מה זה UV LED, איך זה עובד ואיפה משתמשים בו?

  • Dec 14, 2020
click fraud protection

באזורים שונים בחיים המודרניים, יש צורך להשיג קרינת UV בהספק נמוך. זה:

  • ציוד רפואי, כולל סתימות שיניים המתקשות בהשפעת קרינה אולטרה סגולה;
  • קוסמטיקה, שבה משתמשים באור אולטרה סגול כאמצעי להתקשות לכות;
  • מתקנים לייבוש כימי של קומפוזיציות שונות (דוגמה מוצגת באיור 1);
  • סורקים לקביעת האותנטיות של השטרות והמסמכים;
  • חממות שבהן אור אולטרה סגול ממריץ את צמיחת הצמחים.
תמונה 1. שימוש במנורת LED UV לייבוש מגן PCB
תמונה 1. שימוש במנורת LED UV לייבוש מגן PCB

למקורות מנורה קלאסיים של קרינה אולטרה סגולה מאפייני משקל וגודל לא מספקים והם צורכים הספק גבוה. כתחלופה היעילה שלהם בשנים האחרונות, נוריות ה- UV הפכו לנרחבות, נטולות חסרונות אלה ובנוסף נוחות השימוש בהן.

עקרון הפעולה ומאפיינים

עקרונות הפעולה של דיודה פולטת אור אולטרה סגול (LED) ו- LED של אורך הגל הגלוי זהים. ההתקנים מכילים צומת pn דרכו מועבר זרם ישר. במהלך המעבר, נושאות מטען מוצאות את עצמן ברמות אנרגיה גבוהות של מבנה המוליכים למחצה. המעבר שלהם לרמות נמוכות יותר, עם ביצוע מתאים, מלווה ביצירת קוונטיות אור.

כאשר המבנה נוצר על ידי תוספות של אלומיניום, גליום, אינדיום ואלמנטים נדירים אחרים של כדור הארץ, נבחר המרחק בין מעברי הקרינה כך שהקרינה נמצאת באזור גל בלתי נראה UV כמעט (בדרך כלל הטווח הספקטרלי בין 100 ל -400 ננומטר).

instagram viewer

עקרון הפעולה המתואר קובע מיד את רשימת הפרמטרים המנורמלים עבור נורית אולטרה סגול. הדרכון מציין:

  • אורך גל עובד, לפעמים משלים את רוחב קו הספקטרום;
  • שטף אור מקסימלי, המצוין בלומנים למקורות צמצם גבוהים, או בנרות (יחס זווית שטף למוצק) במקרה של קרינה כיוונית;
  • זרם קדימה מקסימלי;
  • מתח קדימה.

בשל השימוש במבנה מיוחד של צומת pn, המתח הקדמי על דיודות UV בדרך כלל גבוה משמעותית בהשוואה למקובל ולפעמים מגיע ל -5 V.

זמן ההפעלה של הדיודה הוא כמה עשרות אלפי שעות, טווח הטמפרטורות האופייני הוא בין -20 ל + 100 ° С.

ביצועים מבניים

מסיבות של מזעור טווח הרכיבים, נוריות אולטרה סגול מיוצרות במקרים סטנדרטיים, מה שבמקביל עוזר:

  • לפתור את בעיית הקוטביות עקב קיומה של בליטה מרכזית;
  • לספק את פיזור החום הדרוש ואלמנטים עם זרמים גבוהים קדימה, בתנאי שמשתמשים במארז מתכת.

עבור מפלטים בעלי הספק נמוך, נעשה שימוש בבית פלסטיק זול יותר, כמו זה שמוצג באיור 2.

איור 2. דיודה במארז פלסטיק
איור 2. דיודה במארז פלסטיק

לדיודות הנפוצות ביותר יש חוטי עופרת, ואילו ל- SMD יש מובילי קלטת. האפשרות האחרונה מוצגת באיור 3.

איור 3. נורת UV במארז עם מובילי סרט
איור 3. נורת UV במארז עם מובילי סרט