर सामग्री विज्ञान और पैकेजिंग नवाचार का उद्देश्य कार्य जीवनकाल को और बढ़ाना है, जिससे UVC LED उच्च ड्यूटी साइकिल अनुप्रयोगों में पारंपरिक ट्यूबों की तुलना में अधिक प्रतिस्पर्धी बन सकें।
• लागत में कमी:निर्माण मात्रा में वृद्धि और प्रक्रिया परिपक्वता के साथ, प्रति मिलीवाट UVC आउटपुट की लागत में गिरावट की उम्मीद है, जिससे नए बड़े बाजार अनुप्रयोग खुलेंगे।
• तरंगदैर्ध्य अनुकूलन:अनुसंधान विशिष्ट रोगजनकों (जैसे वायरस बनाम बैक्टीरिया) को निष्क्रिय करने के लिए सबसे प्रभावी तरंगदैर्ध्य की खोज जारी रखता है, और इन इष्टतम तरंगदैर्ध्य पर उत्सर्जन करने वाले LED विकसित करता है।

ये रुझान ठोस-राज्य UVC प्रौद्योगिकी के अपनाने को विस्तारित होते हुए कीटाणुशोधन और शुद्धिकरण अनुप्रयोग क्षेत्रों में आगे बढ़ा रहे हैं।