Spesifikasi LED UVC3535CZ0215 - 3.5x3.5x0.99mm - 5.0-8.0V - 0.7W - 270-285nm - Dokumentasi Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri UVC3535CZ0215 mewakili penyelesaian LED UVC berasaskan seramik dengan kebolehpercayaan tinggi yang direka untuk aplikasi ultralembayung yang menuntut. Produk ini direka untuk memberikan prestasi yang konsisten dalam persekitaran di mana ketahanan dan kestabilan output optikal adalah kritikal.

1.1 Kelebihan Teras

Kelebihan utama siri LED ini berasal daripada pembinaan bahan dan reka bentuk elektriknya. Pakej seramik menawarkan pengurusan haba yang lebih baik berbanding alternatif plastik, secara langsung menyumbang kepada jangka hayat operasi yang lebih panjang dan output fluks sinaran yang stabil. Diod Zener bersepadu menyediakan perlindungan nyahcas elektrostatik (ESD) dinilai sehingga 2,000V (Model Badan Manusia), meningkatkan ketahanan komponen dengan ketara terhadap pengendalian dan gangguan elektrik persekitaran. Tambahan pula, produk ini mematuhi arahan alam sekitar dan keselamatan utama termasuk RoHS, bebas plumbum, dan mematuhi piawaian EU REACH dan bebas halogen (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm), menjadikannya sesuai untuk pasaran global dengan keperluan kawal selia yang ketat.

1.2 Aplikasi Sasaran

Aplikasi dominan untuk siri LED UVC ini adalah pensterilan dan pembasmian kuman UV. Julat panjang gelombang 270-285nm amat berkesan untuk menyahaktifkan mikroorganisma seperti bakteria, virus, dan kulat dengan merosakkan DNA dan RNA mereka. Kes penggunaan khusus termasuk sistem penulenan air, unit pembasmian kuman udara, peranti pensterilan permukaan dalam persekitaran penjagaan kesihatan, dan produk sanitasi gred pengguna. Sudut pandangan lebar 150° memudahkan reka bentuk yang memerlukan liputan kawasan luas tanpa kanta sekunder optik yang kompleks.

2. Analisis Parameter Teknikal Mendalam

Pemahaman menyeluruh tentang parameter elektrik, optik, dan haba adalah penting untuk integrasi yang berjaya ke dalam produk akhir.

2.1 Penarafan Maksimum Mutlak

Penarafan ini menentukan had tekanan di mana kerosakan kekal mungkin berlaku. Arus hadapan berterusan maksimum (I_F) ialah 150mA. Suhu simpang maksimum mutlak (T_J) ialah 90°C. Peranti boleh beroperasi dalam julat suhu ambien -40°C hingga +85°C dan disimpan dari -40°C hingga +100°C. Rintangan haba dari simpang ke pad pateri (R_th) ditetapkan sebagai 20°C/W, satu angka penting untuk reka bentuk penyejuk haba.

2.2 Ciri-ciri Fotometrik dan Elektrik

Untuk kod pesanan khusus UVC3535CZ0215-HUC7085008X80100-1T, fluks sinaran minimum ialah 8mW, tipikal ialah 10mW, dan maksimum ialah 15mW, semua diukur pada arus hadapan (I_F) 100mA. Voltan hadapan (V_F) pada arus ini adalah antara 5.0V hingga 8.0V. Pancaran panjang gelombang puncak adalah antara 270nm dan 285nm. Pereka mesti mengambil kira julat V_Fini semasa memilih pemacu arus tetap.

3. Penjelasan Sistem Pembin

Produk ini dikelaskan ke dalam bin untuk memastikan konsistensi dalam lot pengeluaran. Tiga parameter utama dibin.

3.1 Pembin Fluks Sinaran

Fluks sinaran disusun ke dalam dua bin: Q1 (8-10mW) dan Q2 (10-15mW). Ini membolehkan pereka memilih LED berdasarkan output kuasa optikal yang diperlukan untuk aplikasi mereka, dengan toleransi pengukuran ±10%.

3.2 Pembin Panjang Gelombang Puncak

Panjang gelombang puncak adalah kritikal untuk keberkesanan pensterilan. Bin adalah: U27A (270-275nm), U27B (275-280nm), dan U28 (280-285nm), dengan toleransi pengukuran ±1nm. Aplikasi yang mensasarkan spektrum penyahaktifan patogen tertentu boleh memilih bin yang sesuai.

3.3 Pembin Voltan Hadapan

Voltan hadapan dibin dalam kenaikan 0.5V dari 5.0V hingga 8.0V (contohnya, 5055 untuk 5.0-5.5V, 5560 untuk 5.5-6.0V, dsb.), dengan toleransi pengukuran ±2% pada 100mA. Pembin ini membantu dalam mereka bentuk litar pemacu yang cekap dan menguruskan beban haba merentasi pelbagai LED dalam siri atau selari.

4. Analisis Keluk Prestasi

Datasheet menyediakan beberapa keluk ciri yang penting untuk meramalkan prestasi dunia sebenar.

4.1 Spektrum dan Fluks Relatif vs. Arus

Keluk spektrum menunjukkan puncak tipikal dalam julat UVC 270-285nm dengan pancaran minimum dalam jalur lain. Keluk Fluks Sinaran Relatif vs. Arus Hadapan hampir linear sehingga kadar 100mA, menunjukkan kecekapan penukaran arus-kepada-cahaya yang baik dalam julat operasi.

4.2 Hubungan Haba dan Elektrik

Keluk Panjang Gelombang Puncak vs. Arus menunjukkan anjakan minimum (<5nm) merentasi julat arus operasi, menunjukkan kestabilan kromatisiti. Keluk Arus Hadapan vs. Voltan Hadapan (I-V) menunjukkan hubungan eksponen ciri diod, penting untuk reka bentuk pemacu. Keluk Fluks Sinaran Relatif vs. Suhu Ambien menunjukkan output berkurangan apabila suhu meningkat, tingkah laku tipikal untuk LED yang mesti dikompensasi dalam pengurusan haba.

4.3 Keluk Penurunan Kadar

Mungkin yang paling kritikal untuk kebolehpercayaan, Keluk Penurunan Kadar memplotkan arus hadapan maksimum yang dibenarkan terhadap suhu ambien. Apabila suhu ambien meningkat, arus maksimum yang dibenarkan mesti dikurangkan untuk mengelakkan suhu simpang melebihi 90°C. Sebagai contoh, pada ambien 85°C, arus maksimum dikurangkan dengan ketara daripada 150mA maksimum mutlak.

5. Maklumat Mekanikal dan Pakej

5.1 Dimensi Fizikal

Dimensi pakej ialah 3.5mm (P) x 3.5mm (L) x 0.99mm (T), dengan toleransi ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Tapak kaki 3535 ini adalah piawaian industri biasa, memudahkan susun atur PCB dan pemasangan pick-and-place.

5.2 Konfigurasi Pad dan Polarity

Peranti mempunyai tiga pad: Pad 1 ialah Anod (+), Pad 2 ialah Katod (-), dan Pad 3 ialah Pad Haba Khusus. Pad haba adalah penting untuk pemindahan haba yang cekap dari simpang LED ke PCB dan mesti dipateri dengan betul ke tuangan kuprum yang sepadan di papan untuk mencapai prestasi haba yang ditetapkan (R_th20°C/W). Sambungan polarity yang salah akan menghalang LED daripada menyala dan mungkin merosakkan diod perlindungan Zener dalaman.

6. Garis Panduan Pateri dan Pemasangan

6.1 Proses Pateri Reflow

UVC3535CZ0215 sesuai untuk proses Teknologi Permukaan-Pasang (SMT) standard. Datasheet menekankan bahawa pateri reflow tidak boleh dilakukan lebih daripada dua kali untuk mengelakkan tekanan haba yang berlebihan pada pakej seramik dan bahan lampiran die dalaman. Semasa pemanasan, tekanan mekanikal pada badan LED mesti dielakkan. Selepas pateri, PCB tidak boleh dibengkokkan, kerana ini boleh memecahkan pakej seramik atau memutuskan sendi pateri.

6.2 Keadaan Penyimpanan

Walaupun tidak memperincikan tahap kelembapan penyimpanan secara eksplisit, produk ini dihantar dalam sistem pembungkusan tahan lembap (lihat bahagian Pembungkusan), menunjukkan ia sensitif kepada penyerapan lembapan. Adalah disyorkan untuk mengikuti prosedur pengendalian tahap kepekaan lembapan JEDEC standard (MSL) untuk pakej seramik jika beg telah dibuka, biasanya melibatkan pembakaran sebelum reflow jika terdedah melebihi had masa tertentu.

7. Maklumat Pembungkusan dan Pesanan

7.1 Pembungkusan Pita dan Gegelung

LED dibekalkan pada pita pembawa timbul yang dililit pada gegelung. Kuantiti pembungkusan standard ialah 1,000 keping setiap gegelung. Dimensi pita pembawa disediakan untuk memastikan keserasian dengan pengumpan peralatan pemasangan automatik.

7.2 Penghantaran Tahan Lembap

Gegelung dimeterai di dalam beg kalis lembap aluminium bersama desikan untuk mengawal kelembapan semasa penyimpanan dan pengangkutan. Beg dilabel dengan maklumat produk yang berkaitan.

7.3 Penyahkodan Nomenklatur Produk

Kod pesanan penuhUVC3535CZ0215-HUC7085008X80100-1Tberstruktur seperti berikut:

• UVC3535CZ0215: Nombor bahagian asas menunjukkan UVC, pakej Seramik 3.5x3.5mm dengan Zener, 2 cip, sudut 150°.
• H: Jenis cip (Mendatar).
• UC: Indeks Penghasilan Warna (kod khusus UVC).
• 7085: Julat panjang gelombang 270-285nm.
• 008: Fluks Sinaran Minimum 8mW.
• X80: Julat Voltan Hadapan 5.0-8.0V.
• 100: Arus Hadapan 100mA.
• 1: Kod kuantiti pembungkusan (1K keping).
• T: Pembungkusan pita.

8. Pertimbangan Reka Bentuk Aplikasi

8.1 Reka Bentuk Litar Pemacu

Pemacu arus tetap adalah wajib untuk operasi stabil dan jangka hayat panjang. Pemacu mesti mampu menyampaikan sehingga 100mA (atau titik operasi yang dipilih) dan menahan voltan hadapan maksimum sehingga 8.0V setiap LED. Apabila menyambungkan berbilang LED dalam siri, voltan pematuhan pemacu mesti melebihi jumlah V_Fmaksimum semua LED ditambah ruang kepala. Sambungan selari secara amnya tidak disyorkan tanpa pengimbangan arus individu disebabkan variasi pembin V_F.

8.2 Pengurusan Haba

Penyejuk haba yang berkesan adalah tidak boleh dirunding. Menggunakan rintangan haba (R_th) 20°C/W dan penyebaran kuasa (P_D= V_F* I_F), kenaikan suhu dari pad ke simpang boleh dikira: ΔT = R_th* P_D. PCB mesti mempunyai pad haba (Pad 3) yang cukup besar dan bersambung baik yang dipateri ke satah kuprum, mungkin dengan via haba yang menyambung ke lapisan dalam atau bawah. Keluk penurunan kadar mesti dirujuk untuk memastikan suhu simpang kekal di bawah 90°C pada arus operasi yang dimaksudkan dan suhu ambien maksimum.

8.3 Pertimbangan Optik dan Keselamatan

Sinaran UVC adalah berbahaya kepada kulit dan mata manusia. Reka bentuk produk akhir mesti menggabungkan ciri keselamatan seperti suis interlock, perisai, dan label amaran untuk mencegah pendedahan. Sudut pandangan 150° memberikan liputan luas tetapi mungkin memerlukan pemantul atau selongsong untuk mengarahkan cahaya dengan cekap ke permukaan sasaran. Bahan yang terdedah kepada UVC mesti tahan kepada degradasi daripada pendedahan UV yang berpanjangan (contohnya, plastik tertentu mungkin menjadi kuning atau rapuh).

9. Perbandingan dan Pembezaan Teknikal

UVC3535CZ0215 membezakannya sendiri melalui pakej seramik dan diod Zener bersepadu. Berbanding LED UVC berpakej plastik, badan seramik menawarkan kekonduksian haba yang lebih baik, membawa kepada suhu simpang yang lebih rendah pada arus pacuan yang sama, yang diterjemahkan kepada jangka hayat yang lebih panjang (L70/B50) dan output yang lebih stabil. Perlindungan ESD 2KV adalah kelebihan kebolehpercayaan yang ketara, mengurangkan kadar kegagalan semasa pemasangan dan pengendalian. Pembin eksplisit untuk panjang gelombang, fluks, dan voltan memberikan pereka parameter prestasi yang boleh diramal, membolehkan toleransi sistem yang lebih ketat.

10. Soalan Lazim (FAQ)

10.1 Apakah jangka hayat tipikal LED ini?

Walaupun datasheet tidak menyediakan graf jangka hayat L70/B50, jangka hayat LED UVC sangat dipengaruhi oleh suhu simpang operasi. Mengekalkan suhu simpang jauh di bawah maksimum 90°C, idealnya di bawah 60-70°C, melalui reka bentuk haba yang berkesan adalah faktor utama dalam mencapai beribu-ribu jam hayat operasi.

10.2 Bolehkah saya memacu LED ini dengan sumber voltan tetap?

Tidak. LED adalah peranti pacuan arus. Sumber voltan tetap tidak akan mengawal selia arus, membawa kepada pelarian haba dan kegagalan pantas disebabkan pekali suhu negatif voltan hadapan LED. Sentiasa gunakan pemacu arus tetap atau litar yang mengawal selia arus secara aktif.

10.3 Bagaimana saya mentafsir spesifikasi Fluks Sinaran (mW) untuk aplikasi pensterilan saya?

Fluks sinaran (dalam miliwatt) ialah jumlah kuasa optikal yang dipancarkan dalam jalur UVC. Fluks yang diperlukan bergantung pada dos UV patogen sasaran (diukur dalam mJ/cm²), jarak ke sasaran, masa pendedahan, dan kecekapan sistem optik. Anda mesti mengira penyinaran yang diperlukan (μW/cm²) pada sasaran dan bekerja ke belakang melalui kecekapan optik sistem anda untuk menentukan fluks LED yang diperlukan.

11. Kajian Kes Reka Bentuk dan Penggunaan

Senario: Mereka bentuk tongkat pensteril permukaan mudah alih.Reka bentuk memerlukan faktor bentuk padat, operasi bateri, dan pembasmian kuman yang berkesan dalam 5-10 saat setiap laluan. UVC3535CZ0215 dipilih untuk tapak kaki 3535 kecil dan sudut 150°, membolehkan tatasusunan mudah 3-5 LED untuk meliputi kawasan kepala tongkat. Bateri litium-ion dengan pemacu arus tetap boost direka untuk menyediakan 80mA setiap LED (dikurangkan sedikit untuk margin haba dalam peranti mudah alih). PCB menggunakan lapisan kuprum 2-auns dengan pad haba besar di bawah tatasusunan LED yang disambungkan ke perumahan aluminium peranti melalui pes haba. Perumahan bertindak sebagai penyejuk haba. Suis keselamatan berasaskan pecutan memastikan LED hanya diaktifkan apabila tongkat menghadap ke bawah ke arah permukaan, mencegah pendedahan tidak sengaja. Bin panjang gelombang U27B (275-280nm) dipilih untuk keseimbangan keberkesanan terhadap patogen biasa dan keserasian bahan.

12. Prinsip Operasi

LED UVC beroperasi berdasarkan prinsip elektroluminesens dalam bahan semikonduktor, khususnya struktur berasaskan aluminium galium nitrida (AlGaN). Apabila voltan hadapan dikenakan, elektron dan lubang bergabung semula di kawasan aktif cip semikonduktor, membebaskan tenaga dalam bentuk foton. Panjang gelombang khusus 270-285nm dicapai dengan mengawal dengan teliti tenaga jurang jalur lapisan AlGaN melalui komposisi aluminium mereka. Cahaya UV-C gelombang pendek, tenaga tinggi ini diserap oleh DNA dan RNA mikroorganisma, menyebabkan dimer timin yang menghalang replikasi dan membawa kepada penyahaktifan atau kematian sel.

13. Trend Teknologi

Pasaran LED UVC memberi tumpuan kepada meningkatkan kecekapan dinding-soket (kuasa output optikal per kuasa input elektrik), yang secara sejarahnya rendah berbanding LED boleh nampak. Penambahbaikan dalam pertumbuhan epitaksial, reka bentuk cip, dan kecekapan pengekstrakan pakej mendorong peningkatan keberkesanan. Trend lain ialah pembangunan LED pada panjang gelombang yang lebih pendek (contohnya, 220-230nm, dikenali sebagai Far-UVC), yang mungkin menawarkan keselamatan yang dipertingkatkan untuk pendedahan manusia sambil mengekalkan sifat pembasmi kuman. Tambahan pula, pemancar die tunggal kuasa lebih tinggi dan pakej berbilang cip sedang muncul untuk meningkatkan penyinaran dan mengurangkan bilangan komponen yang diperlukan dalam sistem. Dorongan berterusan untuk pengurangan kos menjadikan penyelesaian LED UVC semakin kompetitif dengan lampu wap merkuri tradisional merentasi lebih banyak segmen aplikasi.