Tecnologia Semiconductor Light Matrix ™

Tecnologia patenteada para desempenho superior

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Tecnologia Semiconductor Light Matrix ™

Tecnologia patenteada para desempenho superior

Desde 2002, a Phoseon Technology é pioneira no uso de LEDs para aplicações de cura UV com um foco 100% na tecnologia de cura UV LED. A tecnologia patenteada Semiconductor Light Matrix (SLM) ™ da Phoseon encapsula LEDs, matrizes, óptica e resfriamento para maximizar o desempenho de cura do LED UV. Cada um desses quatro componentes é estritamente projetado em um sistema que fornece energia UV máxima e desempenho superior, ao mesmo tempo que aumenta a robustez de longo prazo para aplicações exigentes.


Diodos emissores de luz (LEDs)

LEDs

Diodos emissores de luz (LEDs) são dispositivos de estado sólido que produzem luz quando uma corrente elétrica flui do lado positivo (ânodo) do circuito para o lado negativo (cátodo). Phoseon constrói motores de luz completos a partir de diodos individuais em vez de usar LEDs pré-embalados. Isso permite que o Phoseon combine as características individuais do LED com outros componentes para maximizar a energia UV total.

Como o bloco de construção básico, esta é a primeira escolha que um fornecedor de lâmpadas LED UV deve fazer. É uma escolha crítica que impacta o restante da arquitetura e design dos sistemas. Simplificando, um LED é um dispositivo de estado sólido que produz luz quando uma corrente elétrica pode fluir do lado positivo (ânodo) do circuito para o lado negativo (cátodo).

Nem todos os LEDs são construídos da mesma forma nem exibem as mesmas características. Os fornecedores de lâmpadas LED UV têm escolhas críticas a fazer quanto à qualidade, tipo, material e formato do LED para seus sistemas. As principais características do LED consideradas por cada fornecedor de lâmpada LED UV incluem comprimento de onda e saída UV.

Comprimento de onda: O comprimento de onda emitido por um LED é controlado usando diferentes quantidades de dopantes, como derivados de alumínio, gálio ou índio, durante a fabricação do LED. A regra geral é que quanto menor o comprimento de onda, menor o pico de saída de UV disponível na matriz.

O fornecedor de LED UV deve pesar as compensações entre o comprimento de onda e a energia total associada com a taxa de cura. A química desempenha um papel significativo nesta discussão. Algumas aplicações, devido à sua química específica, requerem um determinado comprimento de onda. No entanto, para muitas aplicações, uma pequena mudança no comprimento de onda de pico não terá impacto, pois a absorção de UV pelo fotoiniciador que inicia a reação tem uma ampla faixa de absorção.

A saída de um único LED UV é medida em miliwatts (mW) em uma tensão e corrente de entrada nominais. A saída de LED UV mostrou uma melhoria considerável nos últimos anos, onde as especificações para LEDs de vários fornecedores melhoraram significativamente. Esta melhoria mostra que os fornecedores de LED têm e continuarão a melhorar a produção de LEDs UV, o que apenas fornece uma base melhor para as lâmpadas de cura LED UV que os utilizam.


Arrays

Matriz LED

Arrays são um agrupamento ou clustering de LEDs individuais. O número, tipo e tamanho dos LEDs; a forma da matriz; e o método de conectar eletricamente os LEDs impactam a matriz. A arquitetura de array do Phoseon é direcionada tanto para o produto, seja refrigerado a ar ou água, quanto para a aplicação de destino para garantir o desempenho ideal e a confiabilidade para o fabricante do sistema.

Matrizes são a segunda área onde os fornecedores podem começar a diferenciar suas ofertas de produtos. Como os LEDs são combinados, o número e tipo de LEDs escolhidos, a forma da matriz, o método de conexão elétrica dos LEDs e até mesmo o tamanho dos LEDs, todos têm impacto significativo no desempenho do sistema. Se construído corretamente, pode ser uma matriz de LED UV de alta potência.

A maioria das aplicações requer sistemas de cura de LED UV que consistem em mais de um LED ou conjunto de LED para atingir não apenas o rendimento desejado, mas para atender às demandas de aplicações de cura onde a mídia pode ter 1 a 2 m de largura. Portanto, uma questão chave é se a matriz de LEDs pode ser dimensionada de maneira uniforme. As lâmpadas de cura UV LED podem ter uma matriz contínua escalonável que fornece melhor uniformidade ou um pacote de matriz discreta que pode ser dimensionada, mas não fornece a mesma uniformidade de saída.

Alguns fabricantes de LED apenas vendem seus LEDs pré-embalados em conjuntos ou conjuntos que consideram maximizar a saída de UV. Os fornecedores de sistemas de lâmpadas LED UV que compram matrizes pré-embaladas normalmente fazem uma troca entre um tempo de lançamento no mercado mais rápido e lâmpadas menos diferenciadas versus um tempo de lançamento um pouco mais longo e a maximização da energia UV. Esta é uma área em que os fornecedores de lâmpadas LED UV podem se diferenciar com base na arquitetura e na capacidade de engenharia dos fornecedores, onde dois fornecedores podem usar o mesmo lote de LEDs e obter um desempenho muito diferente no produto final.


Óptica

OpticsLight

Depois de escolher diodos individuais e implementar matrizes de aplicações específicas, Phoseon então camadas de tecnologias ópticas para direcionar a energia para o substrato ou material a ser curado. Este uso de óptica tem três benefícios: 1) maximiza a quantidade de energia UV aplicada ao material e 2) reduz o calor gerado pela matriz, e 3) fornece energia focada específica para a aplicação.

A ótica LED UV é um dos diferenciadores mais importantes em lâmpadas. A ciência de aprimorar opticamente os LEDs para maximizar sua produção de UV é a chave para a capacidade final da lâmpada. Com base na aplicação final, o engenheiro óptico deve decidir qual formato, forma e material melhor utiliza as características exclusivas do LED. Em seguida, eles precisam equilibrar o fato de que os LEDs são um tipo de luz "inundada", ao contrário de uma lâmpada de mercúrio focada onde a luz é capturada por um refletor e direcionada para um ponto específico, distância focal.

O engenheiro óptico é desafiado a usar métodos que garantam a quantidade máxima de "escape" de luz na irradiância desejada através da janela / vidro em direção ao material. Os fornecedores de lâmpadas LED têm usado vários métodos confidenciais para maximizar a luz LED UV.

Embora um usuário final ou OEM não deva necessariamente se preocupar com a forma como as ópticas são fornecidas na lâmpada LED UV, eles devem entender se o fornecedor tem a capacidade de melhorar seu projeto para suas necessidades de aplicação específicas.


Resfriamento

Os LEDs UV durarão mais de 20.000 horas se mantiverem as temperaturas operacionais adequadas. Como os LEDs emitem mais energia, eles também geram mais calor, que precisa ser gerenciado. Phoseon usa técnicas patenteadas de gerenciamento térmico que removem o excesso de calor do sistema, ao mesmo tempo que fornecem uma temperatura operacional consistente para que os diodos funcionem com desempenho máximo durante sua vida útil.

O resfriamento do LED é muito importante para fontes de luz ultravioleta. Como qualquer leitor sabe, depois de usar um notebook no colo por um período de tempo, o subproduto dos dispositivos de estado sólido é o calor. Os LEDs UV transferem cerca de 15-25% da energia elétrica recebida para a luz. O 75‐85% restante é transferido como calor; daí a necessidade de resfriar as matrizes de LED.

Atualmente, as matrizes de LED UV são resfriadas com ar ou líquido. É importante observar que, como os LEDs emitem maior potência de saída, mais calor é gerado. Assim, na corrida para construir produtos de irradiância cada vez mais elevados, a capacidade dos fornecedores de controlar e remover o calor tornou-se mais crucial para a construção de sistemas confiáveis. Conforme a qualidade dos LEDs melhora e a irradiância aumenta, também aumenta a necessidade de remover o calor. OEMs e usuários finais não querem gastar mais no resfriamento de LED das fontes de luz.