抢食深紫外UVC-LED市场,这两点不容忽视

深紫外uvc-led的电源方案选择
据统计,目前led灯具出现的失效故障,70%左右是电源问题,30%左右是线路和结构问题,led灯珠品质引起的问题极少,由此可见,电源管理方案的选择对于产品的质量和可靠性而言举足轻重。
uvc-led的电源方案选择
在制定uvc led的电源方案时,经常会听到恒压解决方案和恒流解决方案,这两种方案该如何选择呢?
首先,因为led灯珠的亮度和它的正向电流成正比;而且uvc的发热量较大,电流的大小直接决定了灯珠发热量的大小。其次uvc led本身就是一个发光二极管,它的伏安特性曲线和一般的二极管伏安特性曲线十分相似,以某知名厂商的uvc芯片为例,其伏安特性曲线如下图所示:
某知名厂商的uvc芯片伏安特性曲线
图中可以看出,由于uvc芯片的伏安特性曲线非线性,很小的电压变化就会引起很大的电流变化,如电压从6.71v增加到6.87v,电流增大了20ma。
由于目前uvc芯片厂商的不同芯片之间电性差异较大,在使用过程中,如采用恒压方案,将导致不同灯珠间的亮度差异较大,且由于uvc芯片的发热量较大且与电流正相关,也将导致不同灯珠之间的工作温度差异较大,不利于可靠性管理。而采用恒流方案时则可以保证各灯珠亮度相同且发热量相等,相较于恒压方案有着巨大的优势。
与此同时,由于半导体器件的阻值随着温度的升高而降低。如果采用恒压方案,点亮灯珠一段时间后uvc灯珠温度上升,芯片电阻下降,将导致电流升高,形成正反馈使器件温度进一步升高, 长时间点亮会使灯珠工作在较高的温度,对器件可靠性产生影响。例如,一颗uvc灯珠刚开始在7.2v恒压点亮时,电流为350ma,一段时间后随着温度的升高,芯片电阻降低,通过的电流达到了1000ma,光源器件的负载升到了3倍左右。因此,在选择电源方案时,推荐采用恒流方案。
深紫外uvc-led的驱动电路对比
深紫外uvc-led作为一种发光二极管,具有正向非线性的iv特性。且市场主流的uvc-led vf值范围较大,典型值5~7v。因此,在实际驱动电路中建议采用恒流ic来进行精准的电流控制。为节省成本,部分情况下可使用电阻串联分压。但不建议用其它led串联分压,这可能导致led过载烧毁。
三种典型驱动方案
a:恒流ic驱动
恒流ic完成了恒压到恒流的转换,适用于主板电源9v以上的应用场景。主板电源电压的小范围波动不会影响到灯珠电流。且不同批次的vf差异较大的led在此种方案下工作电流值也得到非常好的一致性控制。
b:串联电阻分压
在高于灯珠vf恒压电源驱动下,通过串联电阻分压调控led两端电压。最终控制电流的方案在蓝白光行业较为普遍。在uvc-led应用中,一种典型的做法是12v恒压下串联一颗150ω电阻,使得电路电流控制在40ma左右。
c:串联蓝光二极管分压
部分情况下,为了简化电路,直接使用指示灯进行分压来行使电阻的分压效果。
三种方案的iv特性对比
本对比中的研究对象为40ma下vf分别为5v的uvc-led,7v的uvc-led,2.67v的蓝光led和175ω的电阻。
方案a:根据恒流ic(nu501c)的特性可以查到负载vf从5v变化到7v时,输出电流几乎没有波动
方案b:两种vf的电流,在12v恒压下实际工作电流区别为28ma和39ma,相差28.2%
方案c:当串联led进行分压时,电压随电流急剧增大的特性也得到了保留。同样12v下,vf=7v的uvc-led电路工作电流24ma,vf为5v的电流则直接打到一百多ma。这可能直接导致led烧毁,降低成品良率。
总结对比
银月光科技深耕健康智慧光源,向市场提供全品类紫外uva uvb uvc led,红外ir led vcsel产品和方案服务,在国内外市场拥有数百家优质合作伙伴,共同推动用光科技创造健康智慧生活的事业。


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