ELUC3535NUB UVC LED Karatasi ya Data - 3.5x3.5x1.3mm - 5.0-7.5V - 0.13W - 270-285nm - Maandiko ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Mfululizo wa ELUC3535NUB unawakilisha suluhisho la LED yenye msingi wa kauri na kuaminika sana, iliyoundwa mahsusi kwa matumizi ya mwanga wa ultraviolet C (UVC). Bidhaa hii imeundwa kutoa utendakazi thabiti katika mazingira magumu ambapo ufanisi wa kuua vijidudu ni muhimu zaidi. Muundo wake wa msingi unatumia msingi wa kauri, ambao hutoa usimamizi bora wa joto ikilinganishwa na vifurushi vya plastiki vya jadi, jambo muhimu kwa kudumisha maisha ya LED na uthabiti wa pato katika matumizi ya UVC.

Soko kuu la lengo la sehemu hii ni sekta ya usafi na kuua vijidudu. Hii inajumuisha matumizi kama vile mifumo ya usafishaji wa maji, vifaa vya usafi wa hewa, vifaa vya usafi wa uso, na usafi wa vyombo vya matibabu. Ubunifu wa bidhaa hii unatia mkazo mambo muhimu kwa matumizi haya: nguvu ya mwanga katika safu ya kuua vijidudu, muundo thabiti kwa muda mrefu, na uwezo wa kufanya kazi na michakato ya kawaida ya usanikishaji wa teknolojia ya kushikamana na uso (SMT).

2. Uchunguzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

2.1 Vipimo Vya Juu Kabisa

Kifaa hiki kina kiwango cha juu cha mkondo wa moja kwa moja (I_F) wa 100 mA. Hata hivyo, hali ya kawaida ya uendeshaji iliyobainishwa katika maelezo ya kuagiza ni 20 mA. Kupunguzwa huku ni muhimu kwa kuhakikisha kuaminika kwa muda mrefu na kuzuia uharibifu wa haraka wa kiungo cha semiconductor. Joto la juu la kiungo (T_J) ni 100°C, na upinzani wa joto (R_th) kutoka kiungo hadi mazingira ni 65 °C/W. Thamani hii ya upinzani wa joto ni kigezo muhimu kwa ubunifu wa kizuizi cha joto; kuzidi joto la kiungo kunaweza kusababisha kushindwa kwa ghafla au kupungua kwa kiasi kikubwa kwa pato la mwanga.

Kifaa hiki hutoa ulinzi wa ESD hadi 2 kV (Mfano wa Mwili wa Mwanadamu), ambao ni kiwango cha kawaida cha ulinzi kwa usindikaji katika mazingira mengi ya uzalishaji. Safu ya joto la uendeshaji ni kutoka -30°C hadi +85°C, na safu ya joto la uhifadhi ni kutoka -40°C hadi +100°C, ikihakikisha ufaafu kwa aina mbalimbali za hali ya hewa ya ulimwengu na hali ya uhifadhi.

2.2 Sifa za Mwangaza na Umeme

Pato kuu la mwangaza hupimwa kwa mwanga unaotokana (mW), sio mwanga unaoonekana (lm), kwani hii ni chanzo cha mwanga wa UV usioonekana. Mwanga wa kawaida unaotokana kwa mkondo wa kusukuma wa 20 mA ni 2 mW, na thamani ya chini ya dhamana ya 1 mW na ya juu ya 2.5 mW kwa msimbo wa agizo ulioorodheshwa. Urefu wa wimbi la kilele huanguka ndani ya safu ya 270 nm hadi 285 nm, ambayo iko ndani ya bendi yenye ufanisi zaidi kwa hatua ya kuua vijidudu, ikiharibu DNA/RNA ya vijidudu.

Kwa umeme, voltage ya mbele (V_F) kwa 20 mA ni kutoka 5.0 V hadi 7.5 V. Voltage hii ya mbele ya juu kiasi ni sifa ya LED za mwanga wa ultraviolet wa kina. Pembe ya kawaida ya kuona ni 120°, inayofafanuliwa kama pembe ambayo nguvu ni nusu ya thamani ya kilele (2θ_1/2).

3. Maelezo ya Mfumo wa Kugawa

Bidhaa hii imegawanywa kulingana na mfumo wa kina wa kugawa ili kuhakikisha uthabiti maalum wa matumizi. Mfumo huu unashughulikia vigezo vitatu muhimu: Mwanga Unaotokana, Urefu wa Wimbi la Kilele, na Voltage ya Mbele.

3.1 Makundi ya Mwanga Unaotokana

Mwanga unaotokana umegawanywa katika makundi matatu: Q0A (1.0-1.5 mW), Q0B (1.5-2.0 mW), na Q0C (2.0-2.5 mW). Hii inawawezesha wabunifu kuchagua LED kulingana na nguvu ya mwanga inayohitajika kwa mfumo wao, na uvumilivu madogo kuliko vipimo vya chini/viwango vya juu kwa ujumla.

3.2 Makundi ya Urefu wa Wimbi la Kilele

Urefu wa wimbi la kilele ni muhimu sana kwa ufanisi wa UVC. Makundi ni: U27A (270-275 nm), U27B (275-280 nm), na U28 (280-285 nm). Vimelea tofauti vina viwango tofauti vya usikivu ndani ya wigo wa UVC, kwa hivyo ugawaji huu huruhusu ubunifu bora wa mfumo.

3.3 Makundi ya Voltage ya Mbele

Voltage ya mbele imegawanywa katika nyongeza za 0.5V kutoka 5.0V hadi 7.5V (kwa mfano, 5055 kwa 5.0-5.5V, 5560 kwa 5.5-6.0V, n.k). V_Fthabiti ndani ya safu hurahisisha ubunifu wa kiendeshi, ikihakikisha usambazaji sare wa mkondo wakati LED nyingi zimeunganishwa sambamba.

4. Uchambuzi wa Mkunjo wa Utendakazi

4.1 Wigo

Mkunjo wa usambazaji wa wigo unaonyesha kilele cha nyembamba cha utoaji kilichozingatia urefu wa wimbi maalum (kwa mfano, ~275nm), na utoaji mdogo nje ya bendi ya UVC. Usafi huu wa wigo ni faida kwani unahakikisha nishati imejilimbikizia katika safu ya kuua vijidudu.

4.2 Mwanga Unaotokana wa Jamaa dhidi ya Mkondo wa Mbele

Mkunjo unaonyesha uhusiano wa chini ya mstari. Ingawa pato huongezeka kwa mkondo, ufanisi (mW/mA) hupungua kwa mikondo ya juu kutokana na ongezeko la joto la kiungo na athari zingine zisizo bora. Hii inasisitiza umuhimu wa usimamizi wa joto na uendeshaji ndani ya hali zinazopendekezwa.

4.3 Mkondo wa Mbele dhidi ya Voltage ya Mbele

Mkunjo wa I-V unaonyesha uhusiano wa kielelezo wa kawaida wa diode. V_Fsafu maalum kwa 20mA imeonyeshwa wazi. Mkunjo huu ni muhimu kwa kubuni kiendesha cha mkondo thabiti, kwani mabadiliko madogo ya voltage yanaweza kusababisha mabadiliko makubwa ya mkondo.

4.4 Mwanga Unaotokana wa Jamaa dhidi ya Joto la Mazingira

Mkunjo huu unaonyesha mgawo hasi wa joto wa pato la LED. Kadiri joto la mazingira (na kwa hivyo kiungo) linavyoongezeka, mwanga unaotokana hupungua. Hii inapaswa kuzingatiwa katika ubunifu wa mfumo ili kuhakikisha utendakazi thabiti wa usafi katika safu yote ya joto la uendeshaji.

4.5 Mkunjo wa Kupunguza

Mkunjo wa kupunguza ni grafu muhimu zaidi kwa uendeshaji wa kuaminika. Inafafanua mkondo wa juu unaoruhusiwa wa mbele kama utendakazi wa joto la mazingira. Ili kuzuia kuzidi joto la juu la kiungo, mkondo wa kuendesha lazima upunguzwe kadiri joto la mazingira linavyoongezeka. Kwa mfano, kwa joto la mazingira la 85°C, mkondo wa juu unaoruhusiwa ni chini sana kuliko kiwango cha juu kabisa cha 100mA.

5. Taarifa ya Mitambo na Ufungaji

5.1 Vipimo vya Mitambo

Kifurushi kina ukubwa wa kompakt wa 3.5 mm x 3.5 mm na urefu wa 1.3 mm. Mchoro wa vipimo unabainisha eneo la anode (pad 2), cathode (pad 1), na pad ya joto ya kati (pad 3). Pad ya joto ni muhimu kwa kizuizi cha joto cha ufanisi; lazima iuziwe vizuri kwa pad inayopitisha joto kwenye PCB, ambayo inapaswa kuunganishwa na ndege za ardhini za ndani au kizuizi cha joto cha nje.

5.2 Ufungaji wa Mkanda na Reel ya Emitter

LED hutolewa kwenye mkanda wa kubeba uliochongwa, ulioviringishwa kwenye reeli zenye vipande 1000. Vipimo vya mkanda na vipimo vya reel (kwa mfano, kipenyo cha reel ya 180mm) hutolewa ili kuhakikisha uwezo wa kufanya kazi na mashine za kuchukua-na-kuweka zenye kiotomatiki. Vipengele vinafungwa zaidi ndani ya begi la alumini lisilopitisha unyevu lenye dawa ya kukausha ili kuzuia kunyonya unyevu wakati wa uhifadhi, jambo muhimu kwa vifurushi vya kauri ili kuzuia \"popcorning\" wakati wa kuuza reflow.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

ELUC3535NUB inafaa kwa michakato ya kawaida ya kuuza reflow ya SMT. Mapendekezo muhimu yanajumuisha: kutumia wasifu wa reflow isiyo na risasi inayolingana na mipaka ya joto ya sehemu, kuepuka mkazo wa mitambo kwenye LED wakati wa kupokanzwa na kupoa, na kupunguza idadi ya mizunguko ya reflow hadi kiwango cha juu cha mbili. Baada ya kuuza, PCB haipaswi kupindika, kwani hii inaweza kusababisha mkazo wa mitambo kwenye viungo vya kuuza na mwili wa kauri, na kusababisha ufa au kushindwa.

7. Mapendekezo ya Matumizi na Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Usafi wa Hewa Tuli:Inatumika katika mifumo ya HVAC au visafishaji hewa, ambapo mwanga wa UVC huangaza chumba ambacho hewa hupita.
• Usafi wa Uso:Imejumuishwa katika vifaa vya kusafisha simu za mkononi, zana, au juu ya meza.
• Usafi wa Maji:Inatumika katika visafishaji vya maji vya mahali pa matumizi, ambapo maji hupita karibu na sleeve ya quartz yenye uwazi wa UVC iliyo na LED.

7.2 Mambo Muhimu ya Kuzingatia katika Ubunifu

• Usimamizi wa Joto:Hili ndilo jambo muhimu zaidi. Tumia PCB yenye vias vya joto chini ya pad ya joto iliyounganishwa na mifuko mikubwa ya shaba au kizuizi cha joto cha nje. Fuatilia joto la kiungo.
• Mkondo wa Kuendesha:Endesha kwa au chini ya 20mA inayopendekezwa kwa muda mrefu. Tumia kiendesha cha mkondo thabiti, sio chanzo cha voltage thabiti.
• Vifaa vya Mwangaza:Dirisha la pato ni kioo cha quartz. Hakikisha kwamba optics za sekondari au vifuniko vya kinga vimetengenezwa kwa vifaa vinavyopitisha UVC (kwa mfano, silica iliyoyeyushwa, plastiki maalum fulani). Kioo cha kawaida na plastiki nyingi huinua mionzi ya UVC.
• Usalama:Mionzi ya UVC ni hatari kwa macho na ngozi. Vifuniko lazima vizuie uvujaji wowote wa mwanga wa UV wakati wa uendeshaji. Jumuisha swichi za kufunga ikiwa vifuniko vinaweza kufunguliwa wakati wa matumizi.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Tofauti kuu za ELUC3535NUB ni kifurushi chake cha kauri (AIN - Aluminium Nitride) na lenzi ya kioo cha quartz. Kifurushi cha kauri kinatoa uendeshaji bora wa joto kuliko plastiki (kwa mfano, PPA, PCT), na kusababisha joto la chini la kiungo la uendeshaji kwa mkondo sawa wa kuendesha, ambayo husababisha maisha marefu na pato thabiti zaidi. Lenzi ya kioo cha quartz hutoa usambazaji bora wa UV na upinzani dhidi ya kugeuka giza (solarization) ikilinganishwa na lenzi za silicone au epoxy, ambazo zinaweza kuharibika chini ya mfiduo wa muda mrefu wa UVC.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara Kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

Q: Je, naweza kuendesha LED hii kwa 100mA kwa pato la juu zaidi?

A: Hapana. Kipimo cha 100mA ni Kipimo cha Juu Kabisa, sio hali ya uendeshaji. Kuzidi mkondo wa kawaida wa kuendesha wa 20mA kutaongeza sana joto la kiungo, na kusababisha uharibifu wa haraka wa pato na kushindwa kwa uwezekano wa kifaa. Fuata mkunjo wa kupunguza kila wakati.

Q: Kwa nini voltage ya mbele ni ya juu sana na inabadilika (5.0-7.5V)?

A> Nishati ya juu ya bandgap inayohitajika kutoa fotoni za UVC husababisha voltage ya juu ya mbele. Tofauti hii ni asili ya michakato ya uzalishaji ya semiconductor, ndiyo sababu mfumo wa kugawa unatolewa. Buni mzunguko wako wa kiendesha ili kukidhi safu kamili ya voltage ya kikundi chako kilichochaguliwa.

Q: Ninawezaje kufasiri \"Mwanga wa Chini Unaotokana\" wa 1mW?

A> Hii ndiyo kikomo cha chini kilichodhaminiwa kwa msimbo maalum wa agizo. Thamani ya kawaida ni 2mW, na vifaa vingi vitafanya kazi karibu na hii. Mfumo wa kugawa (Q0A/B/C) unakuruhusu kununua sehemu zenye kikomo cha chini kilichodhaminiwa na madogo zaidi ndani ya safu hiyo ya jumla.

10. Uchunguzi wa Kesi ya Ubunifu wa Vitendo

Hali:Kubuni fimbo ya usafi ya uso yenye nguvu ya USB na ukubwa mdogo.

Hatua za Ubunifu:

1. Bajeti ya Nguvu:Porti ya USB hutoa 5V, ~500mA kiwango cha juu. V_Fya LED (5-7.5V) ni ya juu kuliko chanzo. Kiendesha cha mkondo thabiti cha kibadilishaji cha kuongeza kinahitajika.

2. Ubunifu wa Joto:Makazi ya fimbo ni madogo. Chagua PCB yenye msingi wa chuma wenye uendeshaji wa joto wa juu (MCPCB). Uza pad ya joto ya LED moja kwa moja kwenye MCPCB. Msingi wa chuma wa MCPCB hufanya kazi kama kizuizi kikuu cha joto na sehemu ya mwili wa fimbo.

3. Ubunifu wa Mwangaza:Tumia kioakisi cha kina kichache kuelekeza boriti ya 120° kuelekea uso wa lengo. Hakikisha nyenzo za kioakisi zina uthabiti wa UVC (kwa mfano, alumini yenye mipako ya kinga).

4. Usalama:Buni kizibo ambacho hufunguka tu wakati fimbo inasukuma dhidi ya uso, na kuzuia uvujaji wa UVC. Jumuisha mzunguko wa timer ili kupunguza muda wa mfiduo kwa kila uanzishaji.

5. Uchaguzi wa Sehemu:Chagua LED kutoka kwa kikundi kimoja cha Voltage ya Mbele (kwa mfano, 5055) ili kurahisisha ubunifu wa kiendesha ikiwa unatumia LED nyingi. Chagua kikundi sahihi cha Mwanga Unaotokana kulingana na dozi inayotaka na muda wa matibabu.

11. Kanuni ya Uendeshaji

LED za UVC ni vifaa vya semiconductor ambavyo hutoa fotoni katika wigo wa ultraviolet (hasa 200-280nm kwa UVC) kupitia mwangaza wa umeme. Wakati voltage ya mbele inatumika kwenye kiungo cha p-n, elektroni na mashimo huingizwa kwenye eneo la shughuli. Uunganisho wao hutoa nishati kwa namna ya fotoni. Urefu wa wimbi wa fotoni hizi huamuliwa na nishati ya bandgap ya nyenzo za semiconductor zinazotumiwa katika eneo la shughuli (kwa kawaida aluminium gallium nitride - AlGaN). Bandgap nyembamba husababisha urefu wa wimbi mrefu (unaonekana/infrared), wakati bandgap pana sana inayohitajika kwa utoaji wa UVC inapatikana kwa maudhui ya juu ya alumini katika tabaka za AlGaN.

12. Mienendo ya Teknolojia

Soko la LED za UVC linaendeshwa na mahitaji ya suluhisho za usafi zisizo na zebaki, zinazoanza mara moja, zenye ukubwa mdogo, na thabiti. Mienendo mikuu inajumuisha:

Kuongeza Ufanisi wa Ukuta-Plagi (WPE):Utafiti unalenga kuboresha ufanisi wa ndani wa quantum (IQE) na ufanisi wa uchimbaji wa mwanga (LEE) ili kubadilisha pembejeo zaidi za umeme kuwa pato la mwanga la UVC, na kupunguza matumizi ya nguvu na uzalishaji wa joto.

Nguvu ya Juu ya Pato:Maendeleo ya vifurushi vya chip nyingi na michakato bora ya epitaxial inaongeza kwa utulivu mwanga unaotokana kwa kila kifaa, na kuwezesha matibabu ya kiasi kikubwa au kupunguza muda wa mfiduo.

Maisha Marefu Zaidi:Uboreshaji wa nyenzo za ufungaji (kama kauri na quartz inayotumiwa hapa), mbinu za kuambatisha die, na kuaminika kwa semiconductor zinaongeza maisha ya uendeshaji (L70/B50) ya LED za UVC, na kuzifanya ziweze kutumika kwa matumizi ya uendeshaji endelevu.

Kupunguza Gharama:Kadiri kiasi cha uzalishaji kinavyoongezeka na michakato inavyokomaa, gharama kwa milliwatt ya pato la UVC inapungua, na kupanua safu ya matumizi yanayowezekana zaidi ya soko maalum.