Como todos sabemos, UV na verdade inclui 3 bandas, de 320nm~400nm, UVA de baixa frequência e onda longa para 280nm~320nm, UV-B de frequência média e onda média, e depois para 100nm~280nm, UV-C de alta frequência e onda curta.
Como um dos segmentos de mercado de LED, LED UV pode-se dizer que está em sua infância e espera-se que tenha um alto crescimento no futuro. Correspondendo à aplicação de LED UV, a demanda atual de cura industrial é a maior, e os produtos neste campo são principalmente LED UV-A. Espera-se que o mercado de esterilização e purificação desenvolva o mercado mais rápido e com maior potencial no futuro. Na banda UV, é UV-C que pode desempenhar um papel na matança.
Anteriormente, o relatório de pesquisa da TrendForce apontou que o tamanho do mercado de desinfecção por LED UV-C deve ter uma taxa de crescimento anual composta de 30% nos dez anos de 2019 a 2029.
Ao mesmo tempo, afetado pela epidemia, o mercado de LED UV-C tornou-se cada vez mais ativo. Depois que o público percebeu que o UV-C tem um efeito matador, um lote de demanda eclodiu do lado do consumidor em um curto período de tempo. Especialistas do setor também descobriram que o mercado está se desenvolvendo mais rápido do que outros mercados de tecnologia LED são mais rápidos.
Atualmente, devido à efetiva prevenção e controle da epidemia, a LED UV-C mercado tende a voltar à calma. Fan Ga, gerente de mercado do negócio de iluminação da ams Osram na Grande China, disse ao analisar essa tendência: “Acho que isso é um processo e todos podem se acalmar. Olhando para esta questão novamente, o foco do pessoal da indústria não se concentrará em itens de consumo puros no futuro, como sacos de desinfecção, mas se voltará para campos mais profissionais, como desinfecção de água, desinfecção de superfícies e desinfecção do ar.”
Se olharmos apenas para a eficiência, LEDs UV-C ainda estão em desvantagem em relação às lâmpadas de quartzo com injeção de mercúrio. Atualmente, a eficiência luminosa ultravioleta das lâmpadas de quartzo com injeção de mercúrio é basicamente superior a 20%, quase entre 25% e 30%. No entanto, o LED UV-C atual é limitado por materiais epitaxiais, e a maior eficiência luminosa UV que pode ser alcançada é de apenas 6%.
Em primeiro lugar, em termos de estrutura, por um lado, a estrutura do LED é mais robusta e não frágil; por outro lado, o tubo de lâmpada de quartzo é geralmente um tubo de lâmpada de forma fixa com um certo comprimento. O pacote de LED não é limitado por esta condição e é mais propício para aplicações em qualquer formato.
Em segundo lugar, é livre de mercúrio. Com a entrada em vigor da “Convenção de Minamata”, do ponto de vista da tendência geral, sem mercúrio é definitivamente um ponto de venda muito importante para futuros produtos de aplicação.
Novamente, em termos de comprimento de onda, LED UV-C pode ser infinitamente próximo ao comprimento de onda de pico de 265nm, que tem o melhor efeito de morte, mas a lâmpada de quartzo não pode ser selecionada de forma flexível. Basicamente, atualmente emite a linha espectral característica da lâmpada de mercúrio de baixa pressão de 253.7 nm.
Finalmente, em termos de vida útil, a vida média da lâmpada atual é de cerca de 6,500 horas, e os produtos de alta qualidade podem chegar a mais de 10,000 horas. Quanto aos LEDs UV-C, os produtos atualmente lançados pela ams e pela Osram possuem um L70 de mais de 10,000 horas.
Fan Gao acredita que, para responder a essa pergunta, podemos primeiro relembrar o processo de substituição de lâmpadas econômicas e fluorescentes por LEDs brancos, e as duas têm certas semelhanças.
Há mais de dez anos, os tubos fluorescentes dominavam basicamente todo o mercado de iluminação. Naquela época, todos pensavam que as lâmpadas de descarga de gás de alta potência, incluindo HID, não poderiam ser substituídas por LEDs. Mas olhando para trás agora, na verdade, a substituição é apenas uma questão de tempo, porque a melhoria da eficiência e a redução de custos dos LEDs brancos são coisas reais. “Portanto, ainda estou otimista sobre as perspectivas dos LEDs UV-C, mas não com pressa.
Principalmente porque o limiar técnico de UV-C produtos é relativamente alto, especialmente no campo de chips epitaxial, a tecnologia de núcleo está principalmente nas mãos de fabricantes japoneses e coreanos.
É relatado que os chips de LED azuis são feitos principalmente de materiais InGaN. Se você deseja obter luz ultravioleta, precisa dopar com alumínio. Quanto mais alumínio for dopado, menor será o comprimento de onda. Mas, ao mesmo tempo, devido ao problema da taxa de doping, a eficiência do chip diminuirá gradualmente, e é por isso que muitos fabricantes tentam não tornar o comprimento de onda muito curto ao fabricar LEDs UV-C. Do ponto de vista do usuário, uma taxa de dopagem excessivamente alta também tornará o produto econômico. Quanto mais curto o UVC Comprimento de onda do LED, quanto menor a eficiência da luz e maior o custo.
Portanto, embora em termos de seleção de comprimento de onda, a indústria reconheça que 265 nm é o pico de comprimento de onda com o melhor efeito de eliminação. No entanto, depois de levar em conta as dimensões dos materiais epitaxiais, a eficiência da extração de luz e a eficiência da esterilização, a ams Osram acredita que a faixa de comprimento de onda mais econômica é de 265 a 275 nm.
UVC é o melhor custo-benefício em 265-275nm
É relatado que em torno de 275nm, a ams Osram lançou uma série de produtos OSLON® UV 3636 (versões de baixa e média potência 3), dos quais 2 produtos de baixa potência podem ser usados para purificação estática de água em dispensadores de água; e produtos de potência média, 42mW, podem ser usados para água de transbordamento de baixo fluxo, bem como esterilização de superfície e outras ocasiões.
Além disso, a ams Osram também lançou um 100mW de alta potência UV-C Produto LED OSLON® UV 6060 com foco no comprimento de onda de 273nm. A eficiência deste produto é de 6%, por isso também se tornará uma nova opção para desinfecção de água de alto fluxo.
Ao considerar o posicionamento de mercado, a intenção original da ams Osram é oferecer ao mercado alguns produtos diferenciados e trazer mais opções aos clientes. “A diferenciação de que estamos falando se refere principalmente à potência de saída. Por exemplo, como um produto de baixo consumo de energia, ams e Osram aumentarão a potência de saída do produto, ajudando assim os clientes a reduzir o número de chips usados”, acrescentou Fan Ga.
Tome como exemplo o produto de baixa potência de 4.7 mW da OSLON® UV 3636. A maioria dos produtos comuns de baixa potência no mercado estão entre 3 e 4mW. A diferença entre ams e Osram é que a potência de saída é maior e a eficiência pode chegar a cerca de 2.6%.
Aplicação de UV no mercado
Se você considerar o custo do sistema de LED, não poderá considerar apenas o preço de um único produto. Por exemplo, quantos materiais esse sistema precisa? Qual é o seu comprimento de onda? Quanto custa o seu material de dissipação de calor?
Por exemplo, também é de baixa potência. Por exemplo, a potência de saída de outro produto é 2mW. Em um cenário fixo, quando o sistema necessitar de 100mW, se o produto necessitar de 28 peças, somente o produto ams Osram será utilizado. 18 são necessários. A redução correspondente desses 18 LEDs não é apenas o custo do próprio LED BOM, mas também reduz os materiais de dissipação de calor, materiais estruturais, etc. no sistema, otimizando significativamente o custo e o volume do sistema.
Rota de expansão da aplicação de LED UVC
Na verdade, também fizemos nossas próprias previsões de mercado com base no relatório da TrendForce.” Seja redução de preço ou melhoria de eficiência, UV-C Os LEDs passarão por um processo lento, como o exemplo do LED branco mencionado anteriormente. A eficiência luminosa ultravioleta definitivamente continuará a subir, e espera-se que, em um futuro próximo, sua eficiência possa ser aumentada para mais de 20%, e o preço será reduzido ainda mais para ficar próximo ao nível das lâmpadas de mercúrio.
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Sistema de teste de lâmpada UV LPCE 2 (LMS 9000BUV)
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