ELUC3535NUB UVC LED Teknik Veri Sayfası - 3.45x3.45x1.1mm - 5.0-7.0V - 0.7W - 270-285nm - Türkçe Teknik Dokümantasyon

1. Ürün Genel Bakışı

ELUC3535NUB serisi, zorlu ultraviyole (UVC) uygulamaları için özel olarak tasarlanmış, yüksek güvenilirliğe sahip, seramik tabanlı bir LED çözümünü temsil eder. Bu ürün, mikrop öldürücü etkinliğin kritik olduğu ortamlarda tutarlı performans sunmak üzere tasarlanmıştır. Temel avantajı, UVC uygulamalarında LED ömrünü ve çıkış kararlılığını korumak için hayati bir faktör olan mükemmel ısıl yönetim sağlayan sağlam seramik paketinde yatar. Birincil hedef pazar, su, hava ve yüzey sterilizasyon sistemleri üreticilerinin yanı sıra güvenilir UV-C ışık kaynaklarına ihtiyaç duyan tıbbi ve laboratuvar ekipmanları üreticilerini içerir.

1.1 Temel Özellikler ve Uygulamalar

ELUC3535NUB, profesyonel UV-C uygulamalarına uygun kılan birkaç belirleyici özellik ile karakterize edilir. Yüksek güçlü bir UVC LED yayıcıdır. Fiziksel boyutu, alan kısıtlı tasarımlar için uygun olan kompakt 3.45mm x 3.45mm boyutunda ve 1.1mm yüksekliğindedir. Taşıma ve montaj sırasında elektrostatik deşarja karşı dayanıklılığını artıran, 2KV (HBM) derecelendirmesine sahip ESD koruması içerir. Cihaz, geniş ışınım kapsama alanı sağlayan tipik 120 derecelik geniş bir görüş açısı sunar. RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) uyumludur, kurşunsuzdur (Pb-free), AB REACH düzenlemelerine uyar ve Brom ve Klor içeriği (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm) için katı sınırlarla halojensiz standartları karşılar. Bu LED serisinin birincil uygulaması, su, hava ve yüzeylerin dezenfeksiyonunu kapsayan UV sterilizasyondur.

2. Teknik Parametrelerin Derinlemesine İncelenmesi

Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen temel teknik parametrelerin nesnel ve ayrıntılı bir yorumunu sunarak, bunların tasarım mühendisleri için önemini açıklar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak Maksimum Değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. ELUC3535NUB için maksimum sürekli ileri akım (I_F) 150 mA'dır. Maksimum elektrostatik deşarj (ESD) direnci (İnsan Vücut Modeli) 2000 V'dur. Maksimum izin verilen eklem sıcaklığı (T_J) 90°C'dir. Eklemden lehim pedine ısıl direnç (R_th) 20 °C/W olarak belirtilmiştir; bu, ısının yarı iletken eklemden ne kadar etkili bir şekilde uzaklaştırıldığını gösterir. Çalışma sıcaklığı aralığı (T_Opr) -40°C ila +85°C arasındadır ve depolama sıcaklığı aralığı (T_Stg) -40°C ila +100°C arasındadır. LED'in bu sınırlar içinde çalıştırılması güvenilirlik için esastır.

2.2 Fotometrik ve Elektriksel Özellikler

Birincil fotometrik çıkış, bu görünmeyen bir UV yayıcı olduğu için, aydınlık akısı (lm) değil, Işıma Akısı (mW) cinsinden ölçülür. Örnek parça numarası ELUC3535NUB-P7085Q15070100-S22Q için minimum ışıma akısı 8mW, tipik değer 10mW ve maksimum değer 15mW'dir; tümü 100mA ileri akımda ölçülmüştür. Bu örnek için tepe dalga boyu bandı 270-285 nm'dir ve bu da onu mikrop öldürücü özellikleriyle bilinen UVC spektrumuna yerleştirir. 100mA'de ileri voltaj (V_F) aralığı 5.0V ila 7.0V olarak belirtilmiştir. Test ve sınıflandırma için nominal ileri akım 100mA'dir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, temel performans parametrelerine göre sınıflara ayrılmıştır; bu, bir üretim partisi içinde tutarlılığı sağlar. Bu, tasarımcıların sıkı kontrollü özelliklere sahip LED'leri seçmesine olanak tanır.

3.1 Işıma Akısı Sınıfları

Işıma akısı iki kategoriye ayrılır: Q1 sınıfı minimum 8mW ila maksimum 10mW'yi kapsar. Q2 sınıfı minimum 10mW ila maksimum 15mW'yi kapsar. Işıma akısı için ölçüm toleransı ±%10'dur.

3.2 Tepe Dalga Boyu Sınıfları

Tepe dalga boyu, sterilizasyon verimliliği için son derece önemlidir. Sınıflar şunlardır: U27A (270nm ila 275nm), U27B (275nm ila 280nm) ve U28 (280nm ila 285nm). Ölçüm toleransı ±1nm'dir.

3.3 İleri Voltaj Sınıfları

İleri voltaj sınıfları, tutarlı sürücü devreleri tasarlamaya yardımcı olur. Sınıflar I_F=100mA'de şu şekilde tanımlanır: 5055 (5.0V ila 5.5V), 5560 (5.5V ila 6.0V), 6065 (6.0V ila 6.5V) ve 6570 (6.5V ila 7.0V). Ölçüm toleransı ±%2'dir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Tipik karakteristik eğriler, LED'in çeşitli çalışma koşulları altındaki davranışına ilişkin içgörü sağlar.

4.1 Spektrum

Spektrum eğrisi, 25°C termal ped sıcaklığında 270-285nm aralığında merkezlenmiş dar bir emisyon tepe noktası gösterir. Eğri, LED'in hedeflenen mikrop öldürücü etki için ideal olan, istenmeyen dalga boyları minimum düzeyde olacak şekilde UVC ışığı yaymadaki saflığını gösterir.

4.2 Göreceli Işıma Akısı - İleri Akım İlişkisi

Bu eğri, maksimum derecelendirilmiş akıma kadar ileri akım ile göreceli ışıma akısı arasında neredeyse doğrusal bir ilişki olduğunu gösterir. Çıkışın sürüş akımı değiştirilerek orta derecede ayarlanabileceğini, ancak termal etkilerin yönetilmesi gerektiğini belirtir.

4.3 Tepe Dalga Boyu - Akım İlişkisi

Tepe dalga boyu, artan ileri akımla minimum düzeyde kayma gösterir; bu da iyi bir kararlılık olduğunu gösterir. Bu önemlidir çünkü mikrop öldürücü etkinlik büyük ölçüde dalga boyuna bağlıdır.

4.4 İleri Akım - İleri Voltaj İlişkisi (IV Eğrisi)

IV eğrisi, diyodun karakteristik üstel ilişkisini gösterir. Akımla birlikte ileri voltajın arttığını, tipik olarak nominal 100mA çalışma noktasında 5.0V ile 7.0V arasında olduğunu gösterir.

4.5 Göreceli Işıma Akısı - Ortam Sıcaklığı İlişkisi

Bu eğri, termal yönetim tasarımı için çok önemlidir. Ortam sıcaklığı yükseldikçe ışıma akısı çıkışının azaldığını gösterir. Özellikle maksimum eklem sıcaklığı 90°C ile sınırlı olduğundan, çıkış gücünü korumak için etkili bir soğutucu gereklidir.

4.6 Derecelendirme Azaltma Eğrisi

Derecelendirme azaltma eğrisi, farklı ortam sıcaklıklarında izin verilen maksimum ileri akımı sağlar. Maksimum eklem sıcaklığını aşmamak için, ortam sıcaklığı arttıkça sürüş akımının azaltılması gerekir. Bu grafik, güvenilir sistemler tasarlamak için gereklidir.

4.7 Tipik Işınım Deseni

Işınım deseni grafiği, 120° görüş açısını (yoğunluğun tepe değerinin yarısına düştüğü nokta) doğrular. Desen tipik olarak Lambertian'dır ve sterilizasyon odaları için faydalı olan geniş ve eşit bir kapsama alanı sağlar.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Mekanik Boyutlar

LED'in kare ayak izi 3.45mm x 3.45mm ve yüksekliği 1.1mm'dir. Boyut çizimi, lens kubbesi dahil tüm kritik uzunlukları belirtir. Aksi belirtilmedikçe toleranslar tipik olarak ±0.2mm'dir.

5.2 Ped Konfigürasyonu ve Polarite

Lehimleme ped deseni net olarak tanımlanmıştır. Ped 1 Anot (+), Ped 2 Katot (-) ve Ped 3 büyük bir Termal Ped'dir. Termal ped, ısının seramik paketten PCB'ye aktarılması için gereklidir ve optimum termal performans için düzgün bir şekilde lehimlenmelidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Süreci

ELUC3535NUB, standart SMT (Yüzey Montaj Teknolojisi) süreçlerine uygundur. Genellikle montaj ekipmanı veya pasta üreticisi tarafından sağlanan belirli bir reflow lehimleme profili takip edilmelidir. Temel öneriler şunları içerir: Herhangi bir yapıştırıcıyı standart süreçlere göre kürleme, termal stresi önlemek için ikiden fazla reflow lehimleme döngüsünden kaçınma, ısıtma sırasında LED üzerindeki mekanik stresi en aza indirme ve lehim bağlantılarının veya çipin çatlamasını önlemek için lehimlemeden sonra PCB'nin bükülmesinden kaçınma.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Yayıcı Bant ve Makara Paketleme

LED'ler, makaralara sarılmış kabartmalı taşıyıcı bant üzerinde tedarik edilir. Standart makara 1000 adet içerir. Otomatik pick-and-place makinesi kurulumunu kolaylaştırmak için taşıyıcı bant cepleri ve makaranın detaylı boyutları sağlanır.

7.2 Neme Dayanıklı Paketleme

Depolama ve sevkiyat için, makaralar LED'leri ortam neminden korumak için desikatör ile birlikte alüminyum nem geçirmez torbalar içinde mühürlenir; bu, lehimlenebilirliği ve cihaz bütünlüğünü korumak için kritiktir.

7.3 Ürün Etiketleme

Makara etiketi, izlenebilirlik ve tanımlama için temel bilgileri içerir: Parça Numarası (P/N), miktar (QTY) ve Parti Numarası (LOT No.). Ayrıca Işıma Akısı (CAT), Dalga Boyu (HUE) ve İleri Voltaj (REF) için sınıf kodlarını da içerebilir.

7.4 Ürün İsimlendirme Kod Çözümü

Parça numarası yapılandırılmış bir koddur: ELUC3535NUB-P7085Q15070100-S22Q. Şu şekilde çözülür: EL (Üretici Kodu), UC (UVC), 3535 (Paket Boyutu), N (AIN Seramik Paket), U (Au Kaplama), B (120° Açı), P (Tepe Dalga Boyu), 7085 (270-285nm), Q1 (Işıma Akısı Sınıfı), 5070 (İleri Voltaj Sınıfı 5.0-7.0V), 100 (100mA Akım), S (Altmontaj Çip Türü), 2 (20mil Çip Boyutu), 2 (2 Çip), Q (Kuvars Cam Lens). Bu sistem, LED'in özelliklerinin kesin bir şekilde belirtilmesine olanak tanır.

8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Birincil uygulama UV sterilizasyondur. Bu, kullanım noktası su arıtıcıları, HVAC hava dezenfeksiyon sistemleri, tüketici elektroniği veya tıbbi aletler için yüzey dezenfektanları ve mikrop öldürücü armatürleri kapsar. 270-285nm dalga boyu, bakteri, virüs ve diğer mikroorganizmaların DNA/RNA'sına zarar vererek onları etkisiz hale getirmede oldukça etkilidir.

8.2 Kritik Tasarım Hususları

Termal Yönetim:Bu, en önemli tasarım faktörüdür. Düşük maksimum eklem sıcaklığı (90°C) ve çıkışın önemli termal bağımlılığı, etkili bir ısıl yol gerektirir. Termal pedin altında, büyük bir bakır düzleme veya harici bir soğutucuya bağlı termal viyaları olan bir PCB kullanın.Sürücü Devresi:İstenen çalışma akımında (genellikle 100mA) ileri voltaj aralığına (5.0-7.0V) uygun bir sabit akım sürücüsü kullanın. Ömür uzatma için karartma veya palslı çalışmayı düşünün.Optik Malzemeler:Işık yolundaki herhangi bir lens, pencere veya muhafazanın kuvars cam veya belirli UV dereceli plastikler gibi UVC geçirgen malzemelerden yapıldığından emin olun. Sıradan cam ve birçok plastik UVC'yi bloke eder.Güvenlik:UVC radyasyonu gözler ve cilt için zararlıdır. Tasarımlar, kullanıcı maruziyetini önlemek için kilitleme sistemleri, koruyucu kalkanlar ve uyarılar içermelidir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Geleneksel cıva buharlı UV lambalarıyla karşılaştırıldığında, bu LED önemli avantajlar sunar: anında açma/kapama, ısınma süresi yok, kompakt boyut, sağlamlık (cam yok, cıva yok), tasarım esnekliği ve uygun termal yönetimle daha uzun ömür potansiyeli. Diğer UVC LED'lerle karşılaştırıldığında, ELUC3535NUB serisinin temel farklılaştırıcıları muhtemelen üstün termal performans için seramik AIN paketi, entegre 2KV ESD koruması ve katı çevre standartlarına (RoHS, Halojensiz) uyumluluğunu içerir. 120° görüş açısı, daha dar ışınlı alternatiflere göre daha geniş bir kapsama alanı sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'in tipik ömrü nedir?

C: Bu veri sayfasında açıkça belirtilmemiş olsa da, UVC LED'lerin ömrü büyük ölçüde çalışma koşullarına, öncelikle eklem sıcaklığına ve sürüş akımına bağlıdır. Önerilen akımda veya altında, mükemmel soğutma ile çalıştırmak binlerce saatlik ömürlere yol açabilir. L70/B50 verileri (%70 ışıma akısı çıkışına ulaşma süresi) için ayrı ömür raporlarına bakın.



S: Bu LED'i sabit voltaj kaynağı ile sürebilir miyim?

C: Önerilmez. LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Sabit voltaj kaynağı, ileri voltajın negatif sıcaklık katsayısı nedeniyle termal kaçaklara yol açabilir. Her zaman sabit akım sürücüsü kullanın.



S: Uygulamam için doğru sınıfı nasıl seçerim?

C: Sterilizasyon etkinliği için, hedef mikroorganizmanın emilim tepe noktasına göre dalga boyu sınıfına (U27A, U27B, U28) öncelik verin. Bir dizideki birden fazla LED arasında tutarlı ışık çıkışı için, dar bir ışıma akısı sınıfı (ör. Q1) belirtin. Sürücü tasarım verimliliği için, daha dar bir ileri voltaj sınıfı güç değişimini azaltır.



S: Lense ihtiyaç var mı?

C: Cihaz, 120° ışın sağlayan entegre kuvars cam lens ile donatılmıştır. Belirli uygulamalar için ışını kolimate etmek veya odaklamak için ikincil optikler eklenebilir, ancak bunlar UVC geçirgen olmalıdır.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Kompakt Bir Su Dezenfeksiyon Modülü Tasarlama

Bir tasarımcı, entegre UVC sterilizasyonlu bir kullanım noktası su filtresi oluşturuyor. ELUC3535NUB'u kompakt 3535 ayak izi ve seramik paketi nedeniyle seçiyor. Modülün küçük bir kuvars akış odası var. Tasarımcı, tüm suyun maruz kalmasını sağlamak için bir dizide 4 LED kullanıyor. Hem elektriksel alt tabaka hem de soğutucu görevi görecek iki katmanlı alüminyum göbekli bir PCB (MCPCB) tasarlıyor. Her LED'in termal pedi doğrudan MCPCB'ye lehimleniyor. Sabit akım sürücüsü, her LED'e paralel olarak (güvenlik için bireysel akım sınırlayıcı dirençlerle) 100mA sağlıyor. LED'ler, ortalama eklem sıcaklığını düşürmek ve ömrü uzatmak için palslı modda (ör. %50 görev döngüsü) sürülüyor. Muhafaza, herhangi bir UVC sızıntısını önlemek için tamamen ışık geçirmez olacak şekilde tasarlanıyor ve odacık açılırsa gücü kesen güvenlik kilitleme sistemleri bulunuyor.

12. Çalışma Prensibi Giriş

UVC LED'ler, görünür LED'lerle aynı temel prensiple çalışır: bir yarı iletkende elektrolüminesans. P-n eklemine ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler yeniden birleşir ve enerji foton formunda salınır. Yayılan ışığın dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. UVC LED'ler (280nm altında yayan) için aktif bölge tipik olarak alüminyum galyum nitrür (AlGaN) alaşımlarından yapılır. Derin ultraviyole aralığında verimli emisyon elde etmek, malzeme kalitesi ve ışık çıkarma zorlukları nedeniyle teknolojik olarak zordur; bu nedenle UVC LED'ler, görünür LED'lere kıyasla daha yüksek ileri voltajlara ve daha düşük duvar prizi verimliliğine sahiptir.

13. Teknoloji Trendleri ve Gelişimi

UVC LED pazarı, küresel cıva lambalarının aşamalı olarak kaldırılması ve daha güvenli, daha esnek dezenfeksiyon çözümlerine olan talep tarafından yönlendirilmektedir. Temel trendler şunları içerir:Artırılan Çıkış Gücü ve Verimlilik:Sürekli Ar-Ge, LED başına ışıma akısını ve duvar prizi verimliliğini (optik güç çıkışı / elektriksel güç girişi) iyileştirmeyi, sistem maliyetini ve boyutunu azaltmayı amaçlamaktadır.Daha Uzun Dalga Boyları:260-280nm civarında yayan LED'ler üzerine araştırmalar, bu aralığın birçok patojen için DNA emilim tepe noktasına yakın olması nedeniyle devam etmektedir.Geliştirilmiş Güvenilirlik ve Ömür:Paketleme malzemelerinde (burada kullanılan AIN seramik gibi), çip tasarımında ve termal yönetimde ilerlemeler, operasyonel ömrü uzatarak LED'leri daha fazla 7/24 uygulama için uygun hale getirmektedir.Maliyet Azaltma:Üretim hacimleri arttıkça ve verimlilik iyileştikçe, UVC çıkışının miliwatt başına fiyatı istikrarlı bir şekilde düşmekte, bu da yeni tüketici ve endüstriyel uygulamaların önünü açmaktadır.