LED產(chǎn)業(yè)急速變革，不少廠商發(fā)力利基市場。作為目前較為可靠的UV殺菌方案，UV CLED備受國內(nèi)外LED廠商看好。

慧億科技自2016年開始專注于深紫外LED殺菌模組的開發(fā)與生產(chǎn)，基于凈水殺菌這一成熟市場積累經(jīng)驗的同時，積極探索白色家電等新型應(yīng)用市場。

9月1日，在TrendForce集邦咨詢光電研究處LEDinside主辦、上海國際水處理展協(xié)辦的2020 UVC LED產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及技術(shù)趨勢研討會上，慧億科技有限公司研發(fā)總監(jiān)孟楠博士圍繞“UVC LED的深層應(yīng)用”這一主題，分享了慧億布局UVC LED的經(jīng)驗與遠景。

慧億科技研發(fā)總監(jiān)  孟楠博士

劑量是殺菌模塊成敗的關(guān)鍵

針對行業(yè)需求設(shè)計并生產(chǎn)通用化殺菌模塊，是慧億的重要業(yè)務(wù)板塊，公司在這一領(lǐng)域也有著較為深厚的積累。

如何設(shè)計出好的殺菌模塊？孟楠博士首先指出：“UVC LED模塊設(shè)計的成敗取決于劑量。”

劑量指單位面積在單位時間內(nèi)接受的紫外線能量，目前每平方厘米30毫焦是國家規(guī)定的紫外線殺菌硬指標。照射時間及照射范圍是影響劑量的兩個要素，在設(shè)計模塊時應(yīng)重點考量。

孟楠博士表示，大功率燈珠成本較高，在整體殺菌模塊成本受限的情況下，最簡單可行的提升殺菌率的方法，是延長LED點亮?xí)r間，也就是照射時間。具體而言，可以在滿足客戶流速需求的前提下，通過改變模組結(jié)構(gòu)讓水流稍微變慢。孟楠直言：“這是針對LED的現(xiàn)狀做了一些妥協(xié)。”

燈珠能量分布在整個平面上，光能過于分散會造成浪費。如何調(diào)整配光結(jié)構(gòu)，在滿足不同照射需求的同時提升光線利用率，也是設(shè)計模塊時的重要訴求。

區(qū)別對待重點照射和全面照射是策略之一?；蹆|一般采用反射的方式，讓光線盡可能聚焦到殺菌興趣點上。孟楠博士介紹，典型的UVC LED普通配光曲線分布角一般是120度，通過二次光學(xué)設(shè)計，發(fā)射的角度聚焦可以縮小至10度甚至更小。

孟楠補充道，公司完整的模塊劑量設(shè)計流程，包括理論計算、軟件模擬、輻射測試和劑量驗證四個步驟。

有生命力的產(chǎn)品需滿足殺菌率、壽命、可靠性三項要求

在滿足殺菌要求的基礎(chǔ)上，慧億也非常重視LED模塊的壽命。模塊壽命主要由LED的散熱工況決定，散熱條件不同，LED使用壽命可以從數(shù)百小時到數(shù)千小時之間變化，大功率LED對基板溫度變化更加敏感。因此，在設(shè)計模塊結(jié)構(gòu)時應(yīng)充分重視LED的發(fā)熱狀況。

除了基板本身，LED本身散熱的角度，基板以外的結(jié)構(gòu)體上同樣要考慮清楚。孟楠博士強調(diào)，LED的溫度和散熱對殺菌率的影響也不能忽略。

滿足殺菌率和壽命標準，能否構(gòu)成一款合格的產(chǎn)品？

孟楠博士表示，滿足殺菌率和壽命標準的產(chǎn)品，最多完成了70%。公司在結(jié)構(gòu)可靠性方面投入大量精力，且重點關(guān)注預(yù)防漏水和滲水。

當前國內(nèi)UVC殺菌標準缺失，慧億已經(jīng)著手建立紫外殺菌模塊的企業(yè)標準。“我們認為，同時滿足菌率、壽命、可靠性三項要求，才是一款真正有生命力的產(chǎn)品。”

據(jù)介紹，以往模組結(jié)構(gòu)設(shè)計都是后期彌補，比如耐壓不夠時增加厚度，或是加深螺紋?；蹆|最近和三維建模軟件公司合作，開始從設(shè)計初期納入模組內(nèi)部硬力，力學(xué)結(jié)構(gòu)的仿真與計算。

下一個市場：家電

在水市場和空氣凈化市場取得諸多應(yīng)用成果后，慧億看到UVC殺菌應(yīng)用場景向消費市場拓展的前景。孟楠博士表示：公司下一步的攻略市場主要是家電市場，白色家電、空調(diào)、冰箱、洗衣機都是我們努力的方向。

適應(yīng)新型市場首先要考量場景訴求。家電市場需要什么樣的模組？慧億從價格、性能、體積三方面作答。

首先，考慮到白色家電整體利潤水平較低，價格應(yīng)盡可能低廉。性能方面，針對空調(diào)，冰箱，洗衣機的特點，要做到整體密封，防水防潮。最后，體積要足夠小，便于整合。

針對家電市場的特點，慧億推出了一些通用化的模組，可以直接整合進原有產(chǎn)品。在此基礎(chǔ)上，按照燈珠功率的高低劃分產(chǎn)品類型，讓家電廠商有所參考。

孟楠指出，通用模組彈性配置的特點，不僅適合定點長時間殺菌場景，如空調(diào)水槽、水龍 頭出水口，冰箱隔間等，還有助于控制成本。預(yù)算充裕時，可以多用幾個模組，預(yù)算比較緊張，則可以僅在關(guān)鍵點設(shè)置。

TrendForce集邦咨詢最新發(fā)布的報告預(yù)估，到2023年全球UV LED市場規(guī)模將達9.91億美金。

慧億也洞察到，UVC LED殺菌應(yīng)用正逐步被市場認可，未來需要有更加多樣化的解決方案。公司也有著“UVC Everywhere”的遠景，意為讓UVC在任何領(lǐng)域都能發(fā)揮作用。

作為國家級高新技術(shù)企業(yè)，慧億在紫外應(yīng)用和傳感應(yīng)用方面已經(jīng)申請專利數(shù)十項。演講最后，孟楠博士特別強調(diào)了公司對專利的重視。“我們始終堅持原創(chuàng)，所有上市產(chǎn)品均提供專利保護，讓客戶遠離知識產(chǎn)權(quán)糾紛困擾。”（文：LEDinside Grace）