强度比较:UVC led和灯具


Klaran UVC led

本·布莱森

现场应用工程师

如果你正在研究UVC消毒的替代品,有两个选择:led和灯。比较这些选项时要考虑的一个重要因素是强度,即到达表面或区域的光量。UVC强度通常以每平方厘米微瓦或毫瓦表示。

由于各种原因,很难进行比较短波紫外线发光二极管以及汞基UVC灯。灯具提供了基于类似荧光灯的规格和数据,因此您通常无法在UVC范围内找到所需的光输出规格、退化和其他关键信息。UVC led是单独的光源,必须设计成一个应用程序来满足特定的要求。不幸的是,这意味着很少有可比的信息,直到你设计和建造了一个UVC LED模块,并在灯旁边测试它。然而,我们可以对实际的灯输出做一些假设,并通过一些计算,得到两个选项的比较情况。在进行这种类型的比较时,应该考虑估计的功率输出、应用需求和综合成本。

预计输出功率

市面上有各式各样的水银灯。在搜索UVC灯时,通常会看到瓦数是额定功率所显示的唯一等级。这可能会令人困惑,因为灯具的额定功率是输入功率。除去灯镇流器的低效率和热损耗后,一个灯在254 nm的实际输出是输入额定值的10%到30%。较高的百分比通常适用于质量更好、更大、更高功率的灯具。对于一个10瓦的灯,一个好的假设是1瓦或1000兆瓦。

在这一点上,与实际输出为265 nm的60 mW UVC LED进行直接比较,您需要17个LED。但这并不是完整的情况,因为我们仍然需要考虑波长输出的差异。led的一个优点是,半导体材料中的化学成分可以调整以获得特定的光输出,虽然254纳米的灯输出在消毒范围内,但265纳米是大多数消毒的最高效率。对于大多数微生物来说,265纳米的消毒效果提高了20%至30%。有了这些信息,14个led提供了一个等效的总体功率比较。

应用程序需求

应用需求提供了背景,明确了UVC led何时以及如何成为比现有灯具系统更好的解决方案。一个典型的10W灯大约8英寸长,但发光的灯管只有5英寸长。led的好处之一是它们可以被安排覆盖更特定的区域。如果申请是表面消毒一个平坦的8x11英寸区域,那么LED的定向输出可以更好地利用UVC功率。如果与我们示例中灯的圆柱形输出相比,那么所需led的数量可能会减少60%。这使得所需led的数量增加到5个。此外,这五个led可以以一种模式排列,以提供在治疗区域的均匀分布。

另一个对计算直接比较有很大影响的因素是如何施加剂量。灯具通常需要一段预热时间,直到达到最大输出功率,在计算总剂量时需要考虑这一点。灯的使用寿命也受到开灯和关灯过程的极大影响。一些灯的寿命限制会受到每天骑行超过四次的影响。即使不需要处理,灯也经常连续运行。当进行直接比较时,这些因素会影响所需led的数量、满足寿命要求的能力或整体强度要求。

综合成本

如果只是同等强度的比较,那么在大多数消毒应用中,UVC led很可能已经取代了灯具。虽然UVC LED的价格在过去几年中大幅下降,但利用LED设计的优势来构建最高效的系统仍然很重要。在设计一个系统时,应该考虑整体产品成本(而不是仅仅依赖于灯和LED的成本),即使在某些情况下成本是相当的。LED的电子器件比为灯供电的镇流器更小、更简单、更便宜、更可靠。通过更好地控制UVC LED发射模式,并不总是需要昂贵的反射材料来利用灯的UVC发射模式。

结论

与灯具相比,UVC led可以提供等效的强度。总的来说,UVC LED已经能够取代大多数中小型应用,并且应该考虑用于更大的应用,因为UVC LED技术的进步可以跟上当前产品开发生命周期的步伐。在使用任何类型的脉冲操作或当产品需要紧凑时,UVC led是最佳的解决方案。随着产品变得越来越大、越来越强大,灯具和LED之间的等效强度计算或更好的LED设计解决方案需要对升级到新技术所需的所有变量进行更深入的理解。

幸运的是,Klaran的应用工程师拥有光提取工具、计算器和丰富的经验,可以帮助确定如何将UVC led最好地集成到您的产品中。如果您想了解更多关于在应用程序中使用UVC led进行消毒的信息,ldsports乐动体育 今天。