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UV LED模块 25x50x5.2mm 数据手册 - 40V正向电压 - 360W功率 - 365-410nm紫外固化

高功率UV LED模块技术规格详解,采用铜基板与石英玻璃封装,典型正向电压40V,最大功率360W,视角60°,波长可选365至410nm,适用于固化、印刷及消毒领域。
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PDF文档封面 - UV LED模块 25x50x5.2mm 数据手册 - 40V正向电压 - 360W功率 - 365-410nm紫外固化

1. 产品概述

本UV LED模块采用铜基板与石英玻璃封装,具备出色的热管理和光学性能。外形尺寸为25 mm x 50 mm x 5.2 mm,视角60°,符合RoHS要求。每个模块独立包装以提供保护。典型应用包括紫外固化、油墨固化、UV印刷、紫外线消毒以及一般紫外曝光工艺。

2. 技术参数分析

2.1 电学与光学特性

在焊点温度25°C、正向电流6.6 A条件下,正向电压为C02分档,典型值40 V(最小值30 V,最大值50 V)。发光面积为25 mm x 25 mm,芯片排列为12串12并(12S12P)。总辐射通量(Φe)按波长和分档代码划分:对于400-410 nm变体,1A14档覆盖14.5-17.5 W,1A15档覆盖17.5-21 W,其他波长范围(380-390 nm、390-400 nm、365-370 nm)也有类似划分。绝对最大功耗为360 W,峰值正向电流为8.4 A(1/10占空比,0.1 ms脉冲),ESD耐压(HBM)为2000 V。工作温度范围为-40°C至+85°C,存储温度为-40°C至+100°C,最大结温为115°C。结到焊点的热阻为0.4 °C/W。

2.2 分档系统

该模块提供四个波长组:365-370 nm(UBP)、380-390 nm(UEP)、390-400 nm(UHP)和400-410 nm(UIP)。每个组提供多个辐射通量档位(例如1A13至1A17),具有指定的最小和最大功率水平。正向电压也进行分档(此处显示C02,典型值40 V)。这种分档使客户能够根据应用需求选择精确的光学和电学性能。

3. 性能曲线分析

针对四个波长组(365、385、395、405 nm)提供了六条典型特性曲线。正向电压与正向电流曲线显示,当电流升至8.4 A时,电压从36 V近乎线性增加至44 V。正向电流与相对功率曲线表明辐射强度随电流增大,在接近最大额定值时趋于饱和。焊点温度与相对功率曲线显示,当温度从25°C升至85°C时,输出逐渐下降(约损失20%)。焊点温度与正向电流曲线定义了安全工作区,表明在50°C以上时允许电流必须降额。光谱分布曲线显示半高全宽(FWHM)约为10-15 nm的窄峰,中心位于指定波长。辐射图确认视角为60°,强度在±30°处降至50%。

4. 机械与封装信息

封装外形图纸提供顶视图和侧视图。所有尺寸以毫米为单位,除非另有说明,公差为±0.2 mm。模块底部有两个电接触焊盘(阳极和阴极)。铜基板同时作为散热路径和安装表面。组装时需注意正确对位,避免对石英玻璃窗口施加应力。

5. 搬运与存储指南

LED对硫、溴和氯化合物敏感。环境及配套材料中硫含量必须低于100 ppm,溴和氯各低于900 ppm,且Br+Cl总量低于1500 ppm。仅使用不释放挥发性有机化合物(VOC)的材料,以免渗透硅胶封装导致变色。仅通过侧面拿取模块,切勿触摸或按压硅胶透镜。搬运时必须采取ESD防护。驱动电路须包含限流电阻,并避免反向电压。对于高密度阵列,透镜温度应保持在45°C以下,引线温度保持在65°C以下。拆封铝袋前存储条件:≤30°C,≤75% RH,最长一年。拆封后:≤30°C,≤60% RH,24小时内使用。若湿度指示卡褪色或存放时间超限,使用前需在60±5°C下烘烤≥24小时。

6. 包装与订购信息

模块单独包装:每只防静电袋装1片。袋上标签包含部件号、规格号、批号、辐射通量(Φe)分档代码、正向电压(VF)分档代码、波长(WLP)分档代码、数量及日期代码。袋装后装入纸箱运输。可靠性测试包括热冲击(–40°C至100°C,100次循环)以及在25°C、6.6 A条件下进行1000小时寿命测试,接收标准为10个样品中0个失效。失效阈值:VF不得超过规格上限的1.1倍,Φe不得低于规格下限的0.7倍。

7. 应用建议

本UV LED模块专为需要紧凑外形下高强度紫外辐射的高功率应用而设计。为获得最佳性能,应将模块通过导热界面材料安装在散热器上,并使用恒流源驱动,电流设置为6.6 A(或根据热条件降低)。根据应用选择波长分档:365-370 nm用于深紫外固化和消毒,380-390 nm用于胶粘剂固化,395-405 nm用于常规紫外固化和印刷。务必佩戴紫外线防护眼镜和防护罩。

8. 常见问题

问:推荐的工作电流是多少?答:典型电流为6.6 A。绝对最大峰值电流为8.4 A(脉冲)。对于连续工作,须通过足够的散热确保结温低于115°C。问:能否使用365 nm版本进行消毒?答:可以,365-370 nm波长对紫外线消毒有效,但实际剂量和暴露时间需针对目标微生物进行验证。问:预期寿命是多少?答:产品已通过6.6 A、25°C环境下的1000小时寿命测试。若热管理得当,在许多应用中寿命可超过10,000小时。

9. 典型使用案例

在紫外固化系统中,可将多个模块排列成阵列以覆盖更大面积。每个模块安装在水冷或翅片散热器上。采用具有过压保护的恒流LED驱动器为每个模块提供6.6 A电流。模块距基板20-50 mm放置,以达到所需辐照度(W/cm²)。可添加反射器汇聚光线。该系统可在数秒内固化UV油墨或胶粘剂。

10. UV LED工作原理

UV LED是一种半导体器件,通过电致发光将电能转化为紫外线。在正向偏置下,电子和空穴在有源区(通常为AlGaN或InGaN量子阱)复合,发射出能量对应带隙的光子。波长由铟或铝浓度决定。铜基板有效传导结区热量,保持低热阻和稳定的输出。

11. 技术发展趋势

UV LED技术持续向更高的电光转换效率(WPE)和更长寿命发展。当前最先进的模块在405 nm处实现了超过50%的WPE。新型衬底材料(如AlN)和改进的外延设计正将单个模块的输出功率推升至100 W以上,同时降低成本。由于具备即时开关、无需预热、环保以及系统设计紧凑等优势,市场正逐渐取代传统汞灯。

LED规格术语详解

LED技术术语完整解释

一、光电性能核心指标

术语 单位/表示 通俗解释 为什么重要
光效(Luminous Efficacy) lm/W(流明/瓦) 每瓦电能发出的光通量,越高越节能。 直接决定灯具的能效等级与电费成本。
光通量(Luminous Flux) lm(流明) 光源发出的总光量,俗称"亮度"。 决定灯具够不够亮。
发光角度(Viewing Angle) °(度),如120° 光强降至一半时的角度,决定光束宽窄。 影响光照范围与均匀度。
色温(CCT) K(开尔文),如2700K/6500K 光的颜色冷暖,低值偏黄/暖,高值偏白/冷。 决定照明氛围与适用场景。
显色指数(CRI / Ra) 无单位,0–100 光源还原物体真实颜色的能力,Ra≥80为佳。 影响色彩真实性,用于商场、美术馆等高要求场所。
色容差(SDCM) 麦克亚当椭圆步数,如"5-step" 颜色一致性的量化指标,步数越小颜色越一致。 保证同一批灯具颜色无差异。
主波长(Dominant Wavelength) nm(纳米),如620nm(红) 彩色LED颜色对应的波长值。 决定红、黄、绿等单色LED的色相。
光谱分布(Spectral Distribution) 波长 vs. 强度曲线 显示LED发出的光在各波长的强度分布。 影响显色性与颜色品质。

二、电气参数

术语 符号 通俗解释 设计注意事项
正向电压(Forward Voltage) Vf LED点亮所需的最小电压,类似"启动门槛"。 驱动电源电压需≥Vf,多个LED串联时电压累加。
正向电流(Forward Current) If 使LED正常发光的电流值。 常采用恒流驱动,电流决定亮度与寿命。
最大脉冲电流(Pulse Current) Ifp 短时间内可承受的峰值电流,用于调光或闪光。 脉冲宽度与占空比需严格控制,否则过热损坏。
反向电压(Reverse Voltage) Vr LED能承受的最大反向电压,超过则可能击穿。 电路中需防止反接或电压冲击。
热阻(Thermal Resistance) Rth(°C/W) 热量从芯片传到焊点的阻力,值越低散热越好。 高热阻需更强散热设计,否则结温升高。
静电放电耐受(ESD Immunity) V(HBM),如1000V 抗静电打击能力,值越高越不易被静电损坏。 生产中需做好防静电措施,尤其高灵敏度LED。

三、热管理与可靠性

术语 关键指标 通俗解释 影响
结温(Junction Temperature) Tj(°C) LED芯片内部的实际工作温度。 每降低10°C,寿命可能延长一倍;过高导致光衰、色漂移。
光衰(Lumen Depreciation) L70 / L80(小时) 亮度降至初始值70%或80%所需时间。 直接定义LED的"使用寿命"。
流明维持率(Lumen Maintenance) %(如70%) 使用一段时间后剩余亮度的百分比。 表征长期使用后的亮度保持能力。
色漂移(Color Shift) Δu′v′ 或 麦克亚当椭圆 使用过程中颜色的变化程度。 影响照明场景的颜色一致性。
热老化(Thermal Aging) 材料性能下降 因长期高温导致的封装材料劣化。 可能导致亮度下降、颜色变化或开路失效。

四、封装与材料

术语 常见类型 通俗解释 特点与应用
封装类型 EMC、PPA、陶瓷 保护芯片并提供光学、热学接口的外壳材料。 EMC耐热好、成本低;陶瓷散热优、寿命长。
芯片结构 正装、倒装(Flip Chip) 芯片电极布置方式。 倒装散热更好、光效更高,适用于高功率。
荧光粉涂层 YAG、硅酸盐、氮化物 覆盖在蓝光芯片上,部分转化为黄/红光,混合成白光。 不同荧光粉影响光效、色温与显色性。
透镜/光学设计 平面、微透镜、全反射 封装表面的光学结构,控制光线分布。 决定发光角度与配光曲线。

五、质量控制与分档

术语 分档内容 通俗解释 目的
光通量分档 代码如 2G、2H 按亮度高低分组,每组有最小/最大流明值。 确保同一批产品亮度一致。
电压分档 代码如 6W、6X 按正向电压范围分组。 便于驱动电源匹配,提高系统效率。
色区分档 5-step MacAdam椭圆 按颜色坐标分组,确保颜色落在极小范围内。 保证颜色一致性,避免同一灯具内颜色不均。
色温分档 2700K、3000K等 按色温分组,每组有对应的坐标范围。 满足不同场景的色温需求。

六、测试与认证

术语 标准/测试 通俗解释 意义
LM-80 流明维持测试 在恒温条件下长期点亮,记录亮度衰减数据。 用于推算LED寿命(结合TM-21)。
TM-21 寿命推演标准 基于LM-80数据推算实际使用条件下的寿命。 提供科学的寿命预测。
IESNA标准 照明工程学会标准 涵盖光学、电气、热学测试方法。 行业公认的测试依据。
RoHS / REACH 环保认证 确保产品不含有害物质(如铅、汞)。 进入国际市场的准入条件。
ENERGY STAR / DLC 能效认证 针对照明产品的能效与性能认证。 常用于政府采购、补贴项目,提升市场竞争力。