引言:
因應新冠肺炎疫情影響，短波紫外線 (UV-C) 殺菌設備的市場需求越來越高。 傳統式UV-C殺菌設備所采用的低壓汞燈設計有低效率及需要預熱等缺點，因此新型LED設計得到越來越多的青睞。更多制造廠商投入到研發UV-C LED殺菌設備當中。此類設備不僅可用于酒店，醫院及交通工具的消毒，還可用于銀行自動取款機等會被頻繁觸碰的機器的殺菌。本文中會討論UV-C殺菌LED的原理，設計要求及適合的明緯電源推薦。
UV-C LED:
與常規照明所使用的LED發射的分散型波長光不同，UV-C LED則通常發射100%強度時波長為275nm的短波紫外線以起到殺菌作用。圖1a與圖1b分別為UV-C LED和照明LED的強度與波長關系圖。為了保證有效的殺菌，UV-C LED設計著重于保證100%強度下波長為275nm
圖1a: UV-C LED波長與強度曲線
圖1b: 照明LED分散型波長與強度曲線
殺菌LED燈:
UV-C LED用于殺菌時需要注意兩個方面: 距離與時間。如圖3所示，單一一顆2.5瓦的UV-C LED可以殺死直徑為10厘米的平面內百分之九十九的細菌。由于輻射照度等于單位面積內的輻射通量，且距離越遠時，輻射通量越低。如果一個光源距離平面6 厘米時可殺死99.9%的細菌，將相同光源放遠到10厘米時，則只能在相同時間內殺死25%的細菌。為達到相同殺菌效果，就需要更長的光照時間。
圖 2: UV-C LED照度與距離曲線
圖3: UV-C LED 照度與距離示意圖
如圖2的距離與時間的關系曲線所示，當光源距離45厘米殺死99.9%的細菌需要5分鐘，但距離100厘米時則需要18分鐘。所以時間與距離是UV-C LED使用中的兩個重要參量。UV-C LED設備也常常具有可以設置每定時開關循環殺菌的功能。常見的開關頻率為每15或30分鐘。
如何選擇適合于UV-C應用的LED電源與距離，時間，還有開關控制功能密切相關。表1列舉了光源距離45~60厘米和180~420厘米時UV-C殺菌燈對LED電源輸出功率的要求。例如在45~60厘米內，一個20W的LED電源可以驅動18W的殺菌燈在5分鐘內殺死99%的細菌。具有調光關斷功能的LED電源符合可程序設計循環殺菌設備的要求。 與照明的LED燈具相同，恒定電流或恒定電壓LED 電源皆可用于驅動UV-C LED。恒流電源多用于直接驅動LED燈珠。恒壓電源則多用于配合DC到DC的輔助LED電源來驅動LED殺菌設備
總結
UV-C殺菌LED發射波長為275nm的短波紫外線。該種LED可使用恒流電源或恒壓電源驅動。具有調光關斷功能的LED電源可以滿足循環殺菌控制的需求。如果需要縮短一定距離內的殺菌時間，則需要高瓦數的LED電源。表1列舉了適合45~60厘米和180~420厘米且具有調光可關斷功能的明緯LED電源。此外明緯XLG-100/150/200/240系列的高瓦數系列亦可應用于360度UV-C殺菌燈中。
