Tecnología Semiconductor Light Matrix ™

Tecnología patentada para un rendimiento superior

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Tecnología Semiconductor Light Matrix ™

Tecnología patentada para un rendimiento superior

Desde 2002, Phoseon Technology ha sido pionera en el uso de LED para aplicaciones de curado UV con un enfoque 100% en la tecnología de curado UV LED. La tecnología Semiconductor Light Matrix (SLM) ™ patentada por Phoseon encapsula LED, matrices, ópticas y refrigeración para maximizar el rendimiento de curado UV LED. Cada uno de estos cuatro componentes está estrictamente diseñado en un sistema que proporciona la máxima energía UV y un rendimiento superior al tiempo que aumenta la solidez a largo plazo para aplicaciones exigentes.


Diodos emisores de luz (LED)

LEDs

Los diodos emisores de luz (LED) son dispositivos de estado sólido que producen luz cuando una corriente eléctrica fluye desde el lado positivo (ánodo) del circuito hacia el lado negativo (cátodo). Phoseon construye motores de luz completos a partir de diodos individuales en lugar de utilizar LED preempaquetados. Esto permite que Phoseon combine las características individuales de los LED con otros componentes para maximizar la energía UV total.

Como componente básico, esta es la primera elección que debe hacer un proveedor de lámparas LED UV. Es una elección crítica que afecta el resto de la arquitectura y el diseño de los sistemas. En pocas palabras, un LED es un dispositivo de estado sólido que produce luz cuando se permite que fluya una corriente eléctrica desde el lado positivo (ánodo) del circuito hacia el lado negativo (cátodo).

No todos los LED están construidos de la misma manera ni exhiben las mismas características. Los proveedores de lámparas LED UV deben tomar decisiones críticas en cuanto a la calidad, el tipo, el material y la forma de los LED para sus sistemas. Las características clave de los LED que considera cada proveedor de lámparas LED UV incluyen la longitud de onda y la salida UV.

Longitud de onda: la longitud de onda emitida por un LED se controla utilizando diferentes cantidades de dopantes como derivados de aluminio, galio o indio durante la fabricación del LED. La regla general es que cuanto más corta es la longitud de onda, menor es la salida máxima de UV disponible en la matriz.

El proveedor de LED UV debe sopesar las compensaciones entre la longitud de onda y la energía total asociada con la tasa de curado. La química juega un papel importante en esta discusión. Algunas aplicaciones, debido a su química específica, requieren una longitud de onda determinada. Sin embargo, para muchas aplicaciones, un pequeño cambio en la longitud de onda máxima no tendrá ningún impacto ya que la absorción de los rayos UV por el fotoiniciador que inicia la reacción tiene un amplio rango de absorción.

La salida de un solo LED UV se mide en milivatios (mW) a una tensión y corriente de entrada nominales. La salida de LED UV ha mostrado una mejora considerable en los últimos años, donde las especificaciones para LED de varios proveedores han mejorado significativamente. Esta mejora muestra que los proveedores de LED han mejorado y continuarán mejorando la salida de los LED UV, lo que solo proporciona una mejor base para las lámparas de curado LED UV que los utilizan.


Matrices

Matriz de LED

Las matrices son una agrupación o agrupación de LED individuales. El número, tipo y tamaño de LED; la forma de la matriz; y el método de conectar eléctricamente los LED impactan en la matriz. La arquitectura de la matriz de Phoseon está dirigida tanto al producto, ya sea refrigerado por aire o por agua, como a la aplicación de destino, para asegurar el rendimiento y la confiabilidad óptimos para el fabricante del sistema.

Las matrices son la segunda área en la que los proveedores pueden comenzar a diferenciar sus ofertas de productos. La forma en que se combinan los LED, la cantidad y el tipo de LED elegidos, la forma de la matriz, el método de conexión eléctrica de los LED e incluso el tamaño de los LED tienen un impacto significativo en el rendimiento del sistema. Si se construye correctamente, puede ser una matriz de LED UV de alta potencia.

La mayoría de las aplicaciones requieren sistemas de curado de LED UV que constan de más de un LED o matriz de LED para lograr no solo el rendimiento deseado, sino también para satisfacer las demandas de aplicaciones de curado donde el medio puede tener entre 1 y 2 m de ancho. Por lo tanto, una pregunta clave es si la matriz de LED se puede escalar uniformemente. Las lámparas de curado UV LED pueden tener una matriz escalable continua que proporciona una mejor uniformidad o un paquete de matriz discreta que se puede escalar, pero no proporciona la misma uniformidad de salida.

Algunos fabricantes de LED solo venden sus LED preempaquetados en matrices o ensamblajes que creen que maximizan la salida de UV. Los proveedores de sistemas de lámparas LED UV que compran matrices preempaquetadas generalmente han hecho un compromiso entre un tiempo de comercialización más rápido y lámparas menos diferenciadas versus un tiempo de comercialización un poco más largo y maximizando la potencia UV. Esta es un área en la que los proveedores de lámparas LED UV pueden diferenciarse en función de la arquitectura y la capacidad de ingeniería de los proveedores, donde dos proveedores pueden tomar el mismo lote de LED y lograr un rendimiento muy diferente en el producto final.


Óptica

ÓpticaLuz

Después de elegir diodos individuales e implementar matrices específicas de la aplicación, Phoseon luego aplica capas de tecnologías ópticas para dirigir la energía hacia el sustrato o material a curar. Este uso de la óptica tiene tres beneficios: 1) maximiza la cantidad de energía UV aplicada al material y 2) reduce el calor generado por la matriz, y 3) proporciona energía enfocada específica de la aplicación.

La óptica UV LED es uno de los diferenciadores más importantes en lámparas. La ciencia de mejorar ópticamente los LED para maximizar su salida de UV es clave para la capacidad final de la lámpara. Según la aplicación final, el ingeniero óptico debe decidir qué forma, forma y material utiliza mejor las características únicas del LED. A continuación, deben equilibrar el hecho de que los LED son un tipo de luz de "inundación", a diferencia de una lámpara de mercurio enfocada donde la luz es capturada por un reflector y dirigida a un punto específico, la distancia focal.

El ingeniero óptico tiene el desafío de utilizar métodos para garantizar que la máxima cantidad de luz "escape" con la irradiancia deseada a través de la ventana / vidrio hacia el material. Los proveedores de lámparas LED han utilizado varios métodos confidenciales para maximizar la luz LED UV.

Si bien el usuario final o el OEM no deben preocuparse necesariamente por cómo se proporcionan las ópticas en la lámpara LED UV, deben comprender si el proveedor tiene la capacidad de mejorar su diseño para las necesidades específicas de su aplicación.


Enfriamiento

Los LED UV durarán más de 20.000 horas si mantienen las temperaturas de funcionamiento adecuadas. A medida que los LED emiten más energía, también generan más calor, que debe controlarse. Phoseon utiliza técnicas de gestión térmica patentadas que eliminan el exceso de calor del sistema al tiempo que proporcionan una temperatura de funcionamiento constante para que los diodos funcionen al máximo rendimiento durante su vida útil.

La refrigeración por LED es muy importante para las fuentes de luz ultravioleta. Como cualquier lector sabe después de usar una computadora portátil en su regazo durante un período de tiempo, el subproducto de los dispositivos de estado sólido es el calor. Los LED UV transfieren alrededor de 15‐25% de la energía eléctrica recibida a la luz. El 75‐85% restante se transfiere como calor; de ahí la necesidad de enfriar las matrices de LED.

Actualmente, las matrices de LED UV se enfrían con aire o líquido. Es importante tener en cuenta que a medida que los LED emiten mayor potencia de salida, más calor se genera. Por lo tanto, en la carrera por construir productos de irradiancia cada vez más alta, la capacidad de los proveedores para controlar y eliminar el calor se ha vuelto más crucial para construir sistemas confiables. A medida que mejora la calidad de los LED y aumenta la irradiancia, también aumenta la necesidad de eliminar el calor. Los fabricantes de equipos originales y los usuarios finales no quieren gastar más en la refrigeración LED de las fuentes de luz.