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UVC LED杀菌灯不能忽视的三个问题

UVC LED杀菌灯是目前比较火热的紫外线消毒灯。由于采用了UV LED冷光源,启动UVC LED杀菌灯不用像传统低压汞紫外消毒灯那样需要预热,且UVC LED杀菌灯不会产生臭氧不产生气味。另外UVC LED还具有发光效率高,能耗低,单波长,寿命持久等特点是深紫外线杀菌的未来。UVC LED虽然优势很大,但就目前来讲还存在一些不确定性,如杀菌效率、散热问题及成本问题。

UV210消毒灯_02.jpg

1.如何提升杀菌效率

紫外线杀菌波段的选取对杀菌效率有直接影响,254nm波长的紫外线对生物细胞中的DNA和RNA分子结构的破坏力最强,因此理论上杀菌效果更好,但业界在UVC LED领域还存在技术难点,254nm波段的UVC LED生产目前还难以突破,这是由于波段越短,难度越大,良率越低,成本也越高。 不少芯片厂转而选择265nm波段的UVC LED通过提高功率来提高杀菌效率。甚至有些UVC LED杀菌灯厂商选择270~280nm波段。单颗芯片也从从最初的1mW到10mW,再到50mW、100mW,经历了从低功率到中功率,再到大功率的成长过程。

单颗UVC LED功率的提升除了依赖芯片发光效率外还需提芯片的尺寸来来实现。但芯片尺寸越大就越易碎,功率越大的UVC LED芯片切割难度大、良率低,就越贵。因此业界普遍采用多颗小功率芯片集成实现大功率。

提高透光率也是提升杀菌效率的重要手段,在确保可靠性的前提上,UVC LED厂商尽可能采用透光率更高的封装材料。而到了杀菌模组设计阶段,主要的考虑在于优化模组内部紫外光反射,以减少光功率损耗。


2.散热问题

UVC LED的电光转化效率非常低因此还有极大的提升空间,目前业内UVC LED的电光转化效率普遍还在2%~5%左右。拿WPE来衡量,Bolb做到了9.5%,Crystal IS在8%,这已经是非常高的水平了。电光转化率导致大部分能量都以热能的形式流失,这就导致UVC LED芯片发热异常严重,直接影响了UVC LED产品的寿命和可靠性。

UV LED电光转化效率低是行业技术瓶颈问现阶段尚难以攻克。UVC LED的散热问题就交给了下游的封装和模组。

业内UVC LDE封装材料主要采用导热系数出色的氮化铝基板和陶瓷基板,随着封装技术的突破,目前单颗UVC LED封装器件的寿命和可靠性已经不成问题。但与此同时,由于多芯片集成大功率UVC LED的出现,又给发光组件的散热带来了新挑战:集成芯片越多,散热性就越差,有的甚至要加装小风扇进行物理降温。


3.降低成本

从技术和功能上看,1颗100mW的UVC LED芯片价格降到100元已经是当前的极限,成本上增加太多,消费者不愿意买单,终端杀菌灯厂商更不能接受。如果采用便宜的低功率芯片,杀菌效果又不尽人意。

最能打动终端紫外线杀菌灯厂商的是高功率UVC LED,但昂贵的价格又让他们望而却步。低价高效始终是终端厂商共同的追求,这就倒逼着上游尤其是芯片端,不断通过完善技术、提高良率、扩大产能来压缩成本。


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