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紫外线UV-C杀菌LED灯与LED驱动器

引言:

因应新冠肺炎疫情影响,短波紫外线 (UV-C) 杀菌设备的市场需求越来越高。 传统式UV-C杀菌设备所采用的低压汞灯设计有低效率及需要预热等缺点,因此新型LED设计得到越来越多的青睐。更多制造厂商投入到研发UV-C LED杀菌设备当中。此类设备不仅可用于酒店,医院及交通工具的消毒,还可用于银行自动取款机等会被频繁触碰的机器的杀菌。本文中会讨论UV-C杀菌LED的原理,设计要求及适合的明纬电源推荐。

UV-C LED:

与常规照明所使用的LED发射的分散型波长光不同,UV-C LED则通常发射100%强度时波长为275nm的短波紫外线以起到杀菌作用。图1a与图1b分别为UV-C LED和照明LED的强度与波长关系图。为了保证有效的杀菌,UV-C LED设计着重于保证100%强度下波长为275nm

图1a: UV-C LED波长与强度曲线


图1b: 照明LED分散型波长与强度曲线

杀菌LED灯:

UV-C LED用于杀菌时需要注意两个方面: 距离与时间。如图3所示,单一一颗2.5瓦的UV-C LED可以杀死直径为10厘米的平面内百分之九十九的细菌。由于辐射照度等于单位面积内的辐射通量,且距离越远时,辐射通量越低。如果一个光源距离平面6 厘米时可杀死99.9%的细菌,将相同光源放远到10厘米时,则只能在相同时间内杀死25%的细菌。为达到相同杀菌效果,就需要更长的光照时间。

图 2: UV-C LED照度与距离曲线

图3: UV-C LED 照度与距离示意图

如图2的距离与时间的关系曲线所示,当光源距离45厘米杀死99.9%的细菌需要5分钟,但距离100厘米时则需要18分钟。所以时间与距离是UV-C LED使用中的两个重要参量。UV-C LED设备也常常具有可以设置每定时开关循环杀菌的功能。常见的开关频率为每15或30分钟。

如何选择适合于UV-C应用的LED电源与距离,时间,还有开关控制功能密切相关。表1列举了光源距离45~60厘米和180~420厘米时UV-C杀菌灯对LED电源输出功率的要求。例如在45~60厘米内,一个20W的LED电源可以驱动18W的杀菌灯在5分钟内杀死99%的细菌。具有调光关断功能的LED电源符合可程序设计循环杀菌设备的要求。 与照明的LED灯具相同,恒定电流或恒定电压LED 电源皆可用于驱动UV-C LED。恒流电源多用于直接驱动LED灯珠。恒压电源则多用于配合DC到DC的辅助LED电源来驱动LED杀菌设备

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总结

UV-C杀菌LED发射波长为275nm的短波紫外线。该种LED可使用恒流电源或恒压电源驱动。具有调光关断功能的LED电源可以满足循环杀菌控制的需求。如果需要缩短一定距离内的杀菌时间,则需要高瓦数的LED电源。表1列举了适合45~60厘米和180~420厘米且具有调光可关断功能的明纬LED电源。此外明纬XLG-100/150/200/240系列的高瓦数系列亦可应用于360度UV-C杀菌灯中。

 

来源:明纬集团? 阿拉丁照明网

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