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UV LED設(shè)備不是生來都一樣

文章出處:未知責(zé)任編輯:三昆科技人氣:發(fā)表時間:2017-07-18 14:57
  UV LED就是現(xiàn)在獲得了廣泛的關(guān)注,關(guān)于UV LED和傳統(tǒng)汞燈的對比,我們在前文中已經(jīng)多次述及,在這里就不再贅述了。不過,還是用一張表格來簡要列出UV LED和汞燈的差別。

  美國Phoseon公司市場部的Chad Taggard和Sara Jennings撰文UV LED Curing Systems: Not Created Equal http://www.phoseon.com/uploads/pdfs/documentation/uv-led-curing-systems-not-created-equal.pdf 詳述了UV LED固化系統(tǒng)在制造和設(shè)計角度有什么不同。本文主要內(nèi)容編譯自這篇文章。

 

  UV LED燈固化系統(tǒng)由多個子組件所構(gòu)成,這些組件的良好配合才能得到整個系統(tǒng)的良好性能表現(xiàn)。最重要的子組件包括了下面四個部分:

 

 

LED – UV固化設(shè)備組成的基石

  UV LED的基本組成示意圖如下圖所示。簡單說,一個LED就是一個當(dāng)電流從正極到負(fù)極流過時會發(fā)生紫外光的固態(tài)設(shè)備。對于UV LED燈具的供應(yīng)商來說,LED的質(zhì)量、類型、材料和形狀都是至關(guān)重要的選擇。對于LED來說,有兩個重要的外部指標(biāo)需要考量,那就是波長和UV輸出功率。

  LED所發(fā)出的波長,是由在制造LED時所采用的不同用量的各種摻雜物來決定的,這些摻雜物包括鋁、鎵、銦等物質(zhì)。對于輸出功率總的經(jīng)驗(yàn)法則是,波長越短則峰值輸出功率越低。

  單個UV LED的輸出功率是由指定的輸入電壓和電流情況下的毫瓦數(shù)(mW)來進(jìn)行測定的。UV LED的輸出功率在最近幾年得到了相當(dāng)大的提高,從若干家供應(yīng)商所提供的產(chǎn)品指標(biāo)數(shù)據(jù)可以看出,從2005年到2011年輸出功率的復(fù)合年均增長率在5%到10%之間。但對于LED整體表現(xiàn)的評估,我們可以看到,單個LED輸出功率改善并不是最主要的因素,另外三個因素對于增加LED的效能更加重要:陣列、冷卻和光學(xué)系統(tǒng)。

 

 

II 

 

陣列 – LED的編組

  LED是如何進(jìn)行結(jié)合的,LED的類型和數(shù)量的選擇,陣列的形狀,LED的電力連接方法,以及甚至LED的尺寸大小,都對于系統(tǒng)的性能表現(xiàn)有重要的影響。很多應(yīng)用要求UV LED固化系統(tǒng)由多個LED或者LED陣列所組成,從而不僅要達(dá)到所需的生產(chǎn)能力,還要達(dá)到固化應(yīng)用基材幅度可能在1-2米寬度的需求。因此,這里的一個重要問題就是,LED陣列的尺寸是否可以被很一致的放大。對于那些采購預(yù)包裝陣列LED的UV LED固化系統(tǒng)供應(yīng)商來說,他們需要在更快到市場但更少差別化的燈,和更長時間到市場但能最大化UV功率之間做出選擇。從這個角度來說,兩個供應(yīng)商所采用的即使是同一批LED,但最終所達(dá)到的性能表現(xiàn)卻可能會有很大不同。

 

 

III

 

冷卻系統(tǒng) – 保持設(shè)備冷卻

  UV LED將15到25%的電能轉(zhuǎn)換為光,這比傳統(tǒng)的汞燈效率要高,但剩下的75%-85%仍然被轉(zhuǎn)換為了熱。因此,必須要保持LED陣列的冷卻。

  對于UV LED陣列,當(dāng)前所采用的冷卻系統(tǒng)都是空氣或者水冷卻。對于空氣冷卻和水冷卻系統(tǒng)的對比如下表:

 

 

IV 

 

光學(xué)系統(tǒng) – 對光的引導(dǎo)

  基于最終的應(yīng)用需求,光學(xué)工程師必須決定應(yīng)該采用何種形狀、形式以及材質(zhì)來最好地利用LED的獨(dú)特性能,然后還需要注意LED是一種泛光形式的光,而不像汞燈模式中紫外光被反射罩反而并指向特定的點(diǎn)并具有一定的聚焦長度。下圖標(biāo)出了傳統(tǒng)汞燈和UV LED燈在這一點(diǎn)上面的不同。

  LED燈的供應(yīng)商采用了各種保密的方法來最大化UV LED光源的效能。對于UV LED供應(yīng)商所采用的幾種典型光學(xué)方法及其優(yōu)缺點(diǎn)的匯總見下表。

  對于終端用戶或者OEM廠商來說,你也許不需要關(guān)心UV LED燈中的光學(xué)系統(tǒng)是如何設(shè)計的,但是需要了解你的供應(yīng)商是否具有能力來針對他們的特定需求來改善光學(xué)上的設(shè)計。

  因此,LED發(fā)光組件、陣列、冷卻系統(tǒng)和光學(xué)系統(tǒng),UV LED光源的這四個重要組成部分,使得不同供應(yīng)商的設(shè)備會有很大的不同。作為一個終端的使用者,你需要選擇一個可靠的供應(yīng)商,從而才能真正保證設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性,真正做到物有所值。

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