Новости


Купить обои для стен в интернет
Хотите недорого купить обои или ищете покрытия класса люкс? Интернет-магазин « СибСвет» рад предложить огромный ассортимент отделочных материалов – от демократичных вариантов до роскошных

Строительство домов из бруса и бревна
Строительством деревянных домов под ключ сегодня занимается множество фирм. Они же занимаются заготовкой и производством бревен. Цена дома под ключ зависит не только от размеров дома, но и от диаметра

Нож из рессоры своими руками видео
Фотоотчёт о том, как я сделал ножик своими руками из авто рессоры. Было это уже издавна, я только на данный момент откапал эти фото. Я тогда работал электриком в поликлинике и у меня было много свободного

Шкафы на балконе своими руками
Распашной интегрированный вариант. Фасады – МДФ, каркас из плит ЛДСП, фурнитура – матовый хром. Распашной интегрированный шкаф. Фасады – МДФ, каркас из плит ЛДСП, фурнитура – матовый хром. Главный недочет

Строительство загородных домов под ключ
« Новый Дом» занимается строительством качественного и доступного загородного  жилья. Наши головные офисы находится в Санкт-Петербурге и Москве, и мы строим дома по всей России. При



Больше тепла, чем света для светодиодов UVC

  1. Об авторе

Технология ультрафиолета C (UVC) берет свое начало еще в начале 20-го века, когда впервые были выпущены ртутные лампы Технология ультрафиолета C (UVC) берет свое начало еще в начале 20-го века, когда впервые были выпущены ртутные лампы.

Ультрафиолетовые лампы использовались для обеззараживания питьевой воды в 1910 году. Однако опытный образец оказался менее надежным и был остановлен.

В 1950-х годах были испытаны новые системы очистки воды UVC, и к середине 1980-х годов в Европе насчитывалось около 1500 установок.
Помимо очистки воды UVC используется в различных областях: от очистки медицинского оборудования и больничных помещений до дезинфекции систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) для предотвращения распространения патогенных микроорганизмов.

В то время как ртутные лампы чрезвычайно эффективны в этих масштабных применениях, хрупкая природа ламп и использование опасной ртути означает, что они не подходят для более портативных и удобных для применения применений.

В последние годы производители светодиодов разработали все более эффективные UVC-светодиоды. Хотя они не так эффективны, как светодиоды UVA (которые используются для отверждения чернил и красок), они становятся жизнеспособными для приложений с низким энергопотреблением.

Именно этот переход на новые рынки побудил отраслевых аналитиков Йоле Девелопмент прогнозировать взрыв роста UVC-светодиодов с 7 миллионов долларов в 2015 году до ошеломительных 610 миллионов долларов к 2021 году.

Этот бум основан на использовании светодиодов UVC, что создает рынок портативных, удобных в использовании приложений UVC. Например, потребители смогут купить портативные дезинфицирующие «палочки», которые они могут использовать для стерилизации предметов повседневного пользования, таких как смартфоны, планшеты или клавиатуры.

Производители потребительских товаров смогут встраивать светодиодную технологию UVC в продукты для самостоятельной дезинфекции. Например, зубная щетка может дезинфицировать себя после того, как вы положите ее обратно в держатель, бутылочка с детским молоком может самостоятельно стерилизоваться нажатием кнопки, а кран может стерилизовать воду, как и при ее использовании - возможности безграничны.

Тем не менее, это некоторые из наиболее глубоких применений UVC, которые действительно привлекают внимание. Портативные бутылки для стерилизации воды могли бы улучшить способ, которым развивающиеся страны предлагают чистую воду своим гражданам, стерилизуя воду в месте потребления. Это будет особенно ценно в районах, где отсутствует централизованная инфраструктура стерилизации воды, или в местах стихийных бедствий, где можно быстро обеспечить безопасную воду.

Помимо новых приложений, даже больницы (где UVC использовался годами) могут принести пользу. Во всем мире каждый год более 700 000 пациентов, то есть одного из каждых 25 пациентов, страдают от инфекции во время госпитализации, что приводит к 75 000 смертей. Технология UVC может быть встроена в медицинские инструменты, такие как стетоскопы и скальпели, которые можно стерилизовать за считанные секунды.

UVC-светодиоды способны принести стерилизующую силу UVC на массовый рынок и могут иметь большое значение для общественного здравоохранения.

Тепловой вызов

Технология все еще находится в зачаточном состоянии, и среди других проблем одним из препятствий является тепловое управление светодиодами UVC. Как и любой электронный компонент, светодиоды чувствительны к теплу.

UVC-светодиоды имеют особенно низкую внешнюю квантовую эффективность (EQE) - они преобразуют только около 5% потребляемой мощности в свет. Оставшиеся 95% энергии преобразуются в тепло, которое необходимо быстро отвести, чтобы соединение светодиодов было ниже максимальной рабочей температуры. Неспособность держать светодиодную матрицу в холодном состоянии в лучшем случае сократит срок ее службы, а в худшем - приведет к ее катастрофическому выходу из строя.

По мере того как UVC-светодиоды становятся все более мощными (последняя мощность составляет 75 мВт), производителям необходимо искать новые способы решения этой проблемы. Остается вопрос, как справиться с высокими тепловыми требованиями ультрафиолетовых светодиодов, обеспечивая при этом, чтобы компоненты оставались экономичными, долговечными, обрабатываемыми и устойчивыми к износу от самого источника ультрафиолетового света.

Поскольку ультрафиолетовые светодиоды слишком малы, чтобы излучать значительное количество тепла с их поверхности, единственный способ, которым они могут эффективно выходить, - через заднюю часть светодиода. Нагрев должен проводиться от светодиодной микросхемы через печатную плату модуля, прежде чем достигнуть радиатора, который выпускает его в атмосферу.

Тепло тоже проблема с печатной платой

Печатная плата, на которой установлен светодиод, должна иметь высокую теплопроводность, которая для светодиода видимого света обычно представляет собой покрытую металлом печатную плату (MCPCB). Тем не менее, они не подходят для приложений UVC. MCPCB изготавливаются из листа металла (обычно алюминия или меди) с медным слоем цепи, прикрепленным к диэлектрическому слою из теплопроводной, но электроизоляционной эпоксидной смолы.

MCPCB на основе эпоксидных диэлектриков полезны в приложениях для видимого света, но УФ (и, в частности, UVC) разлагает органические вещества, такие как эпоксидная смола, значительно сокращая срок службы MCPCB, используемых в УФ-применениях. Единственной жизнеспособной альтернативой является использование керамики для электроники.

Из них нитрид алюминия (AIN) имеет отличную теплопроводность (140 Вт / мК-170 Вт / мК), но он также дорогой. Оксид алюминия (Al2O3) является более экономичной альтернативой, но не обеспечивает теплопроводности, необходимой для УФ-светодиодов (20 Вт / мК-30 Вт / мК). Оба они хрупкие и могут легко повредить, а это значит, что их нельзя легко закрепить винтами, и они не подходят для более прочных применений.

Альтернатива - нанокерамика с напыленным слоем контура. Это обеспечивает более чем достаточную теплопроводность 150 Вт / мК, что находится в пределах требуемого температурного диапазона.

Используя запатентованный процесс электрохимического окисления (ECO), Cambridge Nanotherm использовал этот подход, чтобы превратить поверхность алюминиевого листа в невероятно тонкий слой глиноземной керамики (Al2O3) толщиной всего в десятки микрон.

Этот слой действует как диэлектрик между цепью сверху и алюминием снизу. Поскольку слой, полученный в процессе ECO, является чрезвычайно тонким, тепло может легко проходить сквозь него, давая подложке исключительную теплопроводность.

Обработка тонких пленок, или распыление, следуют процессу ECO, который непосредственно присоединяет слой медной цепи к нанокерамическому диэлектрику, чтобы дополнительно улучшить термический КПД батареи. Ни на одной стадии не используется органическая эпоксидная смола, поэтому УФ-излучению нечего разрушать.

Весь этот подход создает MCPCB с тепловыми характеристиками, которые конкурируют с нитридом алюминия (AlN), но без каких-либо проблем, связанных с плохой технологичностью или хрупкостью.

Ультрафиолетовая стерилизация и дезинфекция, обеспечиваемая светодиодами, - это технология, которая может иметь действительно преобразующий эффект. Но для того, чтобы прогнозы аналитиков стали реальностью, производителям и дизайнерам необходимо убедиться, что они смогут преодолеть тепловые проблемы, возникающие при использовании ультрафиолетовых светодиодов.

Но для того, чтобы прогнозы аналитиков стали реальностью, производителям и дизайнерам необходимо убедиться, что они смогут преодолеть тепловые проблемы, возникающие при использовании ультрафиолетовых светодиодов

Об авторе

Джон Кафферки - менеджер по маркетингу в Cambridge Nanotherm

Похожие

7 идей для фасада современного дома
Высота не более чем так называемая лицо здания. В предыдущие века это был показатель богатства жителей. Чем красивее и представительнее был жилой дом, тем богаче его занимали бюргеры. Декоративные архитекторы и художники усердно работали над декоративными фасадами. Они создали великолепные лепнины, карнизы и барельефы, которые во многих случаях сохранились до наших дней. В настоящее

Комментарии

Маленький для маленьких предметов или больше, с двумя односторонними шкафами и тремя ящиками?
Маленький для маленьких предметов или больше, с двумя односторонними шкафами и тремя ящиками? Или, может быть, вы выберете один, посмотрите на шкаф и практичного внука, заполненного полками? Идеальная столешница даст вам место, чтобы показать семейные воспоминания. Идеально подходит для прикроватной лампы, книги для чтения или кувшина с цветами. Расположите пространство так, как вам нравится, и мы обязательно вам поможем. Закажите деревянный комод в интернет-магазине. Щепотка
Мы заинтересованы в художественной игре цветов, которая меняется в зависимости от солнечного света комнаты?
Мы заинтересованы в художественной игре цветов, которая меняется в зависимости от солнечного света комнаты? Давайте попробуем трюк с двумя или тремя оттенками одного цвета. Что делать, если наклейки сверху? Мы выберем любимую наклеить ее на окрашенную стену. ОБОИ В ГОСТИНОЙ - Элитная роскошь Имея огромный выбор красок, вы можете забыть о существовании обоев. Тем более что мы также найдем смежные способы покрытия стен. Вы можете выбрать структурную
Почему светодиоды чувствуют себя круче, когда вы приближаетесь к ним, чем лампы накаливания?
Почему светодиоды чувствуют себя круче, когда вы приближаетесь к ним, чем лампы накаливания? Список используемой литературы Эти источники описывают, как производятся светодиоды и как они работают: Этот источник описывает тепло, генерируемое светодиодами: Этот источник описывает электромагнитный спектр: Лента новостей на эту тему Примечание.
Фасад из листового металла - в чем его преимущества?
Фасад из листового металла - в чем его преимущества? Тенденции этого года колеблются вокруг сырья и минималистичных материалов. Лист прекрасно вписывается в эту конвенцию! Сырой и гладкий, блестящий или унылый, он ассоциируется с современностью и модернистскими решениями. Его основными достоинствами являются легкость и долговечность. Существуют различные виды листового металла - титан-цинк, сталь, медь. Последнее может придать зданию удивительно уютный вид. Стоит помнить, что листовой

Маленький для маленьких предметов или больше, с двумя односторонними шкафами и тремя ящиками?
Или, может быть, вы выберете один, посмотрите на шкаф и практичного внука, заполненного полками?
Мы заинтересованы в художественной игре цветов, которая меняется в зависимости от солнечного света комнаты?
Что делать, если наклейки сверху?
Почему светодиоды чувствуют себя круче, когда вы приближаетесь к ним, чем лампы накаливания?
Фасад из листового металла - в чем его преимущества?
Фасад из листового металла - в чем его преимущества?

регистрация

Вход на сайт

Забыли пароль?
Товар добавлен в корзину
в корзине 0 товаров
на сумму 0 руб.

Извините, покупка данного товара временно недоступна.