Ултравиолетови светодиоди

Районът на ултравиолетовата (UV) лъчение се намира под видимия спектър. Радиацията в диапазона от 100 до 400 nm може ефективно да се използва за стерилизация, в козметиката, за съдебномедицински прегледи, промени в материалите и дезинфекция на вода. Днес, както при светодиодите, които излъчват в видимия спектър, диодите, излъчващи ултравиолетови лъчи, започват да заменят обичайните източници на ултравиолетова радиация.
Диодите, излъчващи ултравиолетови лъчи, се произвеждат с помощта на целенасочен избор на добавка заедно с полупроводниковия материал. Галиев арсенид дава инфрачервени и червени светодиоди. С помощта на галиев фосфид можете да получите зелени светодиоди, докато галиев арсениден фосфид е червен и жълт, оранжеви светодиоди.
Можете да получите бял светодиод, използващ различни цветови температури. Най-често срещаните са бели светодиоди, създадени на базата на синьо, с фосфори на преобразуване.

Разбира се, използването на ултравиолетови светодиоди за втвърдяване и полимеризация е най-търсено. Стартово като търсенето, свързани с относително скорошен пробив в технологията за плътността радиация поток на UV светодиоди при различни дължини на вълните. При извършване на зъбна лечение се използва полимеризиращ фоточувствителен материал, който може да различна твърдост при тези дължини на вълните, като 395 пМ, 385 пМ или 365 пМ, които са част от УВ спектър (315 -400 пМ).

Друга важна област на приложение на диоди, излъчващи ултравиолетови лъчи, е областта на машинното виждане. Ултравиолетовите детектори в този диапазон се използват за откриване на фалшиви банкноти и имат предимства, когато се използват в добре осветена стая, в която използването на живачни лампи е трудно.

В спектралния диапазон от 280 до 315 nm светодиодите се използват в медицинската светлинна терапия, за съдебномедицинско изследване и при производството на лекарствени продукти.

В допълнение към тези възможности, използването на ултравиолетови светодиоди, има различни начини за използване на базата на ползи за здравето, включително и на естествения синтез на витамин D в организма при излагане на слънчева светлина.

Ултравиолетът също така ускорява производството на някои полифеноли в листни зеленчуци, като например червената салата. Счита се, че полифенолите притежават антиоксидантни свойства. Обикновено такива растения се отглеждат в парник, където UV частта на спектъра е умишлено филтрирана, за да се увеличи растежа на растенията.

Това е нов начин за увеличаване на привлекателността на някои храни без използването на химикали. Полифенолите също така привличат вниманието на учените във връзка с техните предполагаеми противоракови и анти-мутагенни свойства.

В долната част на ултравиолетовия спектър (100-280 nm), основните области на приложение на диоди, излъчващи ултравиолетови лъчи, са стерилизацията на въздуха и водата. Химическите и биологичните детектори също работят в тази област на спектъра.

В работния диапазон от 250-275 нанометра диодите, излъчващи ултравиолетови лъчи, могат да осигурят стерилизация на водата и въздуха и да унищожат ДНК и РНК от микроорганизми, за да предотвратят възпроизвеждането им.

Радиацията в кристала на ултравиолетовия светодиод се получава от действието на предния ток. Диодите имат характеристика на токово напрежение, което се увеличава на експонента. Захранващо напрежение се използва за постоянен или постоянен ток, включително наличието на предварително ограничено съпротивление. Това ви позволява да предотвратите нежелани ефекти при различни стойности на номиналния ток.

По-малка мощност се постига чрез използването на линейни аналогови регулатори, много мощните светодиоди се захранват от мрежови устройства със стабилно напрежение и ток на изхода. Възможно е паралелно и серийно свързване.

Намаляването на тока напред е взаимосвързано с яркостта на светлината чрез принципа на импулсно-ширината модулация. Възможни проблеми с PWM при възникване на пулсиране на LED радиация.

Съгласно схемите за захранване е възможно да се свържат светодиодите към мрежата с променливо напрежение 230 V. Свързването на два клона с светодиоди се извършва анти-паралелно чрез мрежа от стандартно съпротивление. Подобна схема позволява да се регулира интензивността на светодиодните емисии, дължащи се на стабилизирания променлив ток.

Характеристики на енергийната ефективност

Енергийната ефективност е съотношението на консумираната електроенергия към мощността на светлинното лъчение.

Диодите, излъчващи ултравиолетови лъчи, използвани за осветление, позволяват да се трансформира енергията в съответното лъчение с тесен лъч, когато кристалите носят топлинни загуби. За да се избегне това, са създадени специални конструкции, които дават максимален експлоатационен срок на параметрите на светодиодите.

Когато излъчват в диоди, излъчващи светлина, практически няма ултравиолетови компоненти, така че те са ефективни в сравнение с термичните. При оптимални топлинни условия около 25% от общата консумирана енергия може да се превърне в светлина.

Термични условия

За да се постигне максимална ефективност на UV светодиоди, които са четвъртата част се превръща в светлина, а другите три - в жегата, когато проектирането трябва да се вземат под внимание конвекция, топлопроводимост, и радиация.

Конвекционният параметър

Тялото на лампата се взема предвид. Необходимо е да се осигурят добри контакти с въздушните потоци. Като разсейване на топлината е възможно да се използват вибриращи мембрани или мини вентилатори.

Радиационен параметър

Повърхността на светлинното устройство, към което е фиксиран светодиодът или неговият аналог - светодиодният модул не трябва да се изработват от метална основа, защото влияе върху коефициента на радиация. При контакт с повърхността трябва да се образува максималният спектрален емисионен коефициент.

Параметър за термична проводимост

При охлаждане се използва разсейване на топлина въз основа на специални конструкции на тялото. Тези конструкции трябва да бъдат направени от материали с ниско термично съпротивление.

По-долу са снимките по темата на статията "Ултравиолетови светодиоди". За да отворите галерията от снимки, трябва само да кликнете върху миниизображението.

Предлагаме ви да се запознаете и с видеото по темата на нашата статия. Видеото показва процеса на свързване под въздействието на ултравиолетова светодиодна радиация.