Cob technológián alapuló LED lámpa. A LED-ek típusai és típusai: osztályozás, jellemzők, rendeltetés. Rövid üzemidő

Knyazev O.V., Stroy-TK cégcsoport, 2017. május

Jelenleg az oroszországi LED-es világítási piac fellendülését tapasztalja a csúcstechnológiás drága lámpák és spotlámpák eladása, garanciális időszak amelyek 3-7 évesek, valamint olcsó LED termékek, amelyek valószínűleg nem működnek legalább 1 évig meghibásodás nélkül. Próbáljuk meg értelmezni a javaslatok sokaságát.

Honnan származnak az olcsó eldobható „kézműves termékek”?

Paradox módon maga az Ügyfél a hibás az olcsó fogyasztási cikkek LED-lámpáinak nagyszámú ajánlatáért, mivel az Ügyfél fő kiválasztási kritériuma a költség.

A helyzet megismétlődik, ahogy korábban is: ha van kereslet az olcsó termékekre, a közép-birodalom gyártói biztosítják a kínálatot! Mivel senkinek sincs monopóliuma a Kínából származó behozatal tekintetében, a versenytársak kezdik követelni a gyártóktól, hogy folyamatosan, tételről tételre csökkentsék a beszerzési árakat, hogy alacsony áron egyszerűen legyőzzék a versenytársakat a piacon. Azonban mindennek vannak ésszerű korlátai, és a termékek költségének folyamatos csökkentése az összes alapvető jellemző megőrzése mellett egyszerűen lehetetlen. Így a játék elkezdi csökkenteni a teljesítményjellemzőket, a megbízhatóságot stb. - csak világítástechnikai berendezések értékesítésére, minimális jótállási idő biztosításával. És ez annak ellenére, hogy őrült üzemidőket hirdetnek a LED-eknél - 50-100 ezer óra.

Mi az a COB

COB technológia, újabban MCOB (Multi Chip-on-Board) – fordítva: „Crystal on a Board”. A mai napig a legfejlettebb LED-technológiának számít.

Röviden a következőképpen jellemezhető: kristályok elhelyezése egy táblán tok és kerámia hordozó nélkül, valamint ezeknek a kristályoknak a közös foszforréteggel való bevonása. A LED kristályok nagyon közel helyezkednek el egymáshoz - az elhelyezési sűrűség elérheti a 70 kristályt 1 cm 2 -enként, azaz. a kristályok gyakorlatilag egyetlen mezővé egyesülnek, és a mátrix fénye nagyon egyenletes, a kristályok egyes pontjai megkülönböztethetetlenek.

A technológia fontos előnye a kibocsátott fény minősége. A COB-mátrix lámpákkal megvilágított objektumok világos árnyékhatárral rendelkeznek a fényáram egyenletes eloszlása ​​miatt. Az SMD LED-eken alapuló lámpák sajnos nem büszkélkedhetnek ilyen kontraszttal, mivel nagyszámú egyedi kristály és reflektor található a térben.

A COB mátrixok energiahatékonysága elérheti a 170 Lm/W-ot.

A COB előnyei

Az MCOB technológia fő előnyei:

1. Magas fényhatásfok (több mint 100 lm/W);
2. Lehetőség nagy fényáram intenzitás elérésére viszonylag kis méretekkel;
3. Kompatibilis különféle meghajtókkal, beleértve a tompítással;
4. A fényáram egységessége, az árnyékhatás hiánya;
5. Kompaktság, kis méret, különféle formák elérhetősége;
6. Lehetőség bármilyen színhőmérsékletű mátrixok előállítására 2700K és 7000K között;
7. Színvisszaadási index 90Ra-ig;

A COB hátrányai

A COB technológia fő hátránya az erős COB mátrix jó hőelvezetésének kötelező biztosítása, amit nehéz biztosítani, mivel a mátrix területe kicsi, és nehéz eltávolítani a felesleges hőt egy kis érintkezési felületről.

Itt rejlik a csapda: egy olcsó, és ezért kezdetben gyenge minőségű COB-mátrix, amelyet hűtőradiátorra szerelnek, az illeszkedő felületek megfelelő beállítása és kezelése nélkül, nem hűl le kellőképpen, túlmelegszik, és végül kiég.

Megerősítésként a következő tényt említhetjük: nem is olyan régen 57 darabot kaptunk a szervizbe diagnosztikára és javításra. LED spotlámpák(COB) teljesítmény 100W. A megjelenésükből ítélve (lásd a fotót) az olcsó GS Light sorozatból valók.

A diagnosztika után kiderült, hogy a reflektorok túlnyomó többségében (49 db) a COB LED mátrix, a maradék 8 esetben pedig a LED meghajtó hibásodott meg.

Mi az az SMD

Az SMD (Surface Mounting Device) technológia szó szerint „felületre szerelt eszközként” fordítható.

A fő különbség e technológia és a "hagyományos" átmenőfurat technológia között az, hogy az alkatrészeket a tábla felületére szerelik fel. Ez kisebb tervezési méreteket, jobb hőelvezetést és tervezési változatosságot biztosít. Ez a kialakítás Ma ez a legelterjedtebb a világításban, és szinte minden típusú fényforrásban használják.

Manapság az SMD technológia a legelterjedtebb a LED-es világításban, és szinte minden lámpatípusban alkalmazzák.

Ezt a technológiát az erőteljes szórt világítás megszervezésére hozták létre, amelyet jelentős számú kis LED elosztásával érnek el a lámpa teljes területén (egy termékben legfeljebb 700 darab van), ami lehetővé teszi, hogy ne használjon kiegészítő optika a lámpákban, csak közönséges védőüveg lámpatest. A szóródás mértékének növelése érdekében (például olyan helyiségekben, ahol számítógép tartozék), tejszerű, prizmás vagy mikroprizmás diffúzort használnak.

Mivel a LED-ek egy nagy alumínium szalagon helyezkednek el, és a köztük lévő távolság meglehetősen nagy, a LED-ek hűtése nem okoz különösebb nehézséget, így az SMD szalagok tartóssága megfelelő tápellátás esetén.

Az SMD vonalakkal ellátott lámpák hátrányai között meg kell jegyezni, hogy nagyon nehéz javítani, mivel ha egy LED meghibásodik, az egész sor leállítja a világítást, és az SMD LED saját maga cseréje meglehetősen munkaigényes feladat. A teljes vonal cseréje már anyagilag is drága. Az igazságosság kedvéért meg kell mondani, hogy a legtöbb oroszországi LED-es lámpagyártó garanciális eset esetén a teljes sort cseréli.

COB és SMD alkalmazások

1. Általános eset

A szakaszt a következőképpen készíteném: ha a lámpatest alaktényezője lehetővé teszi egy kellően nagy hűtőradiátor elhelyezését, akkor COB LED lámpákat használhatunk, 30 W-ra korlátozva a teljesítményüket. Minden nagyobb teljesítményű világítóberendezés kizárólag SMD. De úgy általában ideális lehetőség lesz a LED világítás bevezetése.

2. Átadtam a tárgyat és elfelejtettem

Ha a feladat pontosan ez - átadni a tárgyat és elmenekülni, akkor természetesen olcsó lámpákat vagy spotlámpákat kell használnia egy nagy teljesítményű COB-mátrixon. A munkájuk ideje elég legyen ahhoz, hogy eltűnj szem elől... :)

3. Rövid munkaidő

Ha egy lámpa vagy reflektor időnként működik, néhány percre bekapcsol (például jelenlétérzékelővel van felszerelve, és csak akkor kapcsol be, ha elhaladnak), nyugodtan választhatja a COB-t. A mátrixnak egyszerűen nem lesz ideje túlmelegedni.

4. Ideiglenes világítás megszervezése.

Ideiglenes világítás megszervezéséhez (például építkezésen a befejező munkák során) 20-30 W teljesítményű COB reflektorok használatát javaslom.

5. Raktárak és ipari helyiségek világítása

A raktárakban, ipari épületekben és helyiségekben általában nagy (6-12 méter) magasságban felfüggesztett nagy teljesítményű lámpákat használnak. Elektromos világításukhoz erősen ajánlott SMD LED vonalakon készült lámpák használata. A lámpák kiválasztásánál különös figyelmet kell fordítani a jól látható radiátorok meglétére, amelyek célja a felesleges hő elvezetése a környezetbe.

Az elmúlt évtizedben a világítástechnikai cégek nagy népszerűségre tettek szert COB LED-ek. A COB technológia ugyanis lehetővé teszi nagy teljesítményű irányított fehér fényű LED-ek tervezését és tömeggyártását hagyományos fénykibocsátó kristályokból, nagy mennyiségben, tömeggyártásban. A COB egy rövidítés, vagyis az angol chip-on-board kifejezés első betűinek kicsinyítése. Oroszra lefordítva: kristály vagy elem a táblán.

Ennek a módszernek az ötlete egyszerű és olyan régi, mint az egyiptomi piramisok: ha egy ember ereje vagy egy LED fénye nem elég, akkor vonzzon száz embert, hogy húzzák a követ a piramishoz. Vagy helyezzen egy tucat fénykibocsátó kristályt egy házba. COB LED Ez egy téglalap alakú vagy kerek sárga színű lemez, amelyet átlátszó burkolattal ellátott házban helyeznek el, vagy másodlagos LED-optika lencsével borítják. A lencse kialakítja a kívánt iránymintát a fényáramhoz, és megvédi a COB szerkezetet a portól, víztől, mechanikai hatásoktól stb.

A COB technológia lényege

A kész LED-chipeket ház nélkül hővezető mesterséges zafír hordozóra ragasztják, vagy félvezető szilícium lapkára forrasztják. Az üzemi feszültségtől függően a chipek sorba vannak kötve. 9 V-hoz – 3 db, 12 V-hoz – 4 db. stb. A láncot egy nagyságú áram táplálja - az ilyen típusú kristályok névleges üzemi árama, például 20 mA. A soros láncok párhuzamosan kapcsolódnak, teljesítményt vagy fényáramot kapnak. Ezután a kék fényű LED kristályokat sárga fényporral vonják be. Így tárcsázhat nagy teljesítményű LED-ek KUKORICACSŐ.

Mit jelent a kifejezés SMD COB LED-ek? Ez egy SMD csomagban elhelyezett COB mátrix. Ezeket a házakat az ERE (elektro-rádióelemek) közvetlenül a felületre történő automatizált telepítésére tervezték nyomtatott áramkör. A COB technológiai műveletek összessége nagy teljesítményű és ultranagy teljesítményű LED-ek egyetlen mátrix formájában történő előállítására. A mátrix több tíz vagy száz kristályból áll.

A LED-ek teljesítményének növekedésével a gyártók elkezdték keresni a hőelvezetés javításának módjait. Ennek eredményeként megjelent a COB LED technológia, amely lehetővé teszi kompakt és erős, nagy optikai sűrűségű fényforrások létrehozását, amelyekből a ház elvezeti a felesleges hőt. Ezeket a LED-eket lámpákba és spotlámpákba építik be ipari és lakóhelyiségek, valamint építészeti világítás megvilágítására.

A COB LED-ekben a ház vagy hordozó nélküli kristályok egymáshoz közel helyezkednek el, párhuzamosan sorba vannak kapcsolva, és egyetlen foszforréteggel borítják. 1 cm2-es táblán akár 70 chip is elhelyezhető, ennek eredményeként az optikai sűrűség jelentősen megnő (egyenletes, pöttyök nélküli a ragyogás). A tábla különböző méretű lehet, a diódák számától függetlenül a tokon keresztül távozik a felesleges hő.

A modul formája lehet téglalap, négyzet, kerek, ovális, ami lehetővé teszi, hogy szinte bármilyen világítótestbe beépíthető. A teljesítmény területtől függ, nagy fényerő minimális modulméretekkel érhető el. Ez a kialakítás nem hoz létre árnyékokat, a felület egyenletesen megvilágított. Ezek a LED-források jól működnek az összes előtéttel, fényerő- és színszabályzókkal, valamint automatikus világításvezérlő rendszerekkel.

Figyelem! Megszerezni több erő, használhat egy miniatűr COB LED mátrixot a volumetrikus SMD mátrix helyett.

Gyártási folyamat

A COB LED gyártási folyamata több lépésből áll:

• hordozók gyártása;
• olyan készítmény alkalmazása rájuk, amely biztosítja a tapadást;
• kristály installációk;
• a ragasztóbevonat keményedése;
• plazma tisztítás a szennyeződésektől;
• LED-ek elektromos csatlakoztatása;
• a kristályok foszforral való bevonása, tömítés biztosítása.

A nyomtatott áramköri lap három rétegből áll: egy fém alapból, egy dielektrikumból és egy áramvezető rétegből.

A SOV-technológia megvalósítását sokáig akadályozta, hogy hiányzott a módszer a ragasztókészítmények egyenletes felhordására az aljzatokra. Egy bizonyos vastagságúnak kell lennie, sem növelése, sem csökkentése nem megengedett. Az első lehetőségnél megszakad a termikus érintkezés a házzal, a másodiknál ​​a kristályok válnak le.

2009-ben javasolták a magnetronos porlasztásos módszert, amely lehetővé teszi az SMD nyomtatott áramköri lapokon kialakítottnál jobb minőségű hőkontaktus létrehozását. Az új módszer az MCOB (Multi Chip-onBoard) nevet kapta. Jelenleg az összes legjobb gyártó használja.

Figyelem! A COB és az MCOB még a tudományos publikációkban is ugyanazt jelenti.

A SOV technológia lehetővé teszi bármilyen alakú mátrix létrehozását további optikai elemek nélkül.

Fogalmazzuk meg véleményünket erről a dilemmáról, amely kezd hasonlítani egy vitához, hogy melyik a jobb, iOS vagy Android. Erre a kérdésre nincs egyértelmű válasz. Világosan meg kell érteni a lámpa célját, amely diódamátrixot használ. Egyesek számára a COB jobb lesz, másoknak - az SMD.

COB kevésért erős lámpák irányfény

Például a COB egyértelműen nyer a kereskedelmi célú irányított világítótestekben. Ilyenek például a sínlámpák, a mélysugárzók és más típusú kiemelő világítások.

Diffúz kereskedelmi világításhoz a hagyományos világítás alkalmasabb. LED szalag lámpa vagy a diffúzor alatt a lámpatest kerülete köré szerelt vonalzó. A COB-mátrixok meglehetősen jól viselkednek akár 50 watt teljesítményű utcai reflektorokban is.

SMD 50 W feletti ipari kupolalámpákhoz

Ami az ipari vállalkozások világítását illeti, például az ipari LED-lámpákban a csengő
Szinte lehetetlen COB-mátrixot találni (lásd a jobb oldali ábrát) világhírű fejlett gyártóktól, pedig néhány évvel ezelőtt mindenki szerette az ilyen kísérleteket.

A COB mátrixú ipari LED dómlámpák sokkal olcsóbbak, mint az SMD diódalappal ellátott lámpák, például az ipari kupolalámpák.

Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az ugyanazon gyártótól származó diódákkal ellátott COB mátrix 30-50% -kal olcsóbb, ami csökkenti a lámpa költségét. A hátránya a legtöbb ismert ipari és közvilágítási gyártó véleménye szerint a COB mátrixok gyakori cseréje garanciálisan, ha a lámpa teljesítménye meghaladja az 50 W-ot.

Az egyik gyárunkban, amellyel együttműködünk, elmeséltek egy történetet arról, hogyan hagytak bekapcsolva egy jó minőségű hőleadó rendszerrel és jó minőségű COB diódával felszerelt ipari LED-es haranglámpát chippel az asztalon, és 2 órán belül kigyulladt az asztal.

Valódi tapasztalat

Személyes gyakorlatunkból ismerjük azt a történetet, hogy egy nagyvállalat energetikai mérnöke, hogy pénzt takarítson meg a minőség rovására, ipari kupolalámpákat vásárolt COB diódával, és most fizetnie kell a rossz döntéséért: minden évben a lámpák 15-20%-ában cserélni a diódalapokat.

Hogy ne kapjon szidást a felettesei, amiért egy alkalommal rosszul választottak, a valós kiadások eltitkolása érdekében a COB-mátrixok helyett fénycsövek és különféle elektromos fogyóeszközök számlázását kéri.

COB dióda leromlás

Nem szabad megfeledkeznünk a nagy teljesítményű ipari lámpatestek diódáinak valós degradációjáról sem, ami a felhasználók megfigyelései szerint a COB elemes nagy teljesítményű lámpatesteknél magasabb. De nagyon ritkán végzi valaki a helyiség megvilágításának éves mérését.

Diódahamisítás: Hogyan lehet azonosítani az ipari világítótestek gátlástalan gyártóit?

COB diódák vakító hatása

A felhasználók másik észrevétele az a tény, hogy a raktárakban és műhelyekben található ipari COB LED dómlámpák erősebb vakító hatást keltenek, ami megnehezíti a magasban végzett munkát.

Szakértői vélemény: „Véleményünk: A COB mátrixú LED lámpatestek az A legjobb döntés kiemelő és közepes teljesítményű lámpatestekhez 50 W-ig. Az egyetlen kivétel a többmodulos rendszerek, amelyekben minden modul egy különálló, mérsékelt teljesítményű COB-mátrix. 50 watt feletti világításhoz jobb, ha SMD mátrixú ipari csengőlámpákat használ. Sőt, minél több a diódák száma 1 watt teljesítményre, annál jobb” – mondja Alekszej Frolov, a Grandenergoproekt világítómérnöke.