لامپ LED بر اساس تکنولوژی cob. انواع و انواع LED ها: طبقه بندی، ویژگی ها، هدف. زمان عملیات کوتاه

Knyazev O.V.، گروه شرکت های Stroy-TK، می 2017

در حال حاضر، بازار روشنایی LED در روسیه رونق خود را تجربه می کند؛ مدل های گران قیمت لامپ ها و نورافکن ها برای فروش ارائه می شوند. دوره تضمینکه 3-7 ساله هستند و همچنین محصولات ارزان قیمت LED که بعید است حداقل تا 1 سال بدون خرابی کار کنند. بیایید سعی کنیم این انبوه پیشنهادات را معنا کنیم.

"صنایع دستی" یکبار مصرف ارزان از کجا می آیند؟

به طور متناقض، این خود مشتری است که مقصر وجود تعداد زیادی پیشنهاد لامپ های LED کالاهای مصرفی ارزان است، زیرا معیار اصلی انتخاب برای مشتری هزینه است.

وضعیت در حال تکرار است، همانطور که قبلاً اتفاق افتاده است: اگر تقاضا برای محصولات ارزان قیمت وجود داشته باشد، تولید کنندگان از پادشاهی میانه عرضه را ارائه می دهند! از آنجایی که هیچ کس انحصار واردات از چین را ندارد، رقبا شروع به تقاضا می کنند که تولیدکنندگان به طور مداوم، از دسته ای به دسته دیگر، قیمت های خرید را کاهش دهند تا به سادگی رقبای خود را در بازار با قیمت پایین شکست دهند. با این حال، محدودیت های معقولی برای همه چیز وجود دارد و کاهش مداوم قیمت تمام شده محصولات با حفظ تمام ویژگی های اساسی به سادگی غیرممکن است. بنابراین بازی شروع به کاهش ویژگی های عملکرد، قابلیت اطمینان و غیره می کند. - فقط برای فروش تجهیزات روشنایی با ارائه حداقل دوره گارانتی. و این با وجود این واقعیت که زمان های عملیاتی دیوانه کننده برای LED ها اعلام شده است - از 50 تا 100 هزار ساعت.

COB چیست

فناوری COB، اخیراً MCOB (چاپ روی برد چندگانه) - به عنوان "کریستال روی تخته" ترجمه شده است. به عنوان پیشرفته ترین تکنولوژی LED تا به امروز در نظر گرفته شده است.

به طور خلاصه می توان آن را به صورت زیر توصیف کرد: قرار دادن کریستال ها بر روی تخته بدون کیس و بستر سرامیکی و همچنین پوشاندن تمامی این کریستال ها با یک لایه فسفر مشترک. کریستال های LED بسیار نزدیک به یکدیگر قرار دارند - چگالی قرارگیری می تواند به 70 کریستال در هر 1 سانتی متر مربع برسد، یعنی. کریستال ها عملاً در یک میدان واحد ادغام می شوند و درخشش ماتریس بسیار یکنواخت است، نقاط جداگانه کریستال ها قابل تشخیص نیستند.

مزیت مهم این فناوری کیفیت نور ساطع شده است. اجسامی که توسط لامپ های ماتریس COB روشن می شوند، به دلیل توزیع یکنواخت شار نور، مرز سایه روشنی دارند. متأسفانه لامپ های مبتنی بر LED های SMD به دلیل تعداد زیاد کریستال ها و بازتابنده های منفرد که به طور گسترده در فضا قرار دارند، نمی توانند از چنین کنتراست به رخ بکشند.

بازده انرژی ماتریس های COB می تواند به 170 Lm/W برسد.

مزایای COB

مزایای اصلی فناوری MCOB عبارتند از:

1. راندمان نوری بالا (بیش از 100 lm/W)؛
2. امکان دستیابی به شدت شار نورانی بالا با ابعاد نسبتاً کوچک.
3. سازگار با درایورهای مختلف، از جمله با کم نور شدن؛
4. یکنواختی شار نور، عدم وجود اثر سایه؛
5. فشردگی، اندازه کوچک، در دسترس بودن اشکال مختلف؛
6. امکان تولید ماتریس با هر دمای رنگی از 2700K تا 7000K;
7. شاخص رندر رنگ تا 90Ra.

معایب COB

نقطه ضعف اصلی فناوری COB ارائه اجباری حذف گرمای خوب از یک ماتریس COB قدرتمند است که اطمینان از آن دشوار است، زیرا منطقه ماتریس کوچک است و حذف گرمای اضافی از یک منطقه تماس کوچک دشوار است.

این همان جایی است که شکار نهفته است: یک ماتریس COB ارزان و در نتیجه در ابتدا با کیفیت پایین، که روی رادیاتور خنک کننده بدون تنظیم و درمان مناسب سطوح جفت نصب شده است، به اندازه کافی خنک نمی شود، شروع به گرم شدن بیش از حد می کند و در نهایت می سوزد.

به عنوان تأیید، می توانیم واقعیت زیر را ذکر کنیم: چندی پیش، 57 واحد را در مرکز خدمات برای تشخیص و تعمیر دریافت کردیم. نورافکن LEDتوان (COB) 100 وات. با توجه به ظاهر آنها (عکس را ببینید)، آنها از سری ارزان قیمت GS Light هستند.

پس از تشخیص، مشخص شد که در اکثریت قریب به اتفاق نورافکن ها (49 قطعه)، ماتریس LED COB از کار افتاده است و در 8 مورد باقی مانده، درایور LED از کار افتاده است.

SMD چیست؟

فناوری SMD (دستگاه نصب سطحی) را می توان به معنای واقعی کلمه به عنوان "دستگاه نصب شده در سطح" ترجمه کرد.

تفاوت اصلی بین این فناوری با فناوری "سنتی" از طریق سوراخ در این است که قطعات بر روی سطح تخته نصب می شوند. این امر ابعاد طراحی کوچکتر، اتلاف حرارت بهتر و تنوع طراحی را تضمین می کند. این طرحامروزه در نورپردازی رایج ترین است و تقریباً در همه انواع منابع نور استفاده می شود.

امروزه فناوری SMD رایج ترین در نورپردازی ال ای دی است و تقریباً در همه انواع لامپ ها استفاده می شود.

این فناوری برای سازماندهی نور پراکنده قدرتمند ایجاد شده است که با توزیع تعداد قابل توجهی از LED های کوچک در کل منطقه لامپ (حداکثر 700 قطعه در یک محصول وجود دارد) به دست می آید که باعث می شود از هیچ کدام استفاده نکنید. اپتیک اضافی در لامپ ها، فقط معمولی شیشه محافظبدنه لامپ برای افزایش درجه پراکندگی (به عنوان مثال برای اتاق هایی با تجهیزات کامپیوتر)، از دیفیوزر شیری، منشوری یا میکروپریسماتیک استفاده می شود.

از آنجایی که ال‌ای‌دی‌ها روی یک نوار آلومینیومی بزرگ قرار دارند و فاصله بین آنها بسیار زیاد است، خنک‌کردن ال‌ای‌دی‌ها مشکل چندانی ایجاد نمی‌کند، بنابراین اگر نوارهای SMD به درستی تغذیه شوند، دوام دارند.

از جمله مضرات لامپ های دارای خطوط SMD، لازم به ذکر است که تعمیر آنها بسیار دشوار است، زیرا هنگامی که یک LED از کار می افتد، روشنایی کل خط متوقف می شود و جایگزینی یک LED SMD خودتان یک کار نسبتاً پر زحمت است. جایگزینی کل خط در حال حاضر از نظر مالی گران است. برای انصاف، باید گفت که اکثر تولید کنندگان لامپ های LED در روسیه، هنگامی که یک مورد گارانتی ایجاد می شود، کل خط را جایگزین می کنند.

برنامه های COB و SMD

1. مورد عمومی

من بخش را به این صورت می سازم: اگر ضریب فرم بدنه لامپ به شما امکان می دهد یک رادیاتور خنک کننده به اندازه کافی بزرگ قرار دهید، می توانید از لامپ های LED COB استفاده کنید و قدرت آنها را به 30 وات محدود کنید. کلیه تجهیزات روشنایی با توان بالاتر منحصراً SMD هستند. اما به طور کلی گزینه ایده آلمعرفی روشنایی LED تبدیل خواهد شد.

2. شی را تحویل دادم و فراموش کردم

اگر وظیفه دقیقاً این است - تحویل دادن جسم و فرار، پس، البته، باید از لامپ ها یا نورافکن های ارزان قیمت روی یک ماتریس COB با قدرت بالا استفاده کنید. مدت زمانی که آنها کار می کنند باید برای ناپدید شدن شما از نظر کافی باشد ... :)

3. زمان کار کوتاه

اگر لامپ یا نورافکن گهگاه کار می‌کند و برای چند دقیقه روشن می‌شود (مثلاً مجهز به حسگر حضور است و فقط زمانی روشن می‌شود که افراد عبور کنند)، می‌توانید با خیال راحت COB را انتخاب کنید. ماتریس به سادگی زمان زیادی برای گرم شدن نخواهد داشت.

4. سازماندهی روشنایی موقت.

برای سازماندهی روشنایی موقت (به عنوان مثال، در یک سایت ساخت و ساز در حین اتمام کار)، استفاده از نورافکن های COB با قدرت 20 - 30 وات را توصیه می کنم.

5. روشنایی انبارها و اماکن صنعتی

در انبارها، ساختمان ها و اماکن صنعتی معمولاً از لامپ های قدرتمند معلق در ارتفاع بالا (6-12 متر) استفاده می شود. برای روشنایی الکتریکی آنها، اکیداً توصیه می شود از لامپ های ساخته شده بر روی خطوط LED SMD استفاده کنید. هنگام انتخاب لامپ ها به وجود رادیاتورهایی که به وضوح قابل مشاهده هستند توجه ویژه ای داشته باشید که هدف آنها دفع گرمای اضافی به محیط است.

در دهه گذشته، شرکت های روشنایی محبوبیت زیادی به دست آورده اند LED های COB. این به این دلیل است که فناوری COB اجازه می دهد تا LED های نور سفید جهت دار با قدرت بالا طراحی و تولید انبوه از کریستال های معمولی ساطع کننده نور در حجم بالا و تولید انبوه شوند. COB مخفف است، یعنی کاهش به حروف اول عبارت انگلیسی chip-on-board. به روسی به عنوان کریستال یا عنصر روی تخته ترجمه شده است.

ایده این روش ساده و به قدمت اهرام مصر است: اگر قدرت یک نفر یا نور یک LED کافی نیست، صد نفر را برای کشیدن سنگ برای هرم جذب کنید. یا یک دوجین کریستال ساطع کننده نور را در یک محفظه قرار دهید. COB LEDاین یک صفحه مستطیلی یا گرد به رنگ زرد است که در محفظه ای با پوشش شفاف قرار دارد یا با یک عدسی از اپتیک LED ثانویه پوشانده شده است. لنز الگوی جهتی مورد نظر را برای جریان نور تشکیل می دهد و از ساختار COB در برابر گرد و غبار، آب، استرس مکانیکی و غیره محافظت می کند.

ماهیت فناوری COB

تراشه های LED تمام شده بدون محفظه روی یک بستر یاقوت کبود مصنوعی رسانای گرما چسبانده می شوند یا روی ویفر سیلیکونی نیمه هادی لحیم می شوند. بسته به ولتاژ کاری، تراشه ها در مدارهای سری به هم متصل می شوند. برای 9 ولت - 3 عدد، 12 ولت - 4 عدد. و غیره. زنجیره توسط جریان یک بزرگی تغذیه می شود - جریان عملیاتی اسمی برای کریستال هایی از این نوع، به عنوان مثال، 20 میلی آمپر. زنجیره های سریال به صورت موازی به هم متصل می شوند و قدرت یا شار نوری به دست می آورند. سپس کریستال های LED نور آبی با فسفر زرد پوشانده می شوند. اینجوری شماره گیری میکنی ال ای دی های سنگین COB.

عبارت به چه معناست ال ای دی های SMD COB? این یک ماتریس COB است که در یک بسته SMD قرار دارد. این محفظه ها برای نصب خودکار ERE (عناصر الکترو رادیویی) مستقیماً بر روی سطح طراحی شده اند تخته مدار چاپی. COB مجموعه ای از عملیات تکنولوژیکی برای تولید ال ای دی های پرقدرت و فوق العاده پرقدرت در قالب یک ماتریس است. ماتریس از ده ها یا صدها کریستال تشکیل شده است.

با افزایش قدرت LED ها، سازندگان شروع به جستجوی راه هایی برای بهبود اتلاف گرما کردند. در نتیجه فناوری COB LED پدیدار شد که امکان ایجاد منابع نور فشرده و قدرتمند با چگالی نوری بالا را فراهم می کند که گرمای اضافی توسط محفظه از آن خارج می شود. این ال ای دی ها در لامپ ها و نورافکن ها برای روشنایی اماکن صنعتی و مسکونی و نورپردازی های معماری تعبیه شده اند.

در LED های COB، کریستال های بدون محفظه یا زیرلایه نزدیک به یکدیگر قرار دارند، به صورت سری به صورت موازی به هم متصل شده و با یک لایه فسفر پوشیده شده اند. تا 70 تراشه را می توان روی 1 سانتی متر مربع تخته قرار داد، در نتیجه چگالی نوری به طور قابل توجهی افزایش می یابد (درخشش یکنواخت، بدون نقطه). برد می تواند اندازه های مختلفی داشته باشد؛ گرمای اضافی بدون توجه به تعداد دیودها از طریق کیس از دست می رود.

شکل ماژول می تواند مستطیل، مربع، گرد، بیضی باشد که به آن اجازه می دهد تقریباً در هر وسیله روشنایی نصب شود. قدرت بستگی به منطقه دارد، روشنایی بالامی توان با حداقل اندازه ماژول به دست آورد. این طرح سایه ایجاد نمی کند، سطح به طور یکنواخت روشن می شود. این منابع LED با تمام بالاست ها، کاهش دهنده های روشنایی و رنگ و سیستم های کنترل خودکار روشنایی به خوبی کار می کنند.

توجه!بدست آوردن قدرت بیشتر، می توانید به جای ماتریس SMD حجمی از ماتریس LED COB مینیاتوری استفاده کنید.

فرایند تولید

فرآیند تولید COB LED شامل مراحل بسیاری است:

• ساخت بسترها؛
• استفاده از ترکیبی برای آنها که چسبندگی را تضمین می کند.
• تاسیسات کریستال;
• سخت شدن پوشش چسب؛
• تمیز کردن پلاسما از آلاینده ها؛
• اتصال الکتریکی LED ها؛
• کریستال ها را با فسفر پوشانده و باعث آب بندی می شود.

برد مدار چاپی دارای سه لایه است: پایه فلزی، دی الکتریک، لایه ای که جریان را هدایت می کند.

برای مدت طولانی، اجرای فناوری SOV به دلیل فقدان روشی برای اعمال یکنواخت یک ترکیب چسب بر روی بسترها جلوگیری می شد. ضخامت آن باید مشخص باشد؛ نه افزایش و نه کاهش مجاز است. در گزینه اول، تماس حرارتی با بدنه شکسته می شود، در گزینه دوم، کریستال ها جدا می شوند.

در سال 2009، روش کندوپاش مگنترون پیشنهاد شد، که امکان ایجاد تماس حرارتی با کیفیتی برتر از آنچه بر روی بردهای مدار چاپی SMD ایجاد می‌شود، را ممکن می‌سازد. روش جدید MCOB (Multi Chip-onBoard) نام داشت. در حال حاضر، همه بهترین تولید کنندگان از آن استفاده می کنند.

توجه!حتی در نشریات علمی، COB و MCOB به یک معنا هستند.

فناوری SOV به شما امکان می دهد ماتریس هایی از هر شکلی را بدون عناصر نوری اضافی ایجاد کنید.

بیایید دیدگاه خود را در مورد این معضل بیان کنیم، که شروع به شبیه شدن به بحث در مورد اینکه کدام بهتر است، iOS یا Android است. پاسخ روشنی برای این سوال وجود ندارد. لازم است به وضوح هدف لامپ را که از ماتریس دیود استفاده می کند، درک کنید. برای برخی، COB بهتر خواهد بود، برای دیگران - SMD.

COB برای کمی لامپ های قدرتمندنور جهت دار

برای مثال، COB به وضوح در وسایل روشنایی جهت دار تجاری برنده است. مانند چراغ های مسیر، نورهای پایین و سایر انواع نورپردازی تاکیدی.

برای روشنایی پراکنده تجاری، نورپردازی معمولی مناسب تر است. چراغ نوار LEDیا یک خط کش که در اطراف محیط بدنه لامپ در زیر دیفیوزر نصب شده است. ماتریس های COB همچنین در نورافکن های خیابانی با توان 50 وات بسیار خوب عمل می کنند.

SMD برای چراغ های گنبدی صنعتی بیش از 50 وات

همانطور که برای روشنایی شرکت های صنعتی، به عنوان مثال، در لامپ های LED صنعتی زنگ
تقریباً غیرممکن است که یک ماتریس COB (به شکل سمت راست نگاه کنید) از تولید کنندگان پیشرفته مشهور جهان پیدا کنید، اگرچه چند سال پیش همه چنین آزمایش هایی را دوست داشتند.

لامپ های LED گنبدی صنعتی با ماتریس COB بسیار ارزان تر از لامپ های دارای برد دیود SMD مانند لامپ های گنبدی صنعتی هستند.

این به این دلیل است که یک ماتریس COB با دیودهای همان سازنده 30-50٪ کمتر هزینه دارد که هزینه لامپ را کاهش می دهد. نقطه ضعف، طبق بررسی های اکثر تولید کنندگان مشهور روشنایی صنعتی و خیابانی، تعویض مکرر ماتریس های COB تحت گارانتی در صورتی که قدرت لامپ بیش از 50 وات باشد، است.

در یکی از کارخانه هایی که با آن همکاری می کنیم، داستانی به ما گفته شد که چگونه یک لامپ زنگ صنعتی LED با سیستم اتلاف حرارت با کیفیت بالا و یک دیود COB با کیفیت بالا با تراشه پایین روی میز روشن مانده است. ظرف 2 ساعت میز آتش گرفت.

تجربه واقعی

از روی تمرین شخصی خود، ما داستان این را می دانیم که چگونه یک مهندس برق در یک شرکت بزرگ، برای صرفه جویی در هزینه به ازای کیفیت، لامپ های گنبدی صنعتی را با دیودهای COB خریداری کرد و اکنون مجبور است تاوان تصمیم اشتباه خود را بپردازد: هر سال. برای تعویض تخته های دیود در 15-20 درصد لامپ ها.

او برای اینکه در یک زمان از سوی مافوق خود به خاطر انتخاب اشتباه مورد سرزنش قرار نگیرد، برای پنهان کردن هزینه‌های واقعی، درخواست می‌کند که به جای ماتریس COB، برای لامپ‌های فلورسنت و انواع مواد مصرفی الکتریکی برای او قبض دریافت کنند.

تخریب دیود COB

همچنین نباید تخریب واقعی دیودها در لامپ های صنعتی پرقدرت را فراموش کنیم، که طبق مشاهدات کاربر، برای لامپ های پرقدرت با عناصر COB بیشتر است. اما به ندرت کسی اندازه گیری سالانه روشنایی اتاق را انجام می دهد.

جعل دیود: چگونه می توان تولیدکنندگان بی وجدان لوازم روشنایی صنعتی را شناسایی کرد؟

اثر خیره کننده دیودهای COB

مشاهدات دیگر کاربران این واقعیت است که چراغ‌های گنبدی LED COB صنعتی در انبارها و کارگاه‌ها اثر تابش شدیدتری ایجاد می‌کنند که کار در ارتفاع را برای پرسنل دشوار می‌کند.

نظر متخصص: «نظر ما: چراغ های LED با ماتریس COB هستند بهترین تصمیمبرای لامپ های روشن و با قدرت متوسط ​​تا 50 وات. تنها استثناء سیستم های چند ماژول است که در آن هر ماژول یک ماتریس COB جداگانه با توان متوسط ​​است. برای روشنایی بیش از 50 وات بهتر است از لامپ های زنگ صنعتی با ماتریس SMD استفاده شود. الکسی فرولوف، مهندس روشنایی در Grandenergoproekt می گوید: علاوه بر این، هر چه تعداد دیودها در هر 1 وات توان بیشتر باشد، بهتر است.