John Cafferkey de Cambridge Nanotherm, una firma británica, dice que hubo un anterior diciendo que "el calor producido es más ligero" y ya esta oración sumas hasta el "desafío de calor" del creciente mercado para el UVC. En la actualidad, LED UvC se utilizan principalmente para la desinfección de dispositivos médicos, agua y otros materiales consumibles diarios.
Tecnología UVC que se originó a principios del siglo XX, cuando las lámparas de mercurio se fabricaron para producción en masa.
La luz ultravioleta que emite la lámpara fue utilizada para la desinfección de agua potable en 1910. Sin embargo, la fábrica del prototipo fue cerrada porque ha demostrado para ser poco fiables.
En la década de 1950, se probó el nuevo sistema de tratamiento de agua UVC y a mediados de 1980 había unos 1500 fábricas en Europa.
Además de tratamiento de aguas, UVC se utiliza en una variedad de aplicaciones, incluyendo limpieza médica equipo y hospital, para la desinfección de sistemas de aire acondicionado para prevenir la diseminación de patógenos.
Aunque son muy eficaces en estas grandes aplicaciones lámparas de vapor de mercurio, bombillas de luz son frágiles y el uso del peligroso mercurio significa no son adecuados para aplicaciones más portables y el medio ambiente.
En los últimos años, fabricantes de led han desarrollado LEDs UVC más eficaz. Aunque no tan eficaz como LEDs de UVA (para el curado de tintas y pinturas), pueden ser utilizados para aplicaciones de baja potencia.
Como resultado, analistas de la industria creen que la UVC llevada crecerá rápidamente en los próximos años. Esta prosperidad se basa en la UVC led para portátil consumidor UVC aplicaciones creadas el mercado. Por ejemplo, los consumidores comprarán desinfección portátil "varitas" que pueden utilizarse para esterilizar las necesidades diarias tales como smartphones, tabletas o teclados.
Fabricantes de bienes de consumo pueden incorporar tecnología UVC led en sus productos para esterilizar a sí mismos. Por ejemplo, después de que el cepillo de dientes se ha utilizado para poner nuevamente en el estante, se puede desinfectar automáticamente, puede presionar el botón, la botella de bebé puede ser esterilizada automáticamente; Cuando se utiliza, la llave puede esterilizar el agua. Estas posibilidades son infinitas.
El potencial de salvar vidas
Sin embargo, algunas de las aplicaciones más a fondo de UVC son motivo de preocupación. Botellas portátiles esterilización pueden mejorar la forma en que los países en desarrollo proporcionar agua potable a sus ciudadanos, y cuando lo necesitan para ser consumido, se puede desinfectar el agua. Esto es particularmente valioso en algunas áreas, tales como las zonas donde no existe ninguna infraestructura de desinfección de agua centralizada, o en su agua potable puede proporcionar rápidamente.
Además de nuevas aplicaciones, pueden beneficiarse incluso hospitales (UVC se han utilizado durante años en hospitales). A nivel mundial, más de 700.000 pacientes se infectan en el hospital cada año y matan a 75000. La tecnología UVC puede ser embebida en dispositivos médicos, como el estetoscopio y el bisturí y en cuestión de segundos se puede desinfectar.
UVC LEDs tienen el potencial para poner las capacidades de desinfección UVC en el mercado masivo y pueden tener un impacto significativo en la salud pública.
Desafío caliente
La tecnología está todavía en su infancia, y uno de los desafíos es la gestión térmica LED UVC. Como cualquier componente electrónico, LED son sensible al calor.
LED UVC tienen eficacias excepcionalmente bajos cuántica externa (EQE)-convierte sólo un 5% de la entrada de luz. El 95% restante de la energía se convierte en calor, y el calor debe eliminarse rápidamente para mantener el chip LED por debajo de su temperatura de funcionamiento máximo. Si el chip del LED no se refresca en el tiempo, será eventualmente acortar su vida útil, o incluso utilizar.
Como LEDs UVC se vuelven más fuertes, fabricantes tienen que considerar nuevas formas de enfrentar este desafío. Ahora, el problema es todavía como para hacer frente a la alta demanda de UV led, asegurando que los componentes siguen siendo rentables, durable y capaz de la luz UV de la fuente sí mismo desgaste.
Porque el LED ultravioleta es demasiado pequeño, que mucho calor puede no se extendido desde su superficie, así que la única manera de hacer efectiva la descarga de calor es a través de la parte posterior del LED. Calor debe deriva de la viruta del LED, a través del módulo PCB, para llegar al disipador de calor y luego liberado a la atmósfera.
Calor es también el problema de PCB
La instalación de LED PCB debe tener alta conductividad térmica, para luz visible LED es generalmente un metal base platina (MCPCB). Sin embargo, estos no se aplican a las aplicaciones de la UVC. Lo MCPCB se hace de un pedazo de metal (generalmente de aluminio o cobre), con una capa de dieléctrico capa adjunta, compuesto por resinas epoxi conductora pero eléctricamente aislado.
MCPCB basado en dieléctrico de epoxy puede ser utilizado en aplicaciones de luz visibles y UV (especialmente UVC) degrada materia orgánica, como resinas epoxi y así reduce significativamente la vida MCPCB de aplicaciones UV. La única alternativa viable es el uso de la cerámica de grado electrónico.
Nitruro de aluminio (AIN) tiene excelente conductividad térmica (140W-170W/MK/MK), pero es caro. Alúmina ($literal) es una alternativa más rentable, pero no presenta la conductividad térmica requerida por LEDs de UV (20W-30W/MK/MK). Al mismo tiempo, ambos son frágiles y fácilmente dañadas, que significa que no son fáciles de instalar con tornillos y no son adecuados para aplicaciones más potentes.
La solución alternativa es nano-cerámica con capa de circuito de la farfulla. Esto proporciona conductividad térmica superior / y está dentro del rango de temperatura deseado.
El Nanotherm británico de Cambridge utiliza un proceso patentado oxidación electroquímica (ECO) que convierte la superficie de la hoja de aluminio en docenas de cerámica de alúmina delgado ($literal) micrones.
La capa de cerámica de alúmina ($literal) actúa como un medio eléctrico entre el circuito de arriba y el abajo de aluminio. Porque la capa de cerámica de alúmina producida por proceso de eco es muy delgada, calor puede fácilmente pasarse, para que tenga buena conductividad térmica.
El procesamiento de película o farfulla paso sigue el proceso de la ECO, y la capa de cobre del circuito está conectada directamente al dieléctrico de cerámica de nanómetros para mejorar la eficiencia térmica. Porque no orgánico epoxy se utiliza en cualquier momento, la radiación ULTRAVIOLETA tiene nada para degradar.
Este método puede producir MCPCB con las propiedades térmicas de AlN (AlN), pero no hay problemas relacionados con la producción o la fragilidad.
La tecnología de desinfección UVC implementada por LEDs puede traer efectos reales transformadores, pero fabricantes y diseñadores para estar seguro necesitan superar los desafíos termales de LEDs de UV.
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