درک کاربردهای دیود LED UV و اقدامات احتیاطی

تنها منبع نور ماوراء بنفش که چهل سال پیش می‌توانست فرآیند پخت UV را آغاز کند، لامپ‌های قوسی مبتنی بر جیوه بودند. بااینکه لامپ های اگزایمر و منابع مایکروویو اختراع شده اند، تکنولوژی تغییر نکرده است. مانند یک دیود، یک دیود ساطع نور فرابنفش (LED) با استفاده از ناخالصی های نوع p و n یک اتصال p-n ایجاد می کند. حامل های شارژ توسط یک منطقه تخلیه مرزی اتصال مسدود می شوند.

کاربردهای دیودهای UV LED

● کاربردهای پزشکی

فتوتراپی و استریلیزاسیون با تکنولوژی UV LED تغییر شکل داده است. فتوتراپی درمان می کند ویتیلیگو ، اگزما و پسوریازیس با نور UV. اشعه UVB رشد سلول های آسیب دیده پوست را کاهش می دهد. دیودهای UV LED دقیق تر و هدفمندتر از نورهای UV معمولی هستند و امکان درمان مناسب با عوارض جانبی کم را فراهم می کنند. ال ای دی های فرابنفش به دلیل اندازه جمع و جور و نمایش گرمای کمتر، برای دستگاه های قابل حمل مناسب هستند و گزینه های درمانی بیشتری را در اختیار بیماران قرار می دهند و آنها را در دسترس تر می کنند.

LED های UV نیز تاثیر می گذارد استولی سازی . خواص میکروب کشی نور UV-C باکتری ها، ویروس ها و سایر اختلالات عفونی را از بین می برد. مانند این فناوری در دوران کووید بسیار مورد استفاده قرار گرفت.

● تصفیه آب

ادغام سیستم های UV-LED با سیستم های تصفیه آب یک مزیت فوق العاده بوده است. این دیودها باکتری ها، ویروس ها و تک یاخته ها را با نفوذ به غشای سلولی آنها با اشعه UV-C از بین می برند.

تصفیه خانه های آب شهری و دستگاه های تصفیه آب قابل حمل از UV-LED استفاده می کنند. اندازه کوچک و نیاز کم به انرژی آنها را برای مناطق دورافتاده فاقد آب آشامیدنی ایده آل می کند. LED های UV بلافاصله آب را بدون مواد شیمیایی یا زیرساخت ضد عفونی می کنند و نوشیدن آن را ایمن می کنند. این امر عفونت های منتقله از آب را کاهش می دهد و سلامت عمومی را بهبود می بخشد.

● پاکسازی هوا

سیستم های تصفیه هوا UV LED به عنوان وسیله ای برای فیلتر هوا عمل می کنند و معمولاً استفاده می شوند. اشعه UV-C از همه این دیودها می تواند به طور موثری هاگ های کپک، ویروس ها و باکتری های موجود در هوا را از بین ببرد. در مدارس، بیمارستان‌ها و ادارات، به‌ویژه در جایی که افراد احتمال ابتلا یا زخمی شدن را دارند، تصفیه هوا با استفاده از تصفیه‌کننده‌های دیود ساطع نور فرابنفش (UV-LED) یا به عنوان جزء یکپارچه سیستم های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC).  یا به عنوان آنهایی که مستقل می تواند منجر به افزایش IAQ شود.

تصفیه کننده هوا UV LED باکتری ها را با عبور هوا از فیلتر و سپس قرار دادن هوای حمل شده در معرض نور UV-C ضد عفونی می کند. آنها به کاهش بیماری ها و آلرژی های موجود در هوا کمک می کنند و در نتیجه محیط خانه یا اداره را سالم تر و آرامش بخش تر می کنند. ال ای دی های فرابنفش نیز نسبت به سایر لامپ ها طول عمر بیشتر و مصرف انرژی کمتری دارند و بنابراین، سیستم های LED UV فرآیندها را با هزینه کمتر و اثرات زیست محیطی کمتری دارند.

● پخت صنعتی

دیودهای ساطع کننده نور UV (LED) به طور سیستماتیک تولید چسب ها، کفش ها و سایر محصولات مانند جوهر و پوشش را تغییر داده اند. پخت معمولی در مقایسه با تکنولوژی UV LED نیاز به دماهای بالا و پخت طولانی مدت دارد که زمان کمتری می برد. UV به دلیل انرژی قدرتمندی که در معرض شدت بالا قرار می گیرد که پلیمریزاسیون را تسریع می کند، فرآیند پخت را سریعتر آغاز می کند.

کابینت، منسوجات، چاپ و سایر صنایع از پخت UV LED برای صنایع الکترونیک، خودرو و سایر صنایع استفاده می کنند. سازندگان لوازم الکترونیکی از LED های UV برای درمان استفاده می کنند  پوشش های PCB  برای دوام و ضد آب و هوا با پخت سریع جوهرها، چاپ دیود ساطع کننده نور ماوراء بنفش سرعت تولید را افزایش می دهد و زمان خرابی را کاهش می دهد. خروجی حرارت کم LED های UV از ذوب شدن قطعات حساس جلوگیری می کند و آنها را برای مصارف صنعتی ایده آل می کند.

● پزشکی قانونی و امنیتی

LED های UV برای پزشکی قانونی و امنیت بسیار مهم هستند. انتشارات UV به بازرسان پزشکی قانونی کمک می کند تا شواهد پنهان را پیدا کنند. چیزهایی مانند بزاق، اثر انگشت و خون را می توان در زیر نور ماوراء بنفش مشاهده کرد و در صحنه جرم کمک کرد.

دیودهای ساطع کننده اشعه ماوراء بنفش پول و اسناد جعلی را برای امنیت تشخیص می دهند. بسیاری از ارزها و اوراق رسمی در برابر اشعه ماوراء بنفش واکنش نشان می دهند اما در نور معمولی شناسایی نمی شوند. LED های فرابنفش این ویژگی ها را نشان می دهند و امکان تأیید سریع و مطمئن را فراهم می کنند. این استفاده در بانکداری، خرده فروشی و اجرای قانون برای مبارزه با کلاهبرداری بسیار مهم است.

● کاربردهای کشاورزی

کشاورزی کاربردهای جدیدی برای دیودهای ساطع کننده نور فرابنفش (LED) در بهره وری محصول و کنترل آفات پیدا کرده است. بر اساس تحقیقات، گیاهان با نور UV-B در برابر آفات و بیماری ها مقاوم تر هستند. سیستم‌های LED UV می‌توانند طول موج‌های خاصی را در گلخانه‌ها منتشر کنند تا توسعه محصول را بهینه کنند.

● الکترونیک و ساخت دستگاه

این روزها ساخت وسایل الکترونیکی یا وسایل بدون LED UV غیرممکن است. بردهای مدار چاپی (PCB) به شدت به آنها متکی هستند زیرا قرار گرفتن در معرض نور مقاوم در برابر نور در حین اچ کردن به نور UV نیاز دارد. تقریباً هر ابزار الکتریکی به بردهای مدار چاپی با کیفیت بالا (PCB) متکی است و LEDهای UV دقت و سازگاری آنها را تضمین می کنند.

برای بازسازی و تعمیر صفحه نمایش های الکترونیکی نیز از دیودهای UV LED استفاده می شود. چسب ها و پوشش های قابل درمان با اشعه ماوراء بنفش ترک ها را برطرف کرده و عمر صفحه را به سرعت افزایش می دهند. سرعت LED های UV باعث کاهش زمان از کار افتادگی، بهبود کارایی صنعتی و هزینه می شود.

نکاتی برای استفاده بهینه از دیود نور UV ها

■ به حداقل رساندن آسیب الکترواستاتیک

تخلیه الکترواستاتیک (ESD) می تواند به قطعات الکترونیکی مانند LED های UV آسیب برساند. تخلیه الکترواستاتیک (ESD)—ایجاد الکتریسیته ساکن و تخلیه ناگهانی—می تواند به الکترونیک آسیب برساند. پیشگیری از ESD برای نگهداری LED های فرابنفش حیاتی است.

ابتدا زمین خود را برقرار کنید. ابزارها و ایستگاه های کاری خود را زمین کنید تا از آسیب الکتریسیته ساکن جلوگیری کنید. علاوه بر این، باید از مواد آنتی استاتیک استفاده شود. کیسه ها، ظروف و سطوح آنتی استاتیک تجمع استاتیک را کاهش می دهند. همیشه از موچین و دستکش آنتی استاتیک برای کار با دیودهای UV LED و کاهش آسیب ESD استفاده کنید.

■ خطر الکتریسیته ساکن

دیودهای نور فرابنفش برای ماندگاری به محیطی عاری از استاتیک نیاز دارند. این محیط ها به تشک های ضد الکتریسیته ساکن و مچ بند نیاز دارند. استفاده از مچ بند زمینی انرژی ساکن را خنثی می کند. به همین ترتیب، تشک های ضد الکتریسیته ساکن روی میزهای کار از آسیب الکتریسیته ساکن به اجزای ظریف جلوگیری می کنند.

رطوبت مطب باید کنترل شود. برای الکتریسیته ساکن، هوای خشک بهترین است. حفظ رطوبت نسبی 40 تا 60 درصد با رطوبت ساز، الکتریسیته ساکن را کاهش می دهد. نگهداری و به روز رسانی دنده ضد الکتریسیته ساکن، باعث کارکرد و محافظت از شما می شود.

■ حفظ اتلاف مناسب گرما

مدیریت گرمای تولید شده توسط دیودهای LED UV برای جلوگیری از آسیب و به حداکثر رساندن طول عمر آنها بسیار مهم است. یک گام اساسی در حفظ دمای دیودهای شما این است که درایورهایی را انتخاب و نصب کنید که بتوانند گرما را به طور موثر دفع کنند.

قبل از خرید، طراحی هیت سینک راننده را در نظر بگیرید. هیت سینک یک جزء ضروری برای پراکندگی گرما از دیودها به هوای محیط است. برای بهبود بیشتر انتقال حرارت از دیود به هیت سینک، ممکن است بخواهید از خمیر حرارتی یا پدها به عنوان مواد رابط حرارتی استفاده کنید. برای کمک به حذف گرمای اضافی، مطمئن شوید که گردش کافی در اطراف هیت سینک وجود دارد و در صورت نیاز از فن های خنک کننده استفاده کنید.

■ انتخاب درایور مناسب

در هسته خود، سیستم UV LED درایور است که آب مورد نیاز چراغ ها را تامین می کند تا در بهترین حالت خود کار کنند. عملکرد و قابلیت اطمینان دیودهای نور ماوراء بنفش شما را می توان با انتخاب درایور صحیح تا حد زیادی بهبود بخشید.

برای شروع، بررسی کنید که مشخصات دیودهای ساطع کننده نور ماوراء بنفش با ولتاژ و جریان خروجی درایور سازگار باشد. اگر مشخصات درایور اشتباه باشد، دیودها ممکن است بیش از حد فعال شوند یا قدرت کافی تامین نشوند که منجر به خرابی زودهنگام آنها شود. برای اینکه دیودهای خود را از مشکلات الکتریکی در امان نگه دارید، سعی کنید درایورهایی را پیدا کنید که دارای ویژگی های محافظ داخلی از جمله حفاظت حرارتی، جریان اضافه و ولتاژ اضافی هستند.

■ مونتاژ و مراقبت صحیح

برای جلوگیری از آسیب و استفاده حداکثری از دیودهای LED UV خود، هنگام نصب و جابجایی آنها مراقب باشید. دستورالعمل های نصب را که توسط سازنده ارائه شده است را به دقت بخوانید. به منظور استفاده حداکثری از دیودها، این قوانین مراحل دقیق را شرح می دهند.

برای حفظ عملکرد خوب دیودها، هنگام کار با آنها دست خود را از سطح ساطع کننده دور نگه دارید. دستکش بپوشید و از ابزار مناسب برای جلوگیری از تماس غیر ضروری استفاده کنید. قبل از شروع نصب، مجدداً بررسی کنید که همه اتصالات محکم باشند و خطوط برق قابل کنترل باشند زیرا ممکن است باعث آسیب یا تماس ضعیف شود.

■ انجام بازرسی های معمول و تعمیر و نگهداری

بازرسی و نگهداری دیودهای ساطع کننده نور ماوراء بنفش اغلب برای حفظ کارآمدی و طولانی مدت آنها بسیار مهم است. همچنین مطمئن شوید که دیودها و محیط اطراف آنها را به طور منظم تمیز کنید. گرد و غبار و سایر زباله ها می توانند کارایی و کارایی دیودها و سینک های حرارتی را کاهش دهند. برس زدن ملایم یا هوای فشرده را می توان برای از بین بردن هرگونه تجمع استفاده کرد.

دیودها و درایورها را از نظر آسیب و فرسودگی به طور منظم بررسی کنید. برای علائم گرمای بیش از حد یا مشکلات الکتریکی، به دنبال تغییر رنگ، ترک یا سایر آسیب های فیزیکی باشید. اطمینان حاصل کنید که زنگ زدگی یا اتصالات الکتریکی شل نشده باشد. برای اینکه کارها به خوبی پیش برود و از آسیب بیشتر جلوگیری کنید، هر مشکلی را که پیدا کردید فوراً برطرف کنید.

نتيجه

اگرچه اصول اولیه LED های UV شناخته شده است، اما هنوز مشکلاتی در کیفیت مواد وجود دارد که باعث می شود راندمان دوشاخه دیوار کمتر شود. ال ای دی های فرابنفش ممکن است جایگزین لامپ های UV در بسیاری از کاربردها شوند، بنابراین مزایای آنها تحقیق و توسعه را تحت فشار قرار داده است. فناوری UV LED برای بهبود جامعه، محیط زیست و اقتصاد آماده است