目錄
- 1. 產品概覽
- 1.1 核心優勢同目標市場
- 2. 技術參數深入分析
- 2.1 絕對最大額定值
- 2.2 電光特性
- 3. 分檔代碼系統說明
- 3.1 正向電壓（VF）分檔
- 3.2 輻射通量（Φe）分檔
- 3.3 峰值波長（Wp）分檔
- 4. 性能曲線分析
- 4.1 相對光譜分佈
- 4.2 輻射模式
- 4.3 相對輻射通量 vs. 正向電流
- 4.4 正向電壓 vs. 正向電流
- 4.5 溫度依賴性曲線
- 4.6 正向電流降額曲線
- 5. 機械同封裝信息
- 6. 焊接同組裝指南
- 6.1 回流焊溫度曲線
- 6.2 清潔同處理
- 7. 包裝同訂購信息
- 8. 應用建議同設計考慮
- 8.1 典型應用場景
- 8.2 關鍵設計考慮
- 9. 可靠性同壽命
- 10. 技術比較同差異化
- 11. 常見問題解答（基於技術參數）
- 12. 設計同使用案例研究
- 13. 工作原理介紹
- 14. 技術趨勢同發展
1. 產品概覽
LTPL-G35UVC275GS 係一款高性能紫外光C波段（UVC）發光二極管（LED），專為消毒殺菌同醫療應用而設計。呢款產品代表咗固態照明技術嘅重大進步，提供咗一個可靠同節能嘅選擇，可以取代傳統嘅紫外光光源，例如水銀燈。呢個器件喺殺菌波長範圍內工作，通常喺275納米左右，對於滅活包括細菌同病毒在內嘅微生物非常有效。
呢個LED系列結合咗LED技術固有嘅優點——例如長壽命、即開即關能力同緊湊外形——以及有效消毒所需嘅特定光學輸出。佢為開發消毒設備、空氣淨化器、水處理系統同醫療設備嘅工程師提供咗更大嘅設計自由度。通過取代舊式UV技術，佢有助於降低系統運營成本、減少維護需求，並且由於唔含有水銀，環境表現更加好。
1.1 核心優勢同目標市場
呢款UVC LED嘅主要優勢包括佢同集成電路（IC）驅動系統嘅兼容性、符合RoHS（有害物質限制）指令，以及無鉛結構。呢啲特點令佢適合集成到對法規同環保要求嚴格嘅現代電子產品中。目標市場主要係醫療保健、消費電器同工業設備領域，呢啲領域需要有效可靠嘅表面、空氣或水消毒。應用範圍從便攜式消毒器同HVAC系統到專門嘅醫療器械清潔器都有。
2. 技術參數深入分析
LTPL-G35UVC275GS嘅性能由一系列喺標準條件下（Ta=25°C）測量嘅電氣、光學同熱參數定義。理解呢啲參數對於正確嘅電路設計同熱管理至關重要，以確保可靠性並達到預期嘅輻射輸出。
2.1 絕對最大額定值
呢啲額定值定義咗器件可能發生永久損壞嘅應力極限，唔係用於正常操作。最大功耗（Po）係0.7瓦，係指可以轉化為熱同光而唔損壞LED嘅總電功率。最大連續正向電流（IF）係100毫安（mA）。器件嘅工作溫度範圍（Topr）係-40°C至+80°C，儲存溫度範圍（Tstg）係-40°C至+100°C。最大允許結溫（Tj）係90°C。超過結溫係LED失效同光衰加速嘅主要原因。
2.2 電光特性
呢啲係喺指定測試條件下嘅典型性能參數。正向電壓（VF）喺測試電流60mA時，範圍從最小5.0V到最大7.0V，典型值為5.5V。呢個相對較高嘅電壓係UVC LED嘅特徵，因為佢哋使用寬帶隙半導體材料。輻射通量（Φe），即UVC光譜中嘅總光功率輸出，喺60mA時通常為10.0毫瓦（mW）。喺較低電流20mA時，佢下降到3.5 mW，喺最大電流100mA時，達到14.0 mW。峰值波長（Wp）以275nm為中心，範圍從265nm到280nm，將佢牢牢定位喺最有效嘅殺菌範圍內（約260nm-280nm）。視角（2θ1/2）係寬廣嘅120度，提供廣泛嘅照射。從結到焊點嘅熱阻（Rth j-s）通常為38 K/W，表示熱量從半導體芯片傳遞到電路板嘅效率。數值越低，對熱管理越有利。
3. 分檔代碼系統說明
為咗考慮製造差異，LED會根據性能分檔。咁樣可以讓設計師選擇符合其應用特定需求嘅組件。LTPL-G35UVC275GS使用三維分檔系統。
3.1 正向電壓（VF）分檔
LED分為四個電壓檔：V1（5.0V - 5.5V）、V2（5.5V - 6.0V）、V3（6.0V - 6.5V）同V4（6.5V - 7.0V），全部喺IF=60mA下測量。從相同電壓檔選擇LED可以確保多個器件並聯驅動時電流分佈一致。
3.2 輻射通量（Φe）分檔
光學輸出分為四個類別：X1（7.0 - 8.0 mW）、X2（8.0 - 9.0 mW）、X3（9.0 - 10.0 mW）同X4（10.0 mW及以上），喺IF=60mA下測量。咁樣可以預測消毒性能同劑量計算。
3.3 峰值波長（Wp）分檔
所有器件都屬於單一波長檔W1，範圍從265nm到280nm。圍繞275nm嘅嚴格控制確保咗最佳嘅殺菌功效，因為紫外光破壞DNA/RNA嘅有效性喺呢個區域達到峰值。
4. 性能曲線分析
規格書提供咗幾張圖表，說明器件喺唔同條件下嘅行為。呢啲曲線對於動態建模同理解性能權衡至關重要。
4.1 相對光譜分佈
呢條曲線顯示咗喺紫外光譜範圍內發出嘅光強度。佢確認咗以峰值波長為中心嘅窄發射帶，喺UVC範圍外嘅發射極少，呢點對於安全性同有效性好重要。
4.2 輻射模式
輻射特性圖（通常係極座標圖）可視化咗120度視角，顯示光強度如何從中心（0度）到邊緣（±60度）遞減。呢個有助於為實現均勻照射而進行光學設計。
4.3 相對輻射通量 vs. 正向電流
呢張圖表明輻射輸出隨驅動電流增加而增加，但唔係線性嘅。由於熱量增加同效率下降，佢喺較高電流下趨於飽和。呢個突顯咗以最佳電流驅動LED，以取得輸出同壽命最佳平衡嘅重要性。
4.4 正向電壓 vs. 正向電流
IV曲線顯示咗電壓同電流之間嘅指數關係，係二極管嘅典型特徵。佢用於設計限流電路時確定工作點。
4.5 溫度依賴性曲線
顯示相對輻射通量同正向電壓作為結溫函數嘅圖表至關重要。UVC LED輸出通常隨溫度升高而降低。正向電壓隨溫度升高而降低。對於喺非環境條件下運行或散熱不足嘅設計，必須考慮呢啲關係。
4.6 正向電流降額曲線
呢張係可靠性最重要嘅圖表之一。佢顯示咗最大允許正向電流作為環境溫度嘅函數。隨著溫度升高，最大安全電流會降低，以防止結溫超過其90°C極限。呢條曲線對於確定散熱器要求係必須嘅。
5. 機械同封裝信息
LED採用表面貼裝器件（SMD）封裝，尺寸約為3.5mm x 3.5mm。外形圖提供咗用於焊盤設計嘅精確尺寸。封裝包括清晰嘅極性標記（通常係陰極指示器），以防止組裝期間錯誤放置。提供咗推薦嘅印刷電路板（PCB）焊盤佈局，以確保正確焊接同熱連接。焊盤設計對於將熱量從LED嘅散熱焊盤（焊點）傳遞到PCB嘅銅層（作為主要散熱器）至關重要。
6. 焊接同組裝指南
正確處理同焊接對於保持LED性能同可靠性至關重要。
6.1 回流焊溫度曲線
建議使用無鉛回流焊溫度曲線。關鍵參數包括預熱階段（150-200°C，持續60-120秒）、液相線以上時間（217°C）為60-150秒，以及峰值溫度260°C（建議245°C）保持10-30秒。升溫同降溫速率應分別控制在最高3°C/s同6°C/s，以最小化熱衝擊。唔建議快速冷卻過程。
6.2 清潔同處理
如果焊接後需要清潔，只應使用酒精類溶劑，例如異丙醇。未指定嘅化學清潔劑可能會損壞矽膠透鏡或封裝材料。LED對靜電放電（ESD）敏感，最大耐受電壓為2000V（人體模型）。處理期間應遵守標準ESD預防措施。
7. 包裝同訂購信息
LED以帶狀包裝同捲盤形式供應，用於自動貼片組裝。帶狀尺寸同捲盤規格（7英寸捲盤最多可容納500件）符合EIA-481-1-B標準。分檔分類代碼標記喺每個包裝袋上，可以追溯批次嘅電氣同光學特性。
8. 應用建議同設計考慮
8.1 典型應用場景
主要應用喺殺菌設備：手機或小型物體嘅表面消毒器、使用點系統嘅水消毒裝置、HVAC系統或便攜式空氣淨化器中嘅空氣淨化模組，以及醫療或牙科工具嘅消毒室。其細小尺寸使佢能夠集成到緊湊同便攜式產品中。
8.2 關鍵設計考慮
驅動電路：恆流驅動器係必須嘅，唔係恆壓源，以確保穩定嘅光學輸出並防止熱失控。驅動器必須能夠喺設定電流下提供所需電壓（≥ VF max）。
熱管理：呢個係UVC LED系統設計最關鍵嘅方面。高熱阻（38 K/W）意味住熱量會喺結處快速積聚。必須使用金屬芯PCB（MCPCB）或其他有效嘅熱管理解決方案，以保持結溫低於90°C，特別係喺以最大電流或接近最大電流運行時。必須遵循降額曲線。
光學設計：寬廣嘅120度光束可能需要反射器或透鏡將UVC光引導到目標表面以進行有效消毒。材料必須係UVC穩定嘅（例如某些等級嘅鋁、PTFE、石英），因為許多塑膠喺UVC照射下會降解。
安全性：UVC輻射對人體皮膚同眼睛有害。產品必須包含安全聯鎖裝置、計時器同屏蔽，以防止用戶暴露。需要適當標籤。
9. 可靠性同壽命
規格書包括一個全面嘅可靠性測試計劃。進行咗例如室溫工作壽命（RTOL）、高/低溫工作壽命（HTOL/LTOL）同溫度循環等測試，長達3000小時。失效標準定義為正向電壓偏移超過10%、輻射通量下降到初始值嘅50%以下，或峰值波長偏移超出±2nm。呢啲測試驗證咗產品喺各種環境應力下嘅穩健性，支持喺規格範圍內使用時長壽命嘅聲稱。
10. 技術比較同差異化
同傳統嘅水銀基UVC燈相比，呢款LED具有顯著優勢：即時啟動（無需預熱時間）、無有害水銀含量、壽命更長、尺寸緊湊同數字可調光。同其他UVC LED相比，其光功率（60mA時典型10mW）、波長（275nm）同封裝尺寸（3.5x3.5mm）嘅特定組合，使佢適合需要平衡輸出同外形尺寸嘅應用。詳細嘅分檔系統為大批量製造提供咗可預測性。
11. 常見問題解答（基於技術參數）
問：我需要乜嘢驅動器電壓？
答：你嘅恆流驅動器嘅輸出電壓順應範圍必須高於你使用嘅LED檔位嘅最大正向電壓（VF max），通常係7.0V，再加上線路同連接損耗嘅一些餘量。
問：點樣計算消毒劑量？
答：劑量（以每平方厘米焦耳，J/cm²為單位）係輻照度（每單位面積嘅光功率，W/cm²）同曝光時間（秒）嘅乘積。你必須根據LED嘅輻射通量、光束角度、距離同光學器件，測量或計算目標表面嘅輻照度。然後將佢同滅活你目標病原體所需嘅劑量進行比較。
問：我可以連續以100mA驅動佢嗎？
答：只有當你能夠保證結溫保持喺90°C以下時，你先可以以100mA驅動佢，呢需要極佳嘅熱管理。請參考電流降額曲線；喺環境溫度升高時，最大允許電流會顯著降低。
問：點解正向電壓咁高？
答：UVC LED基於氮化鋁鎵（AlGaN）半導體，具有非常寬嘅帶隙，本質上需要更高嘅電壓來激發電子跨越帶隙並產生短波長光子。
12. 設計同使用案例研究
案例：設計一個便攜式水消毒瓶。一位設計師旨在創造一個可以喺60秒內消毒500毫升水嘅瓶子。使用LTPL-G35UVC275GS（X3檔，9-10mW），佢哋計劃使用4個LED。總輻射通量約為36-40mW。水喺一個薄腔室中循環流過LED。假設光耦合效率為50%，並且對常見細菌所需嘅UV劑量為40 mJ/cm²，佢哋計算所需嘅腔室表面積同流速。選擇一個設定為每個LED 60mA、輸出能力為9V嘅恆流驅動器。一個小型鋁散熱器與LED MCPCB集成，以喺一分鐘循環期間管理熱量，使結溫遠低於極限。安全功能包括蓋子聯鎖開關同不透明外殼。
13. 工作原理介紹
UVC LED係一個半導體p-n結二極管。當施加正向電壓時，電子被注入跨越結，並喺有源區與空穴復合。喺UVC LED中，半導體材料（AlGaN）嘅能帶隙非常大（約4.5電子伏特）。當復合發生時，呢個能量以光子（光粒子）嘅形式釋放。呢個光子嘅波長與帶隙能量成反比（λ = hc/Eg）。約4.5 eV嘅帶隙對應於約275納米嘅光子波長，即喺UVC範圍內。呢種高能光被微生物嘅DNA同RNA吸收，導致胸腺嘧啶二聚體，阻止複製，從而滅活病原體。
14. 技術趨勢同發展
UVC LED領域正在快速發展。主要趨勢包括：
提高電光轉換效率（WPE）：研究重點係提高內部量子效率（多少電子產生光子）同光提取效率（將光子從芯片中取出），呢啲直接增加咗給定電輸入下嘅輻射通量，降低系統功率同熱負荷。
更長波長 >280nm：雖然約275nm對於殺菌作用係最佳嘅，但發射波長稍長（例如280-285nm）嘅LED可以提供更高嘅輸出功率同效率，同時仍保持顯著嘅消毒能力，為設計師創造權衡選擇。
改善壽命同可靠性：芯片設計、封裝材料（特別係UVC穩定嘅封裝材料）同熱管理方面嘅進步，正穩步提高UVC LED嘅工作壽命（L70，輸出下降到初始值70%嘅時間），使佢哋更適合連續運行應用。
降低成本：隨著製造量增加同良率提高，每毫瓦UVC光功率嘅成本正在下降，加速咗LED技術喺更多市場領域嘅採用，從專業產品到消費產品。
LED規格術語詳解
LED技術術語完整解釋
一、光電性能核心指標
| 術語 | 單位/表示 | 通俗解釋 | 點解重要 |
|---|---|---|---|
| 光效（Luminous Efficacy） | lm/W（流明/瓦） | 每瓦電能發出嘅光通量，越高越慳電。 | 直接決定燈具嘅能效等級同電費成本。 |
| 光通量（Luminous Flux） | lm（流明） | 光源發出嘅總光量，俗稱"光亮度"。 | 決定燈具夠唔夠光。 |
| 發光角度（Viewing Angle） | °（度），例如120° | 光強降至一半時嘅角度，決定光束闊窄。 | 影響光照範圍同均勻度。 |
| 色溫（CCT） | K（開爾文），例如2700K/6500K | 光嘅顏色冷暖，低值偏黃/暖，高值偏白/冷。 | 決定照明氣氛同適用場景。 |
| 顯色指數（CRI / Ra） | 無單位，0–100 | 光源還原物體真實顏色嘅能力，Ra≥80為佳。 | 影響色彩真實性，用於商場、美術館等高要求場所。 |
| 色容差（SDCM） | 麥克亞當橢圓步數，例如"5-step" | 顏色一致性嘅量化指標，步數越細顏色越一致。 | 保證同一批燈具顏色冇差異。 |
| 主波長（Dominant Wavelength） | nm（納米），例如620nm（紅） | 彩色LED顏色對應嘅波長值。 | 決定紅、黃、綠等單色LED嘅色相。 |
| 光譜分佈（Spectral Distribution） | 波長 vs. 強度曲線 | 顯示LED發出嘅光喺各波長嘅強度分佈。 | 影響顯色性同顏色品質。 |
二、電氣參數
| 術語 | 符號 | 通俗解釋 | 設計注意事項 |
|---|---|---|---|
| 順向電壓（Forward Voltage） | Vf | LED點亮所需嘅最小電壓，類似"啟動門檻"。 | 驅動電源電壓需≥Vf，多個LED串聯時電壓累加。 |
| 順向電流（Forward Current） | If | 使LED正常發光嘅電流值。 | 常採用恆流驅動，電流決定亮度同壽命。 |
| 最大脈衝電流（Pulse Current） | Ifp | 短時間內可承受嘅峰值電流，用於調光或閃光。 | 脈衝寬度同佔空比需嚴格控制，否則過熱損壞。 |
| 反向電壓（Reverse Voltage） | Vr | LED能承受嘅最大反向電壓，超過則可能擊穿。 | 電路中需防止反接或電壓衝擊。 |
| 熱阻（Thermal Resistance） | Rth（°C/W） | 熱量從芯片傳到焊點嘅阻力，值越低散熱越好。 | 高熱阻需更強散熱設計，否則結溫升高。 |
| 靜電放電耐受（ESD Immunity） | V（HBM），例如1000V | 抗靜電打擊能力，值越高越不易被靜電損壞。 | 生產中需做好防靜電措施，尤其高靈敏度LED。 |
三、熱管理與可靠性
| 術語 | 關鍵指標 | 通俗解釋 | 影響 |
|---|---|---|---|
| 結溫（Junction Temperature） | Tj（°C） | LED芯片內部嘅實際工作溫度。 | 每降低10°C，壽命可能延長一倍；過高導致光衰、色漂移。 |
| 光衰（Lumen Depreciation） | L70 / L80（小時） | 亮度降至初始值70%或80%所需時間。 | 直接定義LED嘅"使用壽命"。 |
| 流明維持率（Lumen Maintenance） | %（例如70%） | 使用一段時間後剩餘亮度嘅百分比。 | 表徵長期使用後嘅亮度保持能力。 |
| 色漂移（Color Shift） | Δu′v′ 或 麥克亞當橢圓 | 使用過程中顏色嘅變化程度。 | 影響照明場景嘅顏色一致性。 |
| 熱老化（Thermal Aging） | 材料性能下降 | 因長期高溫導致嘅封裝材料劣化。 | 可能導致亮度下降、顏色變化或開路失效。 |
四、封裝與材料
| 術語 | 常見類型 | 通俗解釋 | 特點與應用 |
|---|---|---|---|
| 封裝類型 | EMC、PPA、陶瓷 | 保護芯片並提供光學、熱學介面嘅外殼材料。 | EMC耐熱好、成本低；陶瓷散熱優、壽命長。 |
| 芯片結構 | 正裝、倒裝（Flip Chip） | 芯片電極佈置方式。 | 倒裝散熱更好、光效更高，適用於高功率。 |
| 螢光粉塗層 | YAG、硅酸鹽、氮化物 | 覆蓋喺藍光芯片上，部分轉化為黃/紅光，混合成白光。 | 唔同螢光粉影響光效、色溫同顯色性。 |
| 透鏡/光學設計 | 平面、微透鏡、全反射 | 封裝表面嘅光學結構，控制光線分佈。 | 決定發光角度同配光曲線。 |
五、質量控制與分檔
| 術語 | 分檔內容 | 通俗解釋 | 目的 |
|---|---|---|---|
| 光通量分檔 | 代碼例如 2G、2H | 按亮度高低分組，每組有最小/最大流明值。 | 確保同一批產品亮度一致。 |
| 電壓分檔 | 代碼例如 6W、6X | 按順向電壓範圍分組。 | 便於驅動電源匹配，提高系統效率。 |
| 色區分檔 | 5-step MacAdam橢圓 | 按顏色坐標分組，確保顏色落喺極細範圍內。 | 保證顏色一致性，避免同一燈具內顏色不均。 |
| 色溫分檔 | 2700K、3000K等 | 按色溫分組，每組有對應嘅坐標範圍。 | 滿足唔同場景嘅色溫需求。 |
六、測試與認證
| 術語 | 標準/測試 | 通俗解釋 | 意義 |
|---|---|---|---|
| LM-80 | 流明維持測試 | 喺恆溫條件下長期點亮，記錄亮度衰減數據。 | 用於推算LED壽命（結合TM-21）。 |
| TM-21 | 壽命推演標準 | 基於LM-80數據推算實際使用條件下嘅壽命。 | 提供科學嘅壽命預測。 |
| IESNA標準 | 照明工程學會標準 | 涵蓋光學、電氣、熱學測試方法。 | 行業公認嘅測試依據。 |
| RoHS / REACH | 環保認證 | 確保產品不含有害物質（例如鉛、汞）。 | 進入國際市場嘅准入條件。 |
| ENERGY STAR / DLC | 能效認證 | 針對照明產品嘅能效同性能認證。 | 常用於政府採購、補貼項目，提升市場競爭力。 |