led原理与使用方法(LED选型设计你全懂了)(1)

我们在上一篇文章中,我们介绍了关于LED指示灯选择时需注意的关键参数与设计实例。本文在上一篇内容的基础上介绍特种紫外线LED的选型。紫外线LED设计与普通LED设计非常接近,可以参考上一篇LED指示灯设计实例。

随着美容行业的兴起,紫外线LED在医疗应用和民用方面都受到越来越多的关注。未来LED市场可能被划分为两部分:一部分是面向通用照明的可见光LED,另一类则是以高科技创新为特色的紫外线LED。

市场上常见的紫外线LED波长在275nm到420nm之间。紫外线可以利用电子辐射来杀菌。紫外线LED可以用在很多不同的领域,比如说杀菌、除臭、验钞、治疗湿疹、美白牙齿、法医血迹检测等。

紫外线LED 根据不同的波长范围应用的领域也不一样:下面这张图显示了不同应用对应紫外线波长范围参考。波长越短穿透力越强,杀菌效果越好。

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图1,不同应用对应紫外线波长范围参考

如何在线选购紫外线LED

在Digikey网站上,有多种UV LED, 具体请看下面链接:

http://www.digikey.com.cn/search/zh/光电元件/红外-UV-可见光发射器/4065

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图2,紫外线LED灯选择

一个关键参数

UVLED参数选择方面与普通LED并没有区别。具体请参看技术文章《搞懂这四个关键参数,LED指示灯应用设计其实并不难》。

UVLED有一个特别的参数——“不同 If 时的辐射强度(Ie)”,该参数反映的是LED灯的发光的效率。(1mW/sr为每球面度内1mW,半径越大,球面度包含面积越大,球面度所对应的立体角所对应的球面表面积为r²,球表面积为4πr²,因此整个球有4π个球面度。)

选择UV LED时可以根据这个参数来比较不同UV LED的发光效率。

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图3,球面度

三大设计选型要素

紫外线LED选型和设计时需要考虑以下几方面的要素:

1. UV-LED阵列设计

目前单个UV-LED芯片其功率非常有限。考虑到需要应用大功率的应用场合,因此为了获得大功率和使大功率UV-LED器件稳定而可靠的工作,就必须把多个UV-LED芯片集成在一个小模块里,从而得到较大光强的光源。当把多片UV-LED集合一起,配上散热模块,可以让大功率UV-LED 芯片在较低温度下保持长时间的持续高亮度发光,保证UV-LED 光源的可靠性和稳定性。

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图4,UV-LED模块

2. 透镜材料选择

目前UV-LED主要有环氧树脂封装和硅胶/玻璃透镜封装。玻璃透镜的防紫外老化能力和耐热能力要优于环氧树脂。长时间使用环氧树脂可能会出现出光率下降等问题。在对产品寿命要求比较高的商品上可以选用玻璃透镜。

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图5,透镜材料

3. 电路设计

紫外线LED和普通LED电路设计区别不大。一般情况下,LED辐射强度和功率成正比。小功率UV LED加个稳压源串联一个电阻即可。

具体驱动方案可以参考上一篇文章:《搞懂这四个关键参数,LED指示灯应用设计其实并不难》。

总结

最后,我们将本文中围绕紫外线LED的一些关键要点总结如下:

1. 紫外线LED波长越短穿透力越强,杀菌效果越好。紫外线LED可以用在很多不同的领域比如说杀菌、医疗、印刷等领域。

2. 紫外线LED选购时需要考虑的关键参数:“不同 If 时的辐射强度(Ie)”,该参数反映的是LED灯的发光的效率。

3. 紫外线LED选购时要考虑的关键要素:UV-LED阵列设计;透镜材料选择;电路设计。

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