UV-LED照明一体化灯具的研究与设计
2021-05-10胡才双
胡才双
(广东隆源光电有限公司,广东 中山 528415)
引言
《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》中明确提出,新型冠状病毒(COVID-19)对紫外线和热敏感。紫外线能通过破坏微生物机体细胞中的DNA或RNA的分子结构,使之失去复制功能,从而达到杀菌效果[1]。国际照明委员会(CIE)把紫外光分为三个区域:UVA(400~315 nm)、UVB(315~280 nm)、UVC(280~100 nm)。实验表明:波长小于320 nm 的紫外辐射对微生物有杀伤作用, 且灭菌效应在260 nm处最大[2]。目前来看,紫外杀菌技术有两大技术产品,可分为:低气压紫外杀菌汞灯产品和深紫外LED产品。
1)紫外杀菌技术的分类。低气压紫外杀菌汞灯即传统UV汞灯,其主波长是杀菌效率高的253.7 nm,辐射效率以18 W汞灯功率计算在23%以上[3],其产品寿命约5 000 h,紫外线辐射强度会随着灯具开启次数和点亮时间的增加而降低[4]。虽然,现阶段以UV汞灯为代表的第一代紫外光源已经广泛地应用在诸多领域,但是其存在诸多缺点,如体积大、功耗高、寿命短、含有汞等,UV汞灯的光谱分布宽,而紫外光谱段只占其中一部分,因此效率较低[5]。
深紫外LED产品即UVC-LED,其应用于杀菌消毒的主波长是275~280 nm,使用寿命通常能超过20 000 h,是传统UV汞灯的5倍以上,且体积小,启动速率快,无需预热,光线能量集中,便于智能控制,能够配合不同需求设计,适用于广泛的应用场景,相较于UV汞灯具有更高的应用弹性[4]。
目前UV-LED与传统UV汞灯最大的差距仍在于光功率,若要提升光功率则必须增加LED数量,成本也会因此提高。当然,需要看到的是,这种差距正在一步步缩小。近年来,LED的功率大幅度提高,成本显著降低,散热问题日益改善,正逐渐取代传统UV汞灯。……
