Descrierea LED-urilor de tip COB

Nu cu mult timp în urmă, piața a început să se umple cu lumini LED realizate cu tehnologie COB. Imediat după apariția acestor produse, informațiile despre ele au început să capete caracterul unor mituri. Această prezentare generală este o încercare de a separa adevărul de ficțiune și de trucurile comercianților.

Ce este un LED COB

Încă de la apariția LED-urilor SMD, ingineria nu a stat pe loc. Dezvoltatorii multor producători au rezolvat problema reducerii dimensiunii echipamentului de iluminat, creșterea eficienței luminoase, simplificarea și reducerea costurilor tehnologiei de montare, asamblare etc. Este greu de spus cine a avut prima dată ideea de a nu închide fiecare joncțiune p-n într-o carcasă separată acoperită cu fosfor, ci de a plasa mai multe cristale de galliu arsenic într-o singură carcasă. Dar primul exemplar al unui astfel de produs a apărut pe piață în 2003, de la Citizen Electronics.

Ideea s-a dovedit a fi o descoperire. Pe lângă rezolvarea problemelor menționate mai sus, a fost posibilă concentrarea elementelor radiante într-o zonă relativ mică și obținerea unei dispersii mai reduse a luminii. Tehnologia se numește COB - chip-on-board. Poate că o traducere mai exactă ar fi "element pe o placă" sau "cristal pe o placă".

Ansambluri COB de diferite forme.

Pentru o lungă perioadă de timp, eliberarea matricelor realizate conform acestui principiu a fost împiedicată de complexitatea lipirii LED-urilor pe substrat. Grosimea adezivului a trebuit să fie strict calibrată: o reducere a grosimii stratului a dus la o reducere a rezistenței de lipire, iar o creștere a grosimii a dus la o reducere a eficienței disipării căldurii. În 2009, această problemă a fost rezolvată, iar tehnologia COB și-a început marșul triumfal în lumea tehnologiei de iluminat.

Un modul produs folosind acest principiu conține o matrice de LED-uri fără carcasă, plasate pe bază. Datorită absenței învelișurilor, a fost posibilă creșterea densității elementelor radiante și a luminozității pe unitatea de suprafață. În unele cazuri, LED-urile sunt încapsulate într-un compus transparent pentru rezistență. Partea superioară a cochiliei este acoperită cu fosfor.

Substratul pentru ansamblul matricei COB.

Placa de circuite imprimate este realizată cu ajutorul tehnologiei convenționale și constă din piste conductoare dispuse pe un substrat dielectric. O placă metalică cu o conductivitate termică ridicată este lipită dedesubt și produsul este gata.

Important! În cele mai multe cazuri, radiatorul standard nu este suficient pentru a asigura o temperatură normală de funcționare a LED-urilor. Trebuie să se utilizeze un radiator extern suplimentar.

Valorile tipice ale fluxului luminos ale matricelor cu cipuri de 0,762*0,762 mm în funcție de putere sunt prezentate în tabelul de mai jos.

Cifrele reale pot varia ușor din cauza unor condiții suplimentare.

Tipuri

Recent au apărut pe piață LED-uri COB cu drivere integrate. "La bord" acum nu numai matricea, ci și elementele redresoare, precum și un cip pentru a stabiliza curentul prin elementele emițătoare. După cum se poate observa, elementele suplimentare nu sunt ascunse sub o carcasă comună, ci sunt montate pe o placă separată și integrate în modul.

Matrice cu redresor și driver.

Acest tip de LED cu tehnologie COB este o singură unitate, la care tot ce rămâne este o tensiune de alimentare.

Principiul de funcționare și caracteristicile

LED-urile COB nu se bazează pe niciun principiu nou de funcționare. Acestea utilizează aceeași joncțiune p-n din arsenură de galiu, fosfură de indiu sau alte materiale. Aceeași recombinare de bază a sarcinilor cu emiterea unui cuantum de lumină atunci când se aplică o tensiune directă. Aceeași lumină monocromatică cu spectru îngust. Aceleași principii de producere a culorilor inaccesibile - atunci când se aplică curentul, radiația de la LED-uri (în domeniul optic sau UV) inițiază luminescența fosforului. Acest proces cunoscut face posibilă producerea unor culori care nu pot fi obținute prin incandescența directă a joncțiunilor semiconductoare. Există, de asemenea, problema disipării căldurii. Noutatea elementelor constă doar în tehnologia de producție, care poate duce dispozitivele care emit lumină la un nou nivel de consum.

Gestionarea

Controlul unui LED COB se reduce la comutarea tensiunii de alimentare și, în această privință, nu există nicio diferență fundamentală față de dispozitivele convenționale. Un astfel de element poate fi pornit sau oprit:

• Un comutator manual pentru tensiunea corespunzătoare;
• releu sau demaror electromagnetic;
• comutator electronic (tranzistor, tiristor).

Singurul lucru de reținut este că puterea unui astfel de LED poate fi de până la 100 W, iar tensiunea de funcționare este de 220 V. Elementul de comutare trebuie să aibă parametrii corespunzători.

Unghiul de vizualizare recomandat: COB led vs. smd led

Avantaje și dezavantaje

Important! Având în vedere ieftinirea producției de LED-uri COB, aceste dezavantaje își pierd treptat din importanță. Tendința este de a ajunge la un punct în care devine mai economic să se înlocuiască matricea, decât să se reconstruiască.

Declarațiile producătorilor privind eficiența luminoasă mai mare în raport cu puterea datorată noilor principii de producție, cel mai probabil, ar trebui să fie atribuite unor trucuri de marketing. S-a observat deja că matricile COB nu se bazează pe principii noi de funcționare. Iar o anumită creștere a eficienței luminoase poate fi legată de dezvoltarea naturală a tehnologiilor de producere a fosforilor și a cristalelor semiconductoare.

Pe viață

Producătorii de matrice COB declară o durată de viață medie de aproximativ 30.000 de ore. Aceasta reprezintă aproximativ 3,5 ani de funcționare continuă. În cazul LED-urilor convenționale, această perioadă este de obicei menționată în specificații ca fiind de până la 50.000 de ore (5,5 ani). Se concluzionează adesea că fiabilitatea elementelor COB este scăzută. De fapt, încă nu s-a acumulat experiență în operarea noilor dispozitive emițătoare de lumină. Toate cifrele sunt derivate din calcule care, adesea, nu iau în considerare condițiile de funcționare. Și este puțin probabil ca vreun producător să fi efectuat teste de viață reală care să dureze mai mulți ani. Nu are rost să le folosim - noi tehnologii și materiale vor apărea în această perioadă.

Trebuie ținut cont de faptul că perioadele de garanție pentru ambele elemente sunt stabilite aproximativ la același nivel - aproximativ 15.000 de ore. Tot ceea ce depășește acest nivel reprezintă previziuni și marketing pur. Prin urmare, toate informațiile privind durata de viață actuală sunt de natură declarativă și trebuie tratate cu prudență.

Lampă cu LED-uri COB

Un alt avantaj al noii tehnologii este că pot fi produse matrici de orice formă și dimensiune. În cele mai multe cazuri, sunt disponibile dispozitive rotunde și dreptunghiulare (pătrate), din care se pot realiza diferite configurații de lămpi.

Lampă de uz casnic pe bază de COB-LED-uri.

Lampa de porumb, care și-a primit numele datorită elementelor discrete care seamănă cu boabele de porumb, a primit o nouă înfățișare. Acum nu mai există puncte luminoase, suprafața a devenit solidă, iar emisia este mai uniformă. Dimensiunea unor astfel de lămpi este limitată în prezent de cerințele de rezistență mecanică a matricei, dar se speră că dezvoltarea tehnologiei în viitorul apropiat va evita această problemă.

Iluminator cu LED cu 6 matrici.

Iluminatorul cu LED-uri care utilizează astfel de matrici poate avea fie un singur element radiant, fie mai multe - în funcție de luminozitatea necesară. O singură matrice care să înlocuiască mai multe corpuri de iluminat mai mici nu este încă disponibilă din cauza limitărilor de dimensiune menționate.

Schema de cablare

Cablarea depinde de designul matricei. Dacă este vorba doar de un lanț de elemente în paralel, acestea ar trebui să fie conectate la o rețea monofazată de 220 V de uz casnic prin intermediul unui redresor sau al unui driver pentru tensiunea și curentul adecvate, la fel ca și LED-urile sau ansamblurile obișnuite.

Schema de conexiuni Matrix.

Dacă un redresor și un driver sunt "la bord", conexiunea nu este diferită de cea a unei lămpi cu incandescență normale. "Porumbul" deja menționat, de exemplu, are o priză standard pentru înșurubarea în priză.

Panoul

Un LED, ca și o diodă normală, este un dispozitiv care conduce curentul pe o parte. Prin urmare, polaritatea trebuie să fie corectă la cablare. Anodul trebuie să fie conectat la partea pozitivă a sursei de alimentare, iar catodul la partea negativă.

Atribuirea pinilor ansamblului COB.

Atribuirea pinilor matricei COB este ușor de identificat - marcajele sunt aplicate direct pe carcasă. Pinii sunt marcați cu "+" și "-". În cazul în care ansamblul poate fi conectat direct la un circuit de tensiune alternativă, pinii sunt etichetați L (fază) și N (neutru).

Există o percepție conform căreia elementele de iluminat fabricate cu tehnologia COB vor înlocui complet LED-urile SMD în viitorul apropiat. De fapt, este puțin probabil ca acest lucru să se întâmple. La urma urmei, componentele SMD nu au înlocuit complet componentele SMD, dar le-au eliminat în mod semnificativ. Cel mai probabil, va fi aceeași situație și aici - fiecare tehnologie își va ocupa propria nișă.