La calculadora de irradiancia de LED UV de Opsytec Dr. Gröbel simula la irradiancia (mW/cm²) de luminarias de LED UV directamente en su navegador, de forma gratuita y sin necesidad de instalación. Elija una lámpara de inundación de LED UV o una luminaria de la serie L, establezca la longitud de onda (265–450 nm), la distancia de trabajo y el área objetivo, y obtenga al instante la distribución de la irradiancia en forma de mapa de calor, una vista 3D y perfiles de sección transversal, opcionalmente sobre sus propias piezas importadas como modelos STEP/STL.
La simulación utiliza las características de emisión medidas de LED UV reales e indica valores clave como la irradiancia máxima, media y mínima para el diseño de aplicaciones de curado UV, desinfección UV, envejecimiento y fluorescencia. Los resultados pueden exportarse como archivos CSV y como un informe de simulación en PDF. Los valores calculados son datos orientativos para la selección de productos; los niveles de irradiancia vinculantes deben verificarse mediante medición, por ejemplo con un radiómetro de Opsytec.
Modelo: fuentes LED (5 subfuentes por LED) con la característica de emisión OPSY-LED medida (θ½ = ±32°) o, opcionalmente, el modelo lambertiano I(θ) = I₀·cosᵐθ. Irradiancia E = Σ I(θ_LED)·cos(θ_incidencia)/r². El pivote/origen del modelo se encuentra a la distancia de trabajo h por debajo del plano de los LED; el área total es plana en z = 0. Para los modelos CAD, E se calcula por cara exterior (triángulo); las caras posteriores reciben E = 0. No se consideran reflexiones, pérdidas de Fresnel ni autosombreado.
Fundamentos de la simulación de LED UV
Seleccione una luminaria LED UV predefinida (lámpara de área SFL o Series L) y la longitud de onda deseada; el flujo radiante correspondiente por LED está almacenado para cada longitud de onda. Ajuste la distancia de trabajo entre el plano de LEDs y el objetivo, y defina el objetivo como un rectángulo, un círculo o su propio modelo CAD (STEP/STL, procesado íntegramente de forma local en su navegador). La aplicación calcula la distribución de la irradiancia y la muestra como una vista 3D interactiva, un mapa de calor y perfiles de sección transversal a través del centro. Los valores clave, como la irradiancia máxima, media y mínima y el valor en el centro, se muestran directamente; todos los resultados se pueden exportar como archivos CSV o como un informe de simulación en PDF.
Cada LED UV se modela como una fuente compacta de cinco subfuentes distribuidas sobre el chip. La irradiancia en un punto del objetivo es la suma incoherente de todas las contribuciones de los LED: E = Σ I(θ) · cos(θinc) / r². Por defecto, la característica de emisión I(θ) es el modelo OPSY LED (ángulo medio ±32°), validado frente a datos de medición y trazado de rayos Monte Carlo; alternativamente está disponible el modelo lambertiano clásico I(θ) = I₀·cosᵐθ con ángulo medio ajustable. Ambos modelos están normalizados energéticamente: el flujo integrado sobre el hemisferio es exactamente igual al flujo configurado por LED.
- Distancia de trabajo: en el campo lejano la irradiancia disminuye con 1/r²; al mismo tiempo, las contribuciones de los LED individuales se superponen más al aumentar la distancia, lo que hace que la distribución sea más uniforme. Las distancias cortas dan valores de pico altos con un patrón de LED visible.
- Número de LED y separación: más LED y una separación menor aumentan la irradiancia y la uniformidad; hacia el borde de la matriz la irradiancia disminuye de forma inherente.
- Longitud de onda: el flujo radiante disponible por LED depende de la longitud de onda; los LED UVC (265–280 nm) proporcionan considerablemente menos potencia que los LED UVA (365–450 nm).
- Inclinación del objetivo: una superficie inclinada en torno al eje X o Y recibe menos irradiancia según el coseno del ángulo de incidencia.
La simulación asume una irradiación directa en un semiespacio sin obstrucciones: no se tienen en cuenta los reflejos de las superficies circundantes, las pérdidas de Fresnel en la superficie de la pieza ni el autosombreado dentro de geometrías cóncavas; en el caso de los modelos CAD, las caras orientadas en sentido contrario a los LED reciben un valor cero. Por lo tanto, los resultados son datos indicativos para la selección de productos y el diseño de procesos, sin garantía. Los valores vinculantes de irradiancia y dosis deben determinarse mediante medición con un radiómetro UV calibrado de Opsytec Dr. Gröbel.
Todas las luminarias simuladas son productos de serie de Opsytec Dr. Gröbel GmbH: las lámparas de área LED UV de la serie SFL irradian grandes superficies de forma homogénea — para curado UV, excitación de fluorescencia y desinfección — mientras que las compactas luminarias LED UV de la serie L generan una alta irradiancia en superficies pequeñas. Ambas series están disponibles con longitudes de onda de 265 nm a 450 nm. Estaremos encantados de ayudarle a seleccionar y diseñar la unidad de irradiación UV adecuada para su aplicación.
Preguntas frecuentes
La simulación utiliza características de emisión de LED medidas y se valida mediante trazado de rayos Monte-Carlo. Proporciona datos indicativos para la selección de productos; no se incluyen reflexiones ni pérdidas de Fresnel. Los valores vinculantes deben determinarse mediante medición con un radiómetro UV calibrado.
Las distancias cortas maximizan la irradiancia pero muestran el patrón de los LED como falta de uniformidad; las distancias mayores suavizan la distribución con una irradiancia menor. Compare varias distancias en la simulación utilizando los perfiles de sección transversal y el indicador "E average" para encontrar el mejor compromiso para su aplicación.
Sí; cargue un modelo STEP o STL de su pieza. La irradiancia se calcula por cada cara exterior; las caras orientadas en sentido contrario a los LED reciben un valor de cero. El archivo se procesa completamente en local en su navegador y nunca se sube a un servidor.
La simulación cubre 265, 275, 280, 365, 385, 395, 405 y 450 nm — desde UVC para desinfección hasta UVA/azul para curado y fluorescencia. El flujo radiante típico por LED se almacena para cada longitud de onda y se utiliza automáticamente en el cálculo.
Autor: Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia es el director gerente de Opsytec Dr. Gröbel GmbH en Ettlingen y dirige el laboratorio de calibración acreditado. Tras sus investigaciones sobre descargas de excímero de xenón pulsado en el Institute of Lighting Technology del KIT, su actividad actual se centra en la técnica de medición de radiación óptica. Es vicepresidente del comité de normalización DIN FNL 7 "Radiación óptica" y miembro del grupo de proyecto DVGW sobre desinfección UV.