Закрученный 1000-1750 нм светодиод
Параметры таблицы данных объяснены для проектирования закупок и проектирования системы.
Итог: более низкую мощность UVC-светодиода не следует объяснять только температурой окружающей среды.. Определяющей переменной является температура перехода. (Тиджей), который определяется условиями окружающей среды, ток привода, термическое сопротивление, теплоотвод, и рабочий цикл. Оптическая мощность, прямое напряжение, термическое сопротивление, кривые снижения мощности, и условия испытаний должны рассматриваться как одна тепловая модель..
Это руководство превращает параметры таблицы данных в инженерное решение.: какая мощность УФ-излучения сохраняется при заданной температуре и в фактической сборке, не перепутав типовое число с гарантированным.
Начните с трех температур
Температура | Значение | Почему это важно |
Эмбиент Та | Температура воздуха или корпуса вокруг светодиода. | Это не температура чипа. В компактном корпусе, Ta и Tj могут находиться далеко друг от друга. |
| Дело ТК | Температура в определенной точке измерения упаковки. | Используйте его для расчетов Tj только в том случае, если в таблице данных указаны точка и соответствующее термическое сопротивление.. |
| Развязка Tj | Температура в активной светоизлучающей области. | Это ключевая переменная для оптического выхода., длина волны, Напряжение, и надежность, однако редко измеряется напрямую. |
Что меняется при повышении температуры
При постоянном токе, Лучистый поток UVC-светодиодов обычно уменьшается с повышением температуры перехода.. Величина не является универсальной константой.; это зависит от архитектуры кристалла, длина волны, упаковка, состояние привода, и вариации производства. Для такого утверждения, как «Потери X процентов на градус», необходима кривая., устройство, и условия испытаний, лежащие в основе этого, прежде чем они попадут в спецификацию или обязательства перед заказчиком..
Пиковая длина волны обычно меняется с температурой., в то время как прямое напряжение VF обычно падает. Более низкая ФЖ не является свидетельством более высокой эффективности.. С приводом постоянного напряжения, это может увеличить ток и Tj, создание риска термического выхода из-под контроля. Более высокие Tj и более продолжительные температурные циклы также имеют тенденцию ускорять оптическую деградацию и нагрузку на упаковку..
Пять важных параметров таблицы данных
| Параметр | Вопрос, на который он отвечает | Как это читать |
| Лучистый поток Φe или Popt | Сколько измеряется выходная мощность UVC? | Проверить ток, температура, импульсный или CW режим, и является ли цифра типовой или минимальной. |
| Кривая относительного выпуска | Какой объем продукции сохраняется при другой температуре? | Подтвердите, является ли ось X Ta, Тс, или Тиджей. Применяйте соотношение только к соответствующему эталонному условию. |
| Прямое напряжение VF | Какой запас напряжения драйвера необходим? | Расчетный запас напряжения с использованием максимального напряжения VF. VF варьируется в зависимости от температуры и распределения производства.. |
| Термическое сопротивление RθJC или RθJA | Насколько сильно мощность повышает температуру перехода? | RθJA сильно зависит от тестовой платы и воздушного потока.; не пересаживайте его в неизмененном виде в готовый продукт. |
| Абсолютный максимальный рейтинг | Какие лимиты ни в коем случае нельзя превышать? | Они не являются рекомендуемыми рабочими точками.. Текущий, Тиджей, власть, и условия пайки должны соблюдаться.. |
Превращение кривой в оценку
Полезной моделью первого порядка является Tj ≈ Tc + Pd × RθJC. Если доступны только данные об окружающей среде, Tj ≈ Та + Pd × RθJA. Pd составляет примерно IF × VF минус часть, преобразованная в свет.. Это оценка, не окончательное доказательство дизайна: изменение термического сопротивления при монтаже, печатная плата, материал интерфейса, расход воздуха, и близлежащие источники тепла. Измерьте Tc в репрезентативной горячей точке и проверьте Tj, используя метод, определенный для этого устройства..
Затем прочитайте относительный коэффициент выпуска k(Т) по кривой согласования и вычислить Φe(Т) ≈ Φе,ссылка × k(Т). Эталонный поток, текущий, режим работы, и температурная основа должны совпадать. Если в таблице данных не опубликована соответствующая кривая, обоснованный вывод состоит в том, что выпуск не может быть надежно экстраполирован; запросите температурные характеристики у поставщика или измерьте их в реальной системе.
Рабочий пример. Только метод, а не заявка на устройство.
Предположим, что устройство имеет типичный лучистый поток 10 мВт при 25°C и указанном для него токе возбуждения. Если соответствующая кривая относительного выпуска дает k(Т)=0,78 при целевом термическом состоянии, расчетный поток 10 × 0.78 "=" 7.8 мВт. Этот результат до сих пор не доставлен.: оптика, расстояние, угол, размышления, загрязнение, старение, и рабочий цикл меняют освещенность цели.
Распространенные ошибки и лучшие вопросы
| Неправильно истолкован | Более строгий вопрос |
| «При температуре окружающей среды 60°C, светодиод имеет температуру 60°C». | В этом токе, радиатор, и воздушный поток, что такое Tc и расчетное Tj? |
| «Типичный 10 мВт — это гарантированная мощность». | Какова минимальная стоимость контейнера, условия испытаний, и неопределенность измерения? |
| «RθJA — это внутреннее свойство пакета». | Какая печатная плата, медная площадь, ориентация, и воздушный поток создал это значение RθJA? |
| «Ниже максимального Tj означает надежность на всю жизнь». | Какой ТиДжей, снижение номинальных характеристик, и ограничения температурного цикла поддерживают целевой срок службы? |
Контрольный список дизайна и поиска поставщиков
- Запросите кривую зависимости температуры от относительного выходного сигнала для того же устройства и тока возбуждения, включая определение температуры.
- Рассчитайте мощность и запас Tj, используя максимальную VF., высший Та, и худшее охлаждение; не измеряйте напряжение драйвера относительно типичного VF.
- Измерьте Tc в наиболее горячем месте и запишите ток., рабочий цикл, расход воздуха, и термоинтерфейс.
- Проверка лучистого потока светодиода отдельно от дозы в целевой плоскости; доза также требует оптической и временной модели.
- Определить критерии приемки продукции: минимальный выход, мусорное ведро, температура испытания, метод повторного тестирования, и состояние старения.
Публикуемый вывод
Управление температурным режимом — это не просто поддержание светодиода ниже предела. Это измеримая дисциплина проектирования оптического выхода., постоянство дозы, и срок службы. Для системы UVC, число, на которое стоит обратить внимание, не является отдельным показателем в милливаттах. Это выходной сигнал, измеренный при указанном токе., температура, и состояние крепления, плюс выход сохраняется в худшем случае.
Справка и примечания по безопасности
Это общее инженерное объяснение., не заменяет техническое описание конкретного продукта, отчет о надежности, или оптическая проверка на системном уровне. Используйте новейшие технические характеристики и рекомендации по применению производителя устройства., вместе с калиброванными измерениями UVC. УФ-излучение может повредить глаза и кожу; тестирование и развертывание требуют соответствующей защиты, блокировки, и соответствие нормативным требованиям.
