慧亿科技：聚焦UVC LED杀菌模块设计，积极探索新应用场景

在新冠疫情常态化发展的大背景下，消费者更加重视安全、洁净、健康的居家环境，UVC LED成长潜力备受LED厂商看好。

作为专业的UVC LED紫外杀菌模组设计制造商，慧亿科技在长期的UVC LED杀菌模块研发过程中，积累了丰富的技术储备。

6月3日，TrendForce集邦咨询旗下光电研究处LEDinside携手第14届国际上海水处理展举办的“2021 UVC LED产业现状及技术趋势研讨会”上，慧亿科技孟楠博士分享UVC LED杀菌模块的优化设计与制造的经验。

慧亿科技孟楠博士

UVC剂量是杀菌模块成败的关键

模块杀菌效果的好坏取决于紫外的剂量，如何能设计出好的杀菌模块？

孟楠博士指出：“UVC LED模块设计，归根到底是紫外剂量的设计，UVC剂量是杀菌模块成败的关键。”

剂量是指单位面积在单位时间内接受的紫外线能量，目前每平方厘米30毫焦是国家规定的紫外线杀菌硬指标。照射时间和照射强度是影响剂量的两个要素，在设计杀菌模块时应重点考量。

比如水杀菌模块UVC剂量分布，由于距离底部LED灯板不同，水杀菌模块受到紫外辐射剂量是不相同的，借助专业的光线追踪工具，可以大致得知不同距离辐射的剂量。如针对流水杀菌特点，通过控制结构体积大小可以控制所接受的辐射剂量。

孟楠博士表示，在整体杀菌模块成本较高的前提下，最简单可行的提升杀菌率的方法，就是延长LED点亮时间，也就是照射时间。比如可以在满足客户流速需求的前提下，通过改变模组结构让水流稍微变慢。

从照射强度来说，LED为点状光源，其照射范围内光强分布通常为同心圆环型，此外，根据不同的照射需求，LED配光结构必须做出相应调整，重点照射和全面照射要区别对待，还需考虑空间射线吸收情况，减少光能损耗。

产品需同时满足杀菌率、使用寿命、可靠性三大要素

“全面可靠性的设计及验证是保证UVC LED产品质量的唯一方法。只有同时满足杀菌率、使用寿命、可靠性三大要求的产品，才是一款有生命力的产品”，孟楠博士说道。

在完成紫外剂量设计后，接着是杀菌模块使用寿命与可靠性的设计。

模块使用寿命主要由LED的散热工况决定，根据散热条件的不同，LED使用寿命可以从数百小时到数千小时之间变化，大功率LED对基板温度变化更加敏感。

除了基板之外，LED本身散热设计同样重要，不能忽略LED的温度和散热对杀菌率的影响。

孟楠博士强调，模块结构设计应充分重视LED的发热状况，新材料新工艺应用有助于改善LED的散热。

值得一提的是，慧亿科技针对现有家用及商用净水器应用特点，从杀菌率、使用寿命及安全性三个方面全盘考虑，向客户提供符合需求的静态或动态UVC LED模组解决方案。此外，慧亿科技已经着手建立紫外杀菌模块的企业标准。

孟楠博士补充道，慧亿科技拥有完整的模块剂量设计流程，包括理论计算、软件模拟、辐射测试和剂量验证四个步骤。

慧亿正积极探索UVC LED新应用场合

在应用领域上，UVC LED杀菌在净水杀菌市场已经发展成熟，并逐渐走向高端市场。慧亿科技也在积极探索白色家电等新应用场合，不断推出新的解决方案，如空间杀菌、家电杀菌、商场杀菌、医疗杀菌等。

孟楠博士介绍，作为首批获得国家高新技术企业认定的UVC LED杀菌模块类设计生产企业之一，慧亿科技以企业方针为引导条件，在尊重技术和人才的前提下，确立了只做原创产品的市场策略，所有慧亿产品都是充分自主研发，自有知识产权的产品。

其中，在家电杀菌领域，慧亿科技新推出的的紫外杀菌水龙头，完美契合厨房净水需求，具备2-10L/min杀菌流量可选，杀菌率达99.99%，采用多重散热方式，另外集成了最新的模块设计理念，光、电，热联合设计，杀菌、抑菌自动化控制，真正实现了即开即饮。

此外，在医疗杀菌领域，慧亿科技推出针对医院环境的UVC LED大范围表面杀菌模组，集成36颗大功率UVC LED，搭配专为UVC LED设计的二次光学模块，在2m的距离上，实现了1min照射剂量30mJ/cm2以上，能够有效地灭杀附着在受光面的细菌和病毒。

孟楠博士表示，UVC LED杀菌应用正逐步被市场认可，应用正在向消费市场下沉，未来在消费市场和商用公共场所的大规模应用可期，但这需要多样化的解决方案及整个产业链对市场的共同开发和拓展。（文：LEDinside Mia）

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