Lembaran Data UVC LED LTPL-G35UV275PB - 3.5x3.5x1.05mm - 6.0V Tipikal - 275nm Puncak - 16mW Tipikal - Dokumen Teknikal Bahasa Melayu

1. Gambaran Keseluruhan Produk

Siri produk LTPL-G35UV mewakili sumber cahaya yang revolusioner dan cekap tenaga yang direka khas untuk aplikasi pensterilan dan perubatan. Teknologi ini menggabungkan jangka hayat panjang dan kebolehpercayaan tinggi yang wujud dalam Diod Pemancar Cahaya (LED) dengan ciri prestasi yang sesuai untuk menggantikan sumber cahaya ultralembayung konvensional. Ia menawarkan kebebasan reka bentuk yang ketara, membuka peluang baru untuk penyelesaian UVC keadaan pepejal dalam persekitaran yang mencabar.

Ciri utama produk ini termasuk keserasiannya dengan litar bersepadu (serasi I.C.), pematuhan dengan piawaian alam sekitar RoHS (bebas plumbum), dan potensi untuk kos operasi yang lebih rendah serta kos penyelenggaraan yang berkurangan berbanding teknologi UV tradisional seperti lampu merkuri.

1.1 Kelebihan Teras dan Pasaran Sasaran

Kelebihan utama LED UVC ini adalah sifat keadaan pepejalnya, yang bermaksud keupayaan hidup/mati serta-merta, tiada masa pemanasan, dan tiada bahan berbahaya seperti merkuri. Pasaran sasaran tertumpu pada aplikasi yang memerlukan penyinaran ultralembayung yang tepat, boleh dipercayai dan selamat. Ini termasuk tetapi tidak terhad kepada: sistem penyahjangkit permukaan untuk peralatan perubatan, peranti penulenan udara dan air, serta instrumentasi analisis dalam sains hayat dan penjagaan kesihatan. Produk ini direka untuk jurutera dan pengintegrasi sistem yang membangunkan penyelesaian pensterilan generasi seterusnya yang memerlukan faktor bentuk padat, kebolehkawalan digital, dan keselamatan yang dipertingkatkan.

2. Garis Besar dan Dimensi Mekanikal

Pakej LED mempunyai reka bentuk pemasangan permukaan yang padat. Semua dimensi kritikal diberikan dalam milimeter dengan toleransi piawai ±0.2mm melainkan dinyatakan sebaliknya. Garis besar fizikal adalah penting untuk susun atur PCB dan reka bentuk pengurusan haba, memastikan penjajaran, pematerian, dan penyebaran haba yang betul dari simpang ke titik pateri dan papan litar bercetak.

3. Kadar Maksimum Mutlak

Kadar ini mentakrifkan had tekanan di mana kerosakan kekal pada peranti mungkin berlaku. Operasi pada atau melebihi had ini tidak dijamin dan harus dielakkan untuk prestasi yang boleh dipercayai.

• Pelesapan Kuasa (P_O):1.05 W
• Arus Ulang Alik Terus (I_F):150 mA
• Julat Suhu Operasi (T_opr):-40°C hingga +80°C
• Julat Suhu Penyimpanan (T_stg):-40°C hingga +100°C
• Suhu Simpang (T_j):115°C

Nota Penting:Operasi lanjutan LED dalam keadaan pincang songsang boleh menyebabkan kerosakan atau kegagalan komponen. Perlindungan litar yang betul (cth., diod siri atau TVS) adalah disyorkan dalam aplikasi di mana voltan songsang mungkin berlaku.

4. Ciri Elektro-Optik

Parameter ini diukur pada suhu ambien (T_a) 25°C dan mentakrifkan prestasi tipikal peranti di bawah keadaan ujian yang ditetapkan.

Nota Pengukuran:
1. Fluks sinaran ialah jumlah kuasa optik keluaran yang diukur dengan sfera pengintegrasian.
2. Toleransi pengukuran voltan ulang alik ialah ±0.1V.
3. Toleransi pengukuran panjang gelombang puncak ialah ±3nm.
4. Toleransi pengukuran fluks sinaran ialah ±10%.
5. Nilai rintangan haba dirujuk menggunakan PCB Teras Logam (MCPCB) aluminium 2.0cm x 2.0cm x 0.17cm.

5. Sistem Kod Bin dan Klasifikasi

LED disusun ke dalam bin prestasi untuk memastikan konsistensi. Kod bin ditanda pada setiap beg pembungkusan.

5.1 Pembinanan Voltan Ulang Alik (V_F)

Toleransi pada setiap bin ialah ±0.1V.

5.2 Pembinanan Fluks Sinaran (Φ_e)

Toleransi pada setiap bin ialah ±10%.

5.3 Pembinanan Panjang Gelombang Puncak (λ_P)

Toleransi pada setiap bin ialah ±3nm.

6. Lengkung dan Analisis Prestasi Tipikal

Lengkung berikut memberikan gambaran tentang tingkah laku peranti di bawah pelbagai keadaan elektrik dan haba (diukur pada ambien 25°C melainkan dinyatakan).

6.1 Taburan Spektrum Relatif

Lengkung ini menunjukkan spektrum pancaran, berpusat di sekitar panjang gelombang puncak (cth., 275nm). Ia biasanya sempit untuk LED, yang bermanfaat untuk mensasarkan tindak balas fotokimia tertentu dalam pensterilan tanpa memancarkan panjang gelombang yang tidak perlu atau berbahaya.

6.2 Corak Sinaran (Sudut Pandangan)

Plot ciri sinaran menggambarkan taburan sudut keamatan cahaya. Sudut pandangan tipikal 120° (2θ_1/2) menunjukkan corak Lambertian atau pancaran lebar, yang berguna untuk menerangi permukaan secara sekata pada jarak dekat.

6.3 Fluks Sinaran Relatif vs. Arus Ulang Alik

Graf ini menunjukkan hubungan antara arus pacuan dan keluaran optik. Fluks sinaran umumnya meningkat dengan arus tetapi akan menunjukkan pertumbuhan sub-linear pada arus yang lebih tinggi disebabkan kejatuhan kecekapan dan peningkatan suhu simpang. Lengkung ini penting untuk menentukan titik operasi optimum untuk mengimbangi keluaran dan jangka hayat.

6.4 Voltan Ulang Alik vs. Arus Ulang Alik

Lengkung I-V menunjukkan hubungan eksponen tipikal diod. Voltan ulang alik meningkat dengan arus. Memahami lengkung ini adalah penting untuk mereka bentuk pemacu arus malar yang sesuai untuk memastikan operasi stabil.

6.5 Fluks Sinaran Relatif vs. Suhu Simpang

Ini adalah lengkung kritikal untuk pengurusan haba. Kecekapan LED UVC berkurangan apabila suhu simpang meningkat. Plot ini mengukur penurunan nilai ini, menekankan kepentingan penyingkiran haba yang berkesan untuk mengekalkan keluaran tinggi dan jangka hayat peranti yang panjang.

6.6 Voltan Ulang Alik vs. Suhu Simpang

Voltan ulang alik biasanya mempunyai pekali suhu negatif (berkurang dengan peningkatan suhu). Ciri ini kadangkala boleh digunakan untuk pemantauan suhu tidak langsung.

6.7 Lengkung Penurunan Nilai Arus Ulang Alik

Lengkung ini mentakrifkan arus ulang alik maksimum yang dibenarkan sebagai fungsi suhu ambien atau kes. Untuk mengelakkan melebihi suhu simpang maksimum (115°C), arus pacuan mesti dikurangkan apabila beroperasi pada suhu ambien yang lebih tinggi. Pematuhan kepada lengkung ini adalah wajib untuk operasi yang boleh dipercayai.

7. Ujian dan Kriteria Kebolehpercayaan

Pelan ujian kebolehpercayaan yang komprehensif mengesahkan prestasi jangka panjang dan ketahanan LED.

7.1 Keadaan Ujian

Nota: Ujian jangka hayat operasi dijalankan dengan LED dipasang pada penyingkir haba aluminium 90x70x4mm.

7.2 Kriteria Kegagalan

Selepas ujian, peranti dinilai berdasarkan kriteria berikut:
- Voltan Ulang Alik (V_F):Perubahan tidak boleh melebihi +10% daripada nilai awal apabila diukur pada I_F= 100mA.
- Fluks Sinaran (Φ_e):Keluaran tidak boleh jatuh di bawah 50% daripada nilai awal apabila diukur pada I_F= 100mA.

8. Garis Panduan Pemasangan dan Pengendalian

8.1 Profil Pematerian Alir Semula yang Disyorkan

Untuk pemasangan bebas plumbum, profil berikut dicadangkan untuk mengelakkan kerosakan haba pada pakej LED:

• Kadar Ramp-Rata (T_Lke T_P):Maks 3°C/saat
• Pemanasan Awal:150°C hingga 200°C selama 60-120 saat (t_S)
• Masa Melebihi Likuidus (T_L=217°C):60-150 saat (t_L)
• Suhu Puncak (T_P):260°C maksimum (245°C disyorkan)
• Masa dalam 5°C Puncak (t_P):10-30 saat
• Kadar Ramp-Turun:Maks 6°C/saat
• Jumlah Masa (25°C ke Puncak):Maks 8 minit

8.2 Cadangan Susun Atur Pad PCB

Tapak kaki yang disyorkan untuk pad pemasangan permukaan disediakan untuk memastikan pembentukan sendi pateri yang betul dan kestabilan mekanikal. Toleransi untuk spesifikasi pad ini ialah ±0.1mm.

8.3 Pembungkusan: Spesifikasi Pita dan Gegelung

LED dibekalkan dalam pita pembawa timbul dan pembungkusan gegelung untuk pemasangan automatik.
- Saiz gegelung: 7 inci.
- Kuantiti maksimum setiap gegelung: 500 keping (pembungkusan minimum untuk baki ialah 100 keping).
- Pembungkusan mematuhi spesifikasi EIA-481-1-B.
- Poket kosong dimeterai dengan pita penutup.
- Maksimum dua komponen hilang berturut-turut dibenarkan.

9. Amaran dan Nota Aplikasi Penting

9.1 Pembersihan

Jika pembersihan diperlukan selepas pematerian, gunakan hanya pelarut berasaskan alkohol seperti isopropil alkohol. Pembersih kimia yang tidak ditentukan boleh merosakkan bahan pakej LED (cth., kanta atau enkapsulan) dan menjejaskan prestasi atau kebolehpercayaan.

9.2 Kaedah Pacuan dan Langkah Berjaga-jaga Umum

LED adalah peranti berpacu arus. Ia mesti dikendalikan menggunakan sumber arus malar, bukan sumber voltan malar, untuk memastikan keluaran cahaya yang stabil dan mengelakkan pelarian haba. Litar pemacu harus direka untuk menghadkan arus lonjakan dan memberikan perlindungan terhadap transien elektrik (ESD, lonjakan).

Nota Pematerian Tambahan:
1. Pematerian tangan adalah mungkin dengan suhu hujung besi maksimum 300°C untuk tempoh maksimum 2 saat, hanya sekali setiap pad.
2. Pematerian alir semula harus dilakukan maksimum tiga kali.
3. Semua spesifikasi suhu merujuk kepada bahagian atas pakej.
4. Proses penyejukan pantas dari suhu puncak tidak disyorkan.
5. Suhu pematerian serendah mungkin yang mencapai sendi yang boleh dipercayai sentiasa diingini.
6. Pematerian celup bukan kaedah pemasangan yang disyorkan atau dijamin untuk komponen ini.

10. Pandangan Mendalam Teknikal dan Pertimbangan Reka Bentuk

10.1 Keperluan Pengurusan Haba

Rintangan haba dari simpang ke titik pateri (R_{th j-s}) ialah 30 K/W tipikal. Penyingkiran haba yang berkesan adalah tidak boleh dirunding untuk LED UVC. Tenaga foton tinggi penjanaan UVC menghasilkan haba yang ketara pada simpang semikonduktor. Tanpa penyebaran yang betul, suhu simpang akan meningkat, membawa kepada penyusutan lumen yang dipercepat, anjakan panjang gelombang, dan akhirnya, kegagalan bencana. Pereka bentuk mesti menggunakan MCPCB yang sesuai atau strategi pengurusan haba lain untuk mengekalkan T_jjauh di bawah maksimum 115°C, idealnya pada 80°C atau lebih rendah untuk jangka hayat maksimum.

10.2 Reka Bentuk Optik untuk Keberkesanan Pensterilan

Panjang gelombang puncak 275nm berada dalam julat keberkesanan pembunuh kuman (lebih kurang 260nm-280nm), di mana penyerapan DNA/RNA adalah tinggi. Fluks sinaran (mW), bukan fluks bercahaya (lm), adalah metrik yang relevan. Reka bentuk sistem mesti memastikan permukaan sasaran menerima dos UV yang diperlukan (diukur dalam J/m² atau mJ/cm²), yang merupakan hasil daripada irradians (W/m²) dan masa pendedahan. Sudut pandangan lebar 120° membantu dengan liputan seragam tetapi mengurangkan irradians puncak pada jarak tertentu. Untuk aplikasi fokus, optik sekunder mungkin diperlukan.

10.3 Antara Muka Elektrik dan Pemilihan Pemacu

Dengan voltan ulang alik tipikal 6.0V pada 100mA, LED memerlukan pemampu yang mampu menyampaikan arus malar yang stabil sehingga 150mA dengan voltan pematuhan melebihi 7.0V. Memandangkan pekali suhu negatif V_F, had arus rintangan mudah adalah tidak mencukupi dan berbahaya, kerana ia boleh membawa kepada pelarian haba. IC pemacu LED khusus atau litar arus malar linear/bermod suis yang direka dengan betul adalah penting. Pemacu juga harus termasuk ciri untuk permulaan lembut dan perlindungan voltan berlebihan.

10.4 Keserasian Bahan dan Keselamatan

Sinaran UVC pada 275nm sangat bertenaga dan boleh merosakkan banyak bahan organik, termasuk plastik, pelekat, dan penebat wayar yang digunakan dalam pemasangan. Semua bahan dalam laluan optik dan berhampiran LED mesti dinilai untuk pendedahan UVC. Tambahan pula, UVC adalah berbahaya kepada kulit dan mata manusia. Mana-mana produk akhir mesti menggabungkan perisai yang mencukupi, sistem saling kunci, dan label amaran untuk memastikan keselamatan pengguna, mematuhi piawaian keselamatan produk laser atau cahaya yang berkaitan (cth., IEC 62471).

11. Perbandingan dengan Teknologi UV Konvensional

LTPL-G35UV275PB menawarkan kelebihan berbeza berbanding sumber UV tradisional seperti lampu merkuri tekanan rendah:
Kelebihan:
- Hidup/Mati Serta-merta:Tiada masa pemanasan atau penyejukan, membolehkan operasi berdenyut.
- Padat & Teguh:Keadaan pepejal, tiada tiub kaca rapuh atau filamen.
- Bebas Merkuri:Mesra alam dan mengelakkan isu pelupusan bahan berbahaya.
- Kekhususan Panjang Gelombang:Spektrum pancaran sempit mensasarkan keberkesanan pembunuh kuman tanpa UV-A/UV-B asing.
- Kawalan Digital:Mudah dimalapkan dan boleh diintegrasikan dengan sistem kawalan pintar.
Pertimbangan:
- Kos Awal Lebih Tinggi per mW:Walaupun jumlah kos pemilikan mungkin lebih rendah.
- Pengurusan Haba:Memerlukan reka bentuk haba yang lebih aktif daripada beberapa lampu konvensional.
- Sistem Optik:Mungkin memerlukan reka bentuk optik yang berbeza disebabkan kawasan pancaran yang lebih kecil dan corak sinaran yang berbeza.

12. Senario Aplikasi dan Kes Penggunaan

• Penyahjangkit Permukaan:Integrasi ke dalam peranti untuk menyahjangkit alat perubatan, skrin telefon pintar, atau permukaan yang kerap disentuh di hospital dan ruang awam.
• Penulenan Air:Digunakan dalam penulen air titik penggunaan atau dalam talian untuk menyahaktifkan bakteria dan virus tanpa bahan kimia.
• Pensterilan Udara:Terbenam dalam sistem HVAC atau penulen udara mudah alih untuk merawat udara yang beredar.
• Peralatan Sains Hayat:Menyediakan pencahayaan UV di stesen kerja PCR, kabinet biosafety, atau crosslinker.
• Produk Pengguna:Penyahjangkit padat untuk barangan peribadi seperti berus gigi, botol bayi, atau topeng (dengan selungkup keselamatan yang sesuai).

13. Soalan Lazim (FAQ)

S: Apakah jangka hayat yang dijangkakan untuk LED UVC ini?
J: Jangka hayat biasanya ditakrifkan sebagai jam operasi sehingga fluks sinaran menyusut kepada 50% (L50). Ini sangat bergantung pada arus pacuan dan suhu simpang. Beroperasi pada 100mA tipikal dengan pengurusan haba yang baik (T_jrendah) boleh menghasilkan jangka hayat melebihi 10,000 jam, jauh melebihi banyak sumber UV konvensional.

S: Bolehkah saya memacu LED ini dengan bekalan kuasa 5V?
J: Tidak. Voltan ulang alik tipikal ialah 6.0V, dan maksimum boleh 7.0V. Bekalan 5V tidak akan menghidupkan LED dengan cukup. Penukar peningkatan atau pemacu dengan voltan pematuhan keluaran yang lebih tinggi diperlukan.

S: Bagaimanakah saya mentafsir kod bin semasa membuat pesanan?
J> Nyatakan bin V_Fyang diperlukan (V1-V4), bin Φ_e(X1-X3), dan bin λ_P(W1) berdasarkan keperluan aplikasi anda untuk konsistensi voltan, kuasa keluaran, dan panjang gelombang tepat. Ini memastikan anda menerima LED dengan ciri yang dikumpulkan rapat.

S: Adakah keluaran cahaya kelihatan?
J: Tidak. Sinaran UVC pada 275nm berada di luar spektrum boleh lihat (400-700nm). LED mungkin mempunyai cahaya biru/ungu yang sangat redup disebabkan pancaran sekunder kecil, tetapi keluaran pembunuh kuman utama adalah tidak kelihatan.Ketidaklihatan ini menjadikan saling kunci keselamatan lebih kritikal.