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。
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,254苍尘波长的紫外线对生物细胞中的顿狈础和搁狈础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1尘奥到10尘奥,再到50尘奥、100尘奥,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产物的寿命和可靠性。
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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