В различни области на съвременния живот става необходимо да се получи UV мощност с ниска мощност. То:
- медицинско оборудване, вкл. втвърдяване на зъбни пломби под въздействието на ултравиолетово лъчение;
- козметология, където ултравиолетовата светлина се използва като средство за втвърдяване на лакове;
- инсталации за химическо сушене на различни състави (пример е показан на фигура 1);
- скенери за определяне автентичността на сметки и документи;
- оранжерийни ферми, където ултравиолетовата светлина стимулира растежа на растенията.
Класическите лампови източници на ултравиолетово лъчение имат незадоволителни характеристики на теглото и размера и консумират висока мощност. Като ефективен заместител за тях през последните години, UV светодиодите станаха широко разпространени, които са лишени от тези недостатъци и допълнително се различават по лекота на използване.
Принцип на действие и характеристики
Принципите на работа на ултравиолетовия светодиод (LED) и LED от видимия диапазон на дължината на вълната са идентични. Устройствата съдържат pn връзка, през която се предава постоянен ток. По време на неговото преминаване носителите на заряд се оказват на високи енергийни нива на полупроводниковата структура. Преходът им към по-ниски нива, с подходящо изпълнение, е придружен от генерирането на светлинни кванти.
Когато структурата се формира от добавки на алуминий, галий, индий и други редки земни елементи, се избира разстоянието между радиационните преходи така че лъчението да е в невидимия близо до UV диапазон на дължината на вълната (обикновено спектралният диапазон от 100 до 400 nm).
Описаният принцип на действие незабавно определя списъка с параметри, които са нормализирани за ултравиолетовите светодиоди. Паспортът посочва:
- работна дължина на вълната, понякога допълнена от ширината на спектралната линия;
- максимален светлинен поток, посочен в лумени за източници с голяма апертура или в свещи (съотношение поток към твърд ъгъл) в случай на насочено излъчване;
- максимален преден ток;
- напрежение напред.
Поради използването на специална pn-свързваща структура, напрежението напред на UV диодите обикновено е значително по-високо в сравнение с конвенционалните и понякога достига 5 V.
Времето на работа на диода е няколко десетки хиляди часа, типичният температурен диапазон е от -20 до + 100 ° С.
Структурни характеристики
От съображения за минимизиране на гамата от компоненти, UV светодиодите се произвеждат в стандартни кутии, което същевременно помага:
- решаване на проблема с полярността поради наличието на издатина на ключ;
- осигуряват необходимото разсейване на топлината и елементи с високи предни токове, при условие че се използва метален корпус.
За емитери с ниска мощност се използва по-евтин пластмасов корпус, както е показано на фигура 2.
Най-често срещаните диоди имат проводни проводници, докато SMD имат лентови проводници. Последната опция е показана на фигура 3.