Tähkäteknologiaan perustuva LED-lamppu. LED-tyypit ja -tyypit: luokitus, ominaisuudet, tarkoitus. Lyhyt käyttöaika

Knyazev O.V., Stroy-TK Group of Companies, toukokuu 2017

Tällä hetkellä Venäjän LED-valaistusmarkkinat kokevat buumiaan; korkean teknologian kalliita lamppu- ja kohdevalomalleja on myynnissä, takuuaika jotka ovat 3-7 vuotta vanhoja, sekä halpoja LED-tuotteita, jotka eivät todennäköisesti toimi ilman vikoja vähintään vuoden ajan. Yritetään saada järkeä tästä monista ehdotuksista.

Mistä halvat kertakäyttöiset "käsityöt" tulevat?

Paradoksaalisesti asiakas itse on syyllinen halpojen kulutustavaroiden LED-lamppujen suureen tarjoukseen, koska asiakkaan tärkein valintakriteeri on Hinta.

Tilanne toistaa itseään, kuten ennenkin: jos halvoille tuotteille on kysyntää, Keski-Britannian valmistajat tarjoavat tarjonnan! Koska kenelläkään ei ole monopolia Kiinasta tulevassa tuonnissa, kilpailijat alkavat vaatia valmistajia jatkuvasti, erästä toiseen, alentamaan ostohintoja voidakseen yksinkertaisesti voittaa kilpailijat markkinoilla alhaisella hinnalla. Kaikella on kuitenkin kohtuulliset rajat, ja tuotteiden kustannusten jatkuva alentaminen säilyttäen samalla kaikki perusominaisuudet on yksinkertaisesti mahdotonta. Joten peli alkaa heikentää suorituskykyominaisuuksia, luotettavuutta jne. - vain valaistuslaitteiden myyntiin vähimmäistakuuajan tarjoamiseksi. Ja tämä huolimatta siitä, että LEDeille on ilmoitettu hulluja käyttöaikoja - 50 - 100 tuhatta tuntia.

Mikä on COB

COB-tekniikka, viime aikoina MCOB (Multi Chip-on-Board) - käännettynä "Crystal on a Board". Sitä pidetään tähän mennessä edistyneimpänä LED-teknologiana.

Lyhyesti sanottuna sitä voidaan kuvata seuraavasti: kiteiden sijoittaminen levylle ilman koteloita ja keraamisia substraatteja sekä kaikkien näiden kiteiden peittäminen yhteisellä fosforikerroksella. LED-kiteet sijaitsevat hyvin lähellä toisiaan - sijoitustiheys voi olla 70 kiteitä per 1 cm 2, ts. kiteet sulautuvat käytännössä yhdeksi kenttään ja matriisin hehku on hyvin tasaista, kiteiden yksittäisiä pisteitä ei voi erottaa.

Tekniikan tärkeä etu on säteilevän valon laatu. COB-matriisilampuilla valaistuilla kohteilla on selkeä varjoraja valovirran tasaisen jakautumisen vuoksi. SMD-LEDeihin perustuvat lamput eivät valitettavasti voi ylpeillä tällaisella kontrastilla, koska avaruudessa on suuri määrä yksittäisiä kiteitä ja heijastimia.

COB-matriisien energiatehokkuus voi olla 170 Lm/W.

COB:n edut

MCOB-tekniikan tärkeimmät edut ovat:

1. Korkea valotehokkuus (yli 100 lm/W);
2. Mahdollisuus saavuttaa suuri valovirran voimakkuus suhteellisen pienillä mitoilla;
3. Yhteensopiva eri ajureiden kanssa, mm. himmennyksellä;
4. Valovirran tasaisuus, varjoefektin puuttuminen;
5. Kompakti, pieni koko, eri muotojen saatavuus;
6. Mahdollisuus tuottaa matriiseja minkä tahansa värilämpötilan välillä 2700K - 7000K;
7. Värintoistoindeksi jopa 90Ra;

COB:n haitat

COB-tekniikan suurin haittapuoli on pakollinen hyvän lämmönpoiston varmistaminen tehokkaasta COB-matriisista, jota on vaikea varmistaa, koska matriisin pinta-ala on pieni ja ylimääräistä lämpöä on vaikea poistaa pieneltä kosketusalueelta.

Tässä piilee saalis: halpa ja siksi alun perin huonolaatuinen COB-matriisi, joka on asennettu jäähdytyspatteriin ilman asianmukaista säätöä ja liitospintojen käsittelyä, ei jäähdy tarpeeksi, alkaa ylikuumentua ja lopulta palaa.

Vahvistukseksi voimme mainita seuraavan tosiasian: ei niin kauan sitten, saimme 57 yksikköä huoltokeskukseen diagnostiikkaa ja korjausta varten. LED kohdevalot(COB) teho 100W. Ulkonäön perusteella (katso kuva) ne ovat halvasta GS Light -sarjasta.

Diagnosoinnin jälkeen paljastui, että suurimmassa osassa kohdevaloista (49 kpl) COB LED-matriisi epäonnistui ja lopuissa 8 tapauksessa LED-ajuri epäonnistui.

Mikä on SMD

SMD (Surface Mounting Device) -tekniikka voidaan kirjaimellisesti kääntää "pinta-asennuslaitteeksi".

Suurin ero tämän tekniikan ja "perinteisen" läpireikätekniikan välillä on, että komponentit asennetaan levyn pintaan. Tämä varmistaa pienemmät suunnittelumitat, paremman lämmönpoiston ja suunnittelun vaihtelun. Tämä muotoilu Nykyään se on yleisin valaistuksessa ja sitä käytetään lähes kaikissa valonlähteissä.

Nykyään SMD-tekniikka on yleisin LED-valaistuksessa ja sitä käytetään lähes kaikentyyppisissä lampuissa.

Tämä tekniikka luotiin tehokkaan hajavalaistuksen järjestämiseen, mikä saavutetaan jakamalla huomattava määrä pieniä LED-valoja koko lampun alueelle (yhdessä tuotteessa on jopa 700 kappaletta), mikä mahdollistaa sen, että mitään ei käytetä. lisäoptiikka lampuissa, vain tavallinen suojaava lasi lampun runko. Dispersioasteen lisäämiseksi (esimerkiksi huoneisiin, joissa tietokonelaitteisto), käytetään maitomaista, prismaattista tai mikroprismaattista diffuusoria.

Koska LEDit sijaitsevat suurella alumiininauhalla ja niiden välinen etäisyys on melko suuri, LEDien jäähdyttäminen ei aiheuta suuria vaikeuksia, joten SMD-nauhojen kestävyys, jos niillä on oikea virta.

SMD-linjoilla varustettujen lamppujen haitoista on huomattava, että niitä on erittäin vaikea korjata, koska yhden LED-vian aikana koko linja lakkaa palamasta, ja SMD-LEDin vaihtaminen itse on melko työvoimavaltainen tehtävä. Koko linjan uusiminen on jo taloudellisesti kallista. Ollakseni rehellinen, on sanottava, että useimmat venäläisten LED-lamppujen valmistajat vaihtavat takuutilanteen tullessa koko linjan.

COB- ja SMD-sovellukset

1. Yleinen tapaus

Teen osion näin: jos lampun rungon muotokerroin mahdollistaa riittävän suuren jäähdytyspatterin sijoittamisen, voit käyttää COB LED -lamppuja rajoittamalla niiden tehoa 30 W:iin. Kaikki tehokkaammat valaistuslaitteet ovat yksinomaan SMD:tä. Mutta yleisesti ihanteellinen vaihtoehto LED-valaistuksen käyttöönotosta tulee.

2. Luovutin esineen ja unohdin

Jos tehtävä on juuri tämä - luovuttaa esine ja juosta karkuun, sinun on tietysti käytettävä halpoja lamppuja tai kohdevaloja suuritehoisessa COB-matriisissa. Heidän työskentelyajan pitäisi riittää, että katoat näkyvistä... :)

3. Lyhyt työaika

Jos lamppu tai kohdevalo toimii satunnaisesti ja syttyy muutamaksi minuutiksi (esimerkiksi se on varustettu läsnäolotunnistimella ja syttyy vain ihmisten ohittaessa), voit valita turvallisesti COB:n. Matriisilla ei yksinkertaisesti ole aikaa ylikuumentua.

4. Väliaikaisen valaistuksen järjestäminen.

Väliaikaisen valaistuksen järjestämiseen (esimerkiksi rakennustyömaalla viimeistelytöiden aikana) suosittelen käyttämään COB-valonheittimiä, joiden teho on 20 - 30 W.

5. Valaistus varastoihin ja teollisuustiloihin

Varastoissa, teollisuusrakennuksissa ja tiloissa käytetään yleensä tehokkaita lamppuja, jotka on ripustettu korkealle (6-12 metrin) korkeudelle. Niiden sähkövalaistukseen on erittäin suositeltavaa käyttää SMD LED -linjoilla valmistettuja lamppuja. Valaisimia valittaessa kiinnitä erityistä huomiota selvästi näkyviin lämpöpatteriin, joiden tarkoituksena on haihduttaa ylimääräistä lämpöä ympäristöön.

Viimeisen vuosikymmenen aikana valaistusyritykset ovat saavuttaneet suuren suosion COB LEDit. Tämä johtuu siitä, että COB-teknologia mahdollistaa suuritehoisten, suunnattujen valkoisen valon LEDien suunnittelun ja massatuotannon tavanomaisista valoa säteilevistä kiteistä suuren volyymin massatuotannossa. COB on lyhenne eli lyhenne englanninkielisen lauseen chip-on-board ensimmäisiin kirjaimiin. Käännetty venäjäksi kristalliksi tai elementiksi taululla.

Tämän menetelmän idea on yksinkertainen ja yhtä vanha kuin Egyptin pyramidit: jos yhden henkilön voima tai yhden LEDin valo ei riitä, houkuttele sata ihmistä vetämään pyramidin kiveä. Tai aseta tusina valoa säteilevää kiteitä yhteen koteloon. COB LED Tämä on suorakaiteen muotoinen tai pyöreä keltainen levy, joka on sijoitettu koteloon, jossa on läpinäkyvä kansi tai peitetty toissijaisen LED-optiikan linssillä. Linssi muodostaa halutun suuntakuvion valovirralle ja suojaa COB-rakennetta pölyltä, vedeltä, mekaaniselta rasitukselta jne.

COB-tekniikan ydin

Valmiit LED-sirut ilman koteloa liimataan lämpöä johtavalle keinosafiirialustalle tai juotetaan puolijohdepiikiekolle. Käyttöjännitteestä riippuen sirut on kytketty sarjaan. 9 V - 3 kpl, 12 V - 4 kpl. jne. Ketju saa virtansa yhden suuruisella virralla - tämän tyyppisten kiteiden nimelliskäyttövirta, esimerkiksi 20 mA. Sarjaketjut kytketään rinnan, jolloin saadaan tehoa tai valovirtaa. Sitten sinisen valon LED-kiteet päällystetään keltaisella fosforilla. Näin soitat raskaan käytön LEDit COB.

Mitä lause tarkoittaa SMD COB LEDit? Tämä on COB-matriisi, joka on sijoitettu SMD-pakettiin. Nämä kotelot on suunniteltu ERE:n (elektroradioelementtien) automaattiseen asentamiseen suoraan pintaan painettu piirilevy. COB on joukko teknologisia toimintoja suuritehoisten ja erittäin suuritehoisten LEDien tuotantoon yhden matriisin muodossa. Matriisi koostuu kymmenistä tai sadoista kiteistä.

Kun LEDien teho kasvoi, valmistajat alkoivat etsiä tapoja parantaa lämmönpoistoa. Tuloksena syntyi COB LED -tekniikka, jonka avulla on mahdollista luoda kompakteja ja tehokkaita valonlähteitä korkealla optisella tiheydellä, joista kotelo poistaa ylimääräisen lämmön. Nämä LEDit on rakennettu valaisimiin ja kohdevalaisimiin teollisuus- ja asuintilojen sekä arkkitehtonisen valaistuksen valaistukseen.

COB-LED:issä kiteet ilman koteloa tai substraattia sijaitsevat lähellä toisiaan, kytkettynä sarjaan rinnan ja peitetty yhdellä fosforikerroksella. 1 cm2 levylle voidaan sijoittaa jopa 70 sirua, minkä seurauksena optinen tiheys kasvaa merkittävästi (hehku on tasaista, ilman pisteitä). Levyllä voi olla eri kokoja, ylimääräinen lämpö häviää kotelon läpi diodien lukumäärästä riippumatta.

Moduulin muoto voi olla suorakaiteen muotoinen, neliö, pyöreä, soikea, mikä mahdollistaa sen asentamisen lähes kaikkiin valaisimiin. Teho riippuu alueesta, korkea kirkkaus voidaan saavuttaa minimaalisilla moduulikooilla. Tämä muotoilu ei luo varjoja, pinta on valaistu tasaisesti. Nämä LED-lähteet toimivat hyvin kaikkien liitäntälaitteiden, kirkkauden ja värin himmentimien sekä automaattisten valaistuksen ohjausjärjestelmien kanssa.

Huomio! Saada haltuunsa lisää voimaa, voit käyttää miniatyyriä COB LED -matriisia volumetrisen SMD-matriisin sijaan.

Tuotantoprosessi

COB LED -valmistusprosessi koostuu useista vaiheista:

• substraattien valmistus;
• levitetään niihin koostumus, joka varmistaa tarttuvuuden;
• kristalliasennukset;
• liimapinnoitteen kovettuminen;
• plasmapuhdistus epäpuhtauksista;
• LEDien sähköliitäntä;
• kiteiden päällystäminen fosforilla, jolloin saadaan aikaan tiivistys.

Painetussa piirilevyssä on kolme kerrosta: metallipohja, dielektrinen, virtaa johtava kerros.

SOV-tekniikan käyttöönottoa esti pitkään aikaan se, että ei ollut menetelmää liimakoostumuksen levittämiseksi tasaisesti alustoille. Sen on oltava tietyn paksuinen; sen lisääminen tai pienentäminen ei ole sallittua. Ensimmäisessä vaihtoehdossa lämpökosketus kehon kanssa katkeaa, toisessa kiteet irtoavat.

Vuonna 2009 ehdotettiin magnetronisputterointimenetelmää, joka mahdollistaa SMD-painetun piirilevyn laatua paremman lämpökontaktin luomisen. Uuden menetelmän nimi oli MCOB (Multi Chip-onBoard). Tällä hetkellä kaikki parhaat valmistajat käyttävät sitä.

Huomio! Myös tieteellisissä julkaisuissa COB:lla ja MCOB:lla on sama merkitys.

SOV-tekniikan avulla voit luoda minkä tahansa muotoisia matriiseja ilman ylimääräisiä optisia elementtejä.

Ilmaistaan ​​näkemyksemme tästä ongelmasta, joka alkaa muistuttaa keskustelua siitä, kumpi on parempi, iOS vai Android. Tähän kysymykseen ei ole selvää vastausta. On tarpeen ymmärtää selvästi diodimatriisia käyttävän lampun tarkoitus. Joillekin COB on parempi, toisille - SMD.

COB vähän tehokkaat lamput suuntavalo

Esimerkiksi COB voittaa selvästi kaupallisissa suuntavalaisimissa. Kuten ratavalot, alasvalot ja muut korostusvalot.

Hajahajavalaistukseen tavallinen valaistus sopii paremmin. LED-nauhavalo tai viivain, joka on asennettu lampun rungon kehän ympärille diffuusorin alle. COB-matriisit toimivat varsin hyvin myös katuvalonheittimissä, joiden teho on jopa 50 wattia.

SMD yli 50 W:n teollisuusdomevaloihin

Mitä tulee teollisuusyritysten valaistukseen, esimerkiksi teollisissa LED-lampuissa kello
On lähes mahdotonta löytää COB-matriisia (katso kuva oikealla) maailmankuuluilta edistyneiltä valmistajilta, vaikka muutama vuosi sitten kaikki rakastivat tällaisia ​​​​kokeita.

Teolliset LED-kupolilamput COB-matriisilla ovat paljon halvempia kuin SMD-diodikortilla varustetut lamput, kuten teollisuuskupolilamput.

Tämä johtuu siitä, että saman valmistajan COB-matriisi diodeilla maksaa 30-50% vähemmän, mikä vähentää lampun kustannuksia. Huono puoli tunnetuimpien teollisuus- ja katuvalaistuksen valmistajien arvioiden mukaan on COB-matriisien toistuva vaihto takuun alaisena, jos lampun teho on yli 50 W.

Yhdessä tehtaissamme, jonka kanssa teemme yhteistyötä, kerrottiin tarina siitä, kuinka teollinen LED-kellolamppu, jossa oli laadukas lämmönpoistojärjestelmä ja laadukas COB-diodi, jätettiin päälle siru pöydälle. 2 tunnin sisällä pöytä syttyi tuleen.

Todellinen kokemus

Omasta käytännöstämme tiedämme tarinan siitä, kuinka suuren yrityksen energiainsinööri osti säästääkseen rahaa laadun kustannuksella COB-diodilla varustetut teollisuuskupolilamput ja nyt hänen on maksettava väärästä päätöksestään: joka vuosi vaihtaa diodilevyt 15-20 %:ssa lampuista.

Jotta hän ei joutuisi moittimaan esimiehiään väärästä valinnasta kerralla, hän pyytää laskuttamaan loistelamppuja ja erilaisia ​​sähkötarvikkeita COB-matriisien sijaan piilottaakseen todelliset kulut.

COB-diodin hajoaminen

Emme saa myöskään unohtaa suuritehoisten teollisuusvalaisimien diodien todellista heikkenemistä, joka käyttäjien havaintojen mukaan on korkeampi suuritehoisissa COB-elementeillä varustetuissa valaisimissa. Mutta hyvin harvoin kukaan tekee vuosittaisia ​​mittauksia huoneen valaistuksesta.

Diodiväärennökset: Kuinka tunnistaa häikäilemättömät teollisuusvalaisimien valmistajat?

COB-diodien häikäisyvaikutus

Toinen käyttäjien havainto on, että teolliset COB-LED-kupolivalot varastoissa ja työpajoissa tuottavat voimakkaamman häikäisyefektin, mikä vaikeuttaa henkilökunnan työskentelyä korkeuksissa.

Asiantuntijan mielipide: ”Meidän mielipiteemme: COB-matriisilla varustetut LED-valaisimet ovat Paras päätös korostusvaloille ja keskitehoisille valaisimille 50 W asti. Ainoat poikkeukset ovat monimoduulijärjestelmät, joissa jokainen moduuli on erillinen kohtalaisen tehon COB-matriisi. Yli 50 watin valaistukseen on parempi käyttää teollisuuskellolamppuja SMD-matriisilla. Lisäksi mitä enemmän diodeja on yhtä wattia kohden, sitä parempi”, sanoo Alexey Frolov, Grandenergoproektin valaistusinsinööri.