LTPL-G35UVC275GC UVC LED Datasheet - 3.5x3.5mm - 5.7V Kawaida - 275nm - 19mW Kawaida - Waraka wa Kiufundi wa Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

Mfululizo wa bidhaa LTPL-G35UVC unawakilisha chanzo cha mwanga cha kisasa, chenye ufanisi wa nishati, kilichoundwa kwa matumizi ya kuua vijidudu na matibabu. Teknolojia hii inachanganya uhai mrefu wa uendeshaji na uaminifu wa juu unao asili kwa Diodi za Kutoa Mwanga (LED) na pato la ufanisi la kuua vijidudu, kikichangia vyanzo vya jadi vya mwanga wa ultraviolet. Inatoa kubadilika katika muundo na kuwezesha uwezekano mpya kwa suluhisho za kuua vijidudu za UVC.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

LED hii ya UVC imeundwa kwa matumizi yanayohitaji kuua vijidudu kwa ufanisi. Faida zake kuu ni pamoja na gharama za uendeshaji na matengenezo chini sana ikilinganishwa na taa za jadi za zebaki, zinazosukumwa na ufanisi wa juu wa nishati na uhai mrefu zaidi. Kifaa hiki kinatii kanuni za RoHS na hakina risasi, kikiendana na kanuni za kimataifa za mazingira. Pia kinaendana na IC, kikirahisisha ujumuishaji katika mifumo ya kisasa ya udhibiti wa elektroniki. Masoko lengwa ni pamoja na kuua vijidudu vya vifaa vya matibabu, mifumo ya kusafisha maji na hewa, na vifaa vya kuua vijidudu kwenye nyuso.

2. Vigezo vya Kiufundi: Ufafanuzi wa kina na Lengwa

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Kuendesha kifaa zaidi ya mipaka hii kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu. Utoaji wa juu kabisa wa nguvu (Po) ni 1.1 W. Mkondo wa moja kwa moja wa juu kabisa wa DC (IF) ni 150 mA. Kifaa kinaweza kufanya kazi ndani ya anuwai ya joto la mazingira (Topr) ya -40°C hadi +80°C na kuhifadhiwa (Tstg) kutoka -40°C hadi +100°C. Joto la juu kabisa la kiungo (Tj) linaloruhusiwa ni 105°C. Uendeshaji wa muda mrefu chini ya hali ya upendeleo wa kinyume haupendekezwi kwani kunaweza kusababisha kushindwa kwa sehemu.

2.2 Sifa za Umeme-na-Optiki kwa Ta=25°C

Vigezo muhimu vya utendaji hupimwa kwa mkondo wa kawaida wa majaribio ya 120mA. Voltage ya moja kwa moja (Vf) ina thamani ya kawaida ya 5.7V, na kiwango cha chini cha 5.0V na cha juu cha 7.5V. Mfumuko wa mnururisho (Φe), unaowakilisha jumla ya pato la nguvu ya optiki, kwa kawaida ni 19 mW, na kiwango cha chini cha 14 mW. Urefu wa wimbi la kilele (λp) unazingatia wigo wa UVC, ukitoka 265 nm hadi 280 nm, ukilenga kilele cha kunyonya kwa DNA/RNA kwa ajili ya kuua vijidudu kwa ufanisi. Upinzani wa joto kutoka kiungo hadi sehemu ya kuuza (Rth j-s) kwa kawaida ni 24 K/W, ikionyesha hitaji la usimamizi sahihi wa joto. Pembe ya kuona (2θ1/2) kwa kawaida ni digrii 120. Kifaa kinaweza kustahimili utokaji umeme wa tuli (ESD) hadi 2000V (Muundo wa Mwili wa Mwanadamu).

2.3 Sifa za Joto

Kupoteza joto kwa ufanisi ni muhimu kwa utendaji na uhai. Upinzani maalum wa joto (Rth j-s) wa 24 K/W hupimwa kwa kutumia Bodi ya Mzunguko wa Chapisho yenye Msingi wa Chuma (MCPCB) ya alumini ya 2.0 x 2.0 x 0.17 cm. Kuzidi joto la juu kabisa la kiungo la 105°C kutaongeza kasi ya kupungua kwa lumen na kusababisha kushindwa kwa mshtuko. Wabunifu lazima wahesabu kupoteza joto muhimu kulingana na nguvu inayotumika na hali ya mazingira ili kudumisha kiungo ndani ya mipaka salama.

3. Ufafanuzi wa Mfumo wa Kugawa Katika Makundi

Ili kuhakikisha uthabiti katika muundo wa matumizi, LED zimepangwa katika makundi ya utendaji.

3.1 Kugawa Katika Makundi ya Voltage ya Moja kwa Moja (Vf)

LED zimepangwa katika makundi matano ya voltage (V1 hadi V5) kwa 120mA, kila moja ikiwa na anuwai ya 0.5V kutoka 5.0V hadi 7.5V. Uvumilivu kwa kila kikundi ni ±0.1V. Hii inawaruhusu wabunifu kuchagua LED zenye mapungufu sawa ya voltage kwa uendeshaji thabiti katika usanidi sambamba au kutabiri mahitaji ya kiendesha kwa usahihi.

3.2 Kugawa Katika Makundi ya Mfumuko wa Mnururisho (Φe)

Pato la optiki limepangwa katika makundi manne ya mfumuko (X1 hadi X4) kwa 120mA. X1 inashughulikia 14-17 mW, X2 inashughulikia 17-20 mW, X3 inashughulikia 20-23 mW, na X4 inajumuisha vifaa vya 23 mW na zaidi. Uvumilivu ni ±7%. Uainishaji huu ni muhimu sana kwa matumizi yanayohitaji udhibiti sahihi wa dozi, kwani mfumuko wa mnururisho huathiri moja kwa moja ufanisi wa kuua vijidudu.

3.3 Kugawa Katika Makundi ya Urefu wa Wimbi la Kilele (Wp)

Vifaa vyote viko ndani ya kikundi kimoja cha urefu wa wimbi, W1, ambacho kinatoka 265 nm hadi 280 nm, na uvumilivu wa kipimo wa ±3 nm. Msimbo wa kikundi umeandikwa kwenye mfuko wa ufungaji kwa ajili ya kufuatilia.

4. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

4.1 Mfumuko wa Mnururisho wa Jamaa dhidi ya Mkondo wa Moja kwa Moja

Pato la optiki linaongezeka kwa kasi zaidi kulingana na mkondo. Ingawa kuendesha kwa mikondo ya juu (hadi kiwango cha juu kabisa cha 150mA) kunatoa pato zaidi, pia hutoa joto zaidi sana, ambalo lazima lisimamiwe ili kuepuka kukimbia kwa joto na uharibifu wa kasi.

4.2 Usambazaji wa Wigo wa Jamaa

Mviringo wa pato la wigo unaonyesha bendi nyembamba ya utoaji inayozingatia anuwai ya UVC. Urefu halisi wa wimbi la kilele ndani ya kikundi cha 265-280 nm huathiri ufanisi wa kuua vijidudu, kwani vijidudu tofauti vina wigo tofauti kidogo wa kunyonya.

4.3 Mkondo wa Moja kwa Moja dhidi ya Voltage ya Moja kwa Moja (Mviringo wa I-V)

Mviringo huu unaonyesha uhusiano wa kielelezo wa diode kati ya voltage na mkondo. Ni muhimu kwa kubuni viendesha vya mkondo wa mara kwa mara, kwani mabadiliko madogo katika voltage yanaweza kusababisha mabadiliko makubwa katika mkondo, kuathiri pato la mwanga na joto la kifaa.

4.4 Mfumuko wa Mnururisho wa Jamaa dhidi ya Joto la Kiungo

Ufanisi wa UVC LED unahisi sana joto. Mfumuko wa mnururisho hupungua kadiri joto la kiungo linavyopanda. Grafu hii inapima kupunguzwa kwa nguvu, ikisisitiza umuhimu mkubwa wa kudumisha joto la chini la kiungo kwa utendaji thabiti wa optiki katika uhai wote wa kifaa.

4.5 Muundo wa Mnururisho

Mchoro wa polar unaonyesha pembe ya kawaida ya kuona ya digrii 120, ukionyesha usambazaji wa anga wa mnururisho wa UVC uliotolewa. Hii ni muhimu kwa kubuni optiki au vikumbushio ili kuelekeza mwanga wa kuua vijidudu kwa ufanisi kwenye uso au kiasi lengwa.

4.6 Mviringo wa Kupunguza Mkondo wa Moja kwa Moja

Mviringo huu unafafanua mkondo wa juu unaoruhusiwa wa moja kwa moja kama kazi ya joto la mazingira. Kadiri joto la mazingira linavyopanda, mkondo wa juu wa usalama wa uendeshaji lazima upunguzwe ili kuzuia joto la kiungo kuzidi 105°C.

4.7 Voltage ya Moja kwa Moja dhidi ya Joto la Kiungo

Voltage ya moja kwa moja ina mgawo hasi wa joto; hupungua kadiri joto la kiungo linavyopanda. Sifa hii wakati mwingine inaweza kutumika kwa ufuatiliaji wa joto wa moja kwa moja katika mifumo ya usimamizi wa joto ya mzunguko uliofungwa.

5. Taarifa ya Mitambo na Kifurushi

5.1 Vipimo vya Muhtasari

Kifurushi kina ukubwa wa takriban 3.5mm x 3.5mm. Vipimo vyote vina uvumilivu wa ±0.2mm isipokuwa imebainishwa vinginevyo. Mchoro halisi wa mitambo unapaswa kutazamwa kwa muundo wa muundo wa ardhi ya PCB.

5.2 Utambulisho wa Ubaguzi na Muundo wa Pad

Muundo ulipendekezwa wa pad ya kiambatisho cha bodi ya mzunguko wa chapisho umetolewa ili kuhakikisha kuuza salama na muunganisho wa joto. Pad za anode na cathode zimebainishwa wazi. Kufuata muundo huu wa ardhi ni muhimu sana kwa usawazishaji sahihi, muunganisho wa umeme, na uhamisho wa joto kutoka kiungo cha LED hadi PCB.

6. Miongozo ya Kuuza na Usanikishaji

6.1 Profaili ya Kuuza kwa Kurejesha

Profaili ya kuuza kwa kurejesha isiyo na risasi inapendekezwa. Vigezo muhimu ni pamoja na: joto la kilele (Tp) cha 260°C kiwango cha juu (245°C inapendekezwa), na wakati zaidi ya 217°C (tL) kati ya sekunde 60-150. Joto la kabla ya kupokanzwa linapaswa kuwa kati ya 150-200°C kwa sekunde 60-120. Kiwango cha kupanda hakipaswi kuzidi 3°C/kwa pili, na kiwango cha kushuka hakipaswi kuzidi 6°C/kwa pili. Jumla ya muda kutoka 25°C hadi joto la kilele linapaswa kuwa chini ya dakika 8. Mchakato wa baridi haraka haupendekezwi.

6.2 Kuuza kwa Mkono na Vidokezo vya Jumla

Ikiwa kuuza kwa mkono ni muhimu, joto la ncha ya chuma halipaswi kuzidi 300°C, na muda wa kuwasiliana unapaswa kuwa mdogo hadi sekunde 2 kiwango cha juu, kwa operesheni moja tu. Kuuza kwa kurejesha hakupaswi kufanywa zaidi ya mara tatu. Marejeleo yote ya joto ni kwa upande wa juu wa mwili wa kifurushi. Matumizi ya kuuza kwa kuzamishwa hayahakikishiwi. Profaili ya kuuza inaweza kuhitaji marekebisho kulingana na mchanga maalum wa kuuza uliotumika.

6.3 Kusafisha

Ikiwa kusafisha kunahitajika baada ya kuuza, vimumunyisho vya aina ya pombe tu kama vile pombe ya isopropyl vinapaswa kutumika. Visafishaji vya kemikali visivyobainishwa vinaweza kuharibu nyenzo za kifurushi cha LED na sifa za optiki.

7. Ufungaji na Taarifa ya Kuagiza

7.1 Vipimo vya Ukanda na Reel

LED hutolewa kwenye ukanda wa kubeba uliochapishwa na kufungwa kwa ukanda wa kifuniko, ukaviringishwa kwenye reeli za inchi 7. Reeli ya kawaida ina kiwango cha juu cha vipande 500, na kiwango cha chini cha kifungo cha vipande 100 kwa mabaki. Ufungaji unalingana na vipimo vya EIA-481-1-B. Kiwango cha juu cha vipengele viwili mfululizo vilivyokosekana kwenye ukanda kinaruhusiwa.

8. Mapendekezo ya Matumizi

8.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

LED hii ya UVC inafaa kwa matumizi mbalimbali ya kuua vijidudu, ikiwa ni pamoja na: kuua vijidudu kwenye nyuso katika vifaa vya matibabu na maabara, kuua vijidudu vya zana, mifumo ya kusafisha maji kwa matumizi ya mahali pa matumizi au matumizi madogo, na kusafisha hewa katika mifumo ya HVAC au vifaa vya kubebeka. Asili yake ya hali ngumu inafanya kuwa bora kwa miundo inayotumia betri au midogo ambapo taa za zebaki hazifai.

8.2 Mambo ya Kuzingatia katika Ubunifu

Njia ya Kuendesha:LED ni vifaa vinavyotumia mkondo. Kiendesha cha mkondo wa mara kwa mara ni lazima ili kuhakikisha pato thabiti la mwanga na kuzuia kukimbia kwa joto. Wakati wa kuunganisha LED nyingi, muunganisho wa mfululizo unapendekezwa kwa usawa wa mkondo. Ikiwa muunganisho sambamba hauepukiki, vipinga vya kikomo cha mkondo kwa kila tawi au viendesha tofauti kwa kila tawi vinapendekezwa sana ili kulipa fidia kwa tofauti ndogo za Vf kati ya vifaa.
Usimamizi wa Joto:Hili ndilo jambo moja muhimu zaidi katika ubunifu. Tumia MCPCB inayofaa au njia nyingine ya ufanisi ya kupoteza joto ili kudumisha joto la kiungo kama chini iwezekanavyo, kwa kawaida chini ya 85°C kwa uhai wa juu zaidi na uthabiti wa pato. Njia ya joto kutoka sehemu ya kuuza hadi mazingira lazima ibuniwe kwa uangalifu.
Ubunifu wa Optiki:Zingatia pembe ya kuona ya digrii 120. Kwa matumizi yaliyolengwa, optiki za sekondari (lenzi au vikumbushio) zilizotengenezwa kutoka kwa nyenzo za uwazi wa UVC kama vile quartz au plastiki maalum zinaweza kuhitajika. Hakikisha nyenzo zote katika njia ya optiki zinaweza kustahimili uharibifu wa UVC.
Usalama:Mnururisho wa UVC ni hatari kwa ngozi na macho ya mwanadamu. Vyumba vya kifaa lazima vizuie uvujaji wowote wa mwanga wa UVC wakati wa uendeshaji. Jumuisha vifungo vya usalama na lebo za onyo kadiri inavyohitajika.

9. Uaminifu na Uhai

9.1 Mpango wa Majaribio ya Uaminifu

Bidhaa hupitia mpango kamili wa majaribio ya uaminifu ikiwa ni pamoja na: Uhai wa Uendeshaji wa Joto la Kawaida (RTOL) kwa 120mA kwa masaa 3000 na kwa 150mA kwa masaa 1000; Uhai wa Hifadhi ya Joto la Juu na la Chini (HTSL/LTSL) kwa 100°C na -40°C kwa masaa 1000 kila moja; Hifadhi ya Joto la Juu na Unyevu (WHTSL) kwa 60°C/90% RH kwa masaa 1000; na Mshtuko wa Joto wa Kutofanya Kazi (TS) kutoka -30°C hadi 85°C kwa mizunguko 100. Majaribio ya uhai hufanywa na LED iliyowekwa kwenye kipenyo cha joto cha chuma cha 90x70x4mm.

9.2 Vigezo vya Kushindwa

Kifaa kinachukuliwa kushindwa ikiwa, baada ya majaribio, voltage ya moja kwa moja (Vf) kwa 120mA imebadilika zaidi ya ±10% kutoka thamani yake ya awali, au ikiwa mfumuko wa mnururisho (Φe) kwa 120mA umeshuka chini ya 50% ya thamani yake ya awali.

10. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (Kulingana na Vigezo vya Kiufundi)

Q: Nguvu ya kawaida ya optiki ya pato ni nini?
A: Kwa mkondo wa kuendesha wa 120mA na 25°C, mfumuko wa kawaida wa mnururisho ni 19 mW, na vifaa vilivyogawanywa katika makundi kutoka 14 mW (chini) hadi 23 mW na zaidi.

Q: Ninaendeshaje LED hii?
A: Lazima utumie kiendesha cha mkondo wa mara kwa mara. Mkondo wa juu kabisa ni 150mA. Sehemu ya kawaida ya uendeshaji ni 120mA, ikitoa voltage ya kawaida ya moja kwa moja ya 5.7V. Kamwe usiunganishe moja kwa moja kwenye chanzo cha voltage bila kikomo cha mkondo.

Q: Kwa nini usimamizi wa joto ni muhimu sana?
A: Ufanisi wa UVC LED hupungua sana na joto (tazama Mviringo wa Mfumuko wa Mnururisho wa Jamaa dhidi ya Joto la Kiungo). Joto la juu la kiungo pia hupunguza sana uhai wa uendeshaji wa kifaa. Kupoteza joto kwa usahihi ni muhimu kwa utendaji unaotegemewa.

Q: Naweza kuitumia kwa kuua vijidudu vya maji?
A: Ndio, inafaa kwa kusafisha maji. Urefu wa wimbi wa 265-280 nm ni wa ufanisi dhidi ya bakteria, virusi, na protozoa. Ubunifu lazima uhakikishe mwanga wa UVC unapenya maji kwa ufanisi, na kifurushi cha LED lazima kifungwe vizuri kutoka kwa mazingira.

Q: Ninaweza kuuza kwa kurejesha sehemu hii mara ngapi?
A: Kiasi cha juu kinachopendekezwa ni mizunguko mitatu ya kuuza kwa kurejesha. Kuuza kwa mkono kunapaswa kufanywa mara moja tu, na mipaka madhubuti ya wakati na joto.

11. Mfano wa Ubunifu na Kesi ya Matumizi

Mazingira: Kubuni fimbo ya kubebeka ya kuua vijidudu kwenye nyuso.
1. Ubunifu wa Umeme:Tumia betri ya lithiamu-ion (3.7V kwa kawaida) na mzunguko wa kiendesha cha mkondo wa mara kwa mara wa kuongeza uliowekwa kwa 120mA. Kiendesha lazima kigeuze kwa ufanisi voltage ya betri hadi ~5.7V inayohitajika na LED. 2.Ubunifu wa Joto:Weka LED kwenye kipenyo kidogo cha joto cha alumini chenye mabawa. Upinzani wa joto wa njia yote (kiungo-hadi-kuuza, kuuza-hadi-kipenyo cha joto, kipenyo cha joto-hadi-mazingira) lazima uhesabiwe ili kuhakikisha Tj inabaki chini ya 85°C wakati wa mzunguko wa kawaida wa uendeshaji wa sekunde 30-60. Zingatia baridi ya kazi (kipumziko kidogo) ikiwa fimbo imekusudiwa kwa matumizi ya muda mrefu. 3.Ubunifu wa Mitambo/Optiki:Weka LED na kipenyo cha joto kwenye kichwa cha fimbo. Tumia lenzi ya quartz ili kulenga boriti ya digrii 120 kwenye doa dogo kwa mnururisho wa juu zaidi kwenye uso lengwa. Nyumba ya kifaa lazima izuie kabisa uvujaji wowote wa UVC kwa mtumiaji. 4.Vipengele vya Usalama:Jumuisha kihisi cha karibu au kinga ya kimwili ambayo lazima iwe katika mawasiliano na uso kabla ya LED kuwashwa. Jumuisha timer ili kupunguza muda wa mfiduo kwa kila uanzishaji.

12. Utangulizi wa Teknolojia na Mienendo

12.1 Kanuni ya Uendeshaji

LED za UVC ni vifaa vya semiconductor vinavyotoa mwanga katika anuwai ya 200-280 nanometer wakati mkondo wa umeme unapopita ndani yao. Utoaji huu hutokea wakati elektroni zinapounganishwa tena na mashimo ya elektroni ndani ya eneo la kazi la kifaa, zikitolea nishati kwa njia ya fotoni. Urefu maalum wa wimbi huamuliwa na nishati ya pengo la bendi ya nyenzo za semiconductor zinazotumiwa, kwa kawaida misombo ya msingi ya alumini gallium nitride (AlGaN) kwa UVC. Mnururisho wa UVC unaotolewa huua vijidudu kwa kuharibu DNA na RNA zao, na hivyo kuzuia ukuaji.

12.2 Mienendo ya Maendeleo

Soko la LED za UVC linalenga kuongeza ufanisi wa kuziba ukuta (nguvu ya pato la optiki kwa kila pembejeo ya nguvu ya umeme), ambayo kihistoria imekuwa chini kuliko LED zinazoonekana. Uboreshaji katika ukuaji wa epitaxial, ubunifu wa chip, na ufanisi wa uchimbaji wa kifurushi unaendelea kuongeza ufanisi. Mwenendo mwingine muhimu ni kuongeza nguvu ya pato kwa chip na kwa kifurushi, kuwezesha mifumo ya kuua vijidudu yenye nguvu zaidi na midogo. Utafiti unaendelea pia kuboresha uhai wa kifaa na uaminifu chini ya hali ya uendeshaji ya mkondo wa juu na joto la juu. Kupunguza gharama kupitia kiwango cha utengenezaji na uboreshaji wa mavuno bado ni kiendesha muhimu kwa kupitishwa kwa soko pana dhidi ya teknolojia ya jadi ya taa za zebaki.