Коб технологиясына негізделген жарықдиодты шам. Жарықдиодтардың түрлері мен түрлері: жіктелуі, сипаттамалары, тағайындалуы. Қысқа жұмыс уақыты

Князев О.В., «Строй-ТК» компаниялар тобы, 2017 жылғы мамыр

Қазіргі уақытта Ресейдегі жарықдиодты жарықтандыру нарығы өзінің өркендеуін бастан кешіруде, сатылымға жоғары технологиялық қымбат шамдар мен прожектор үлгілері ұсынылған, кепілдік мерзімі 3-7 жаста, сондай-ақ кем дегенде 1 жыл бойы бұзылмай жұмыс істеуі екіталай арзан жарықдиодты өнімдер. Осы көптеген ұсыныстарды түсінуге тырысайық.

Бір рет қолданылатын арзан «қолөнер» қайдан келеді?

Парадоксальды түрде, арзан тұтыну тауарларының көптеген ұсыныстарының болуына Тапсырыс берушінің өзі кінәлі болып табылады жарықдиодты шамдар , өйткені Тапсырыс берушіні таңдаудың негізгі критерийі - Құны.

Бұрынғыдай жағдай қайталануда: арзан өнімге сұраныс болса, Орта Патшалықтың өндірушілері ұсыныс жасайды! Қытайдан келетін импортқа ешкімнің монополиясы болмағандықтан, бәсекелестер өндірушілерден нарықтағы бәсекелестерді төмен бағамен жеңу үшін сатып алу бағасын үнемі төмендетуді талап ете бастады. Дегенмен, барлығына ақылға қонымды шектеулер бар және барлық негізгі сипаттамаларды сақтай отырып, өнімнің өзіндік құнын үнемі төмендету мүмкін емес. Сондықтан ойын өнімділік сипаттамаларын, сенімділігін және т.б. төмендете бастайды. - ең аз кепілдік мерзімін қамтамасыз ететін жарықтандыру жабдығын сату үшін. Бұл жарықдиодты шамдар үшін ақылсыз жұмыс уақыты жарияланғанына қарамастан - 50-ден 100 мың сағатқа дейін.

COB дегеніміз не

COB технологиясы, жақында MCOB (Multi Chip-on-Board) – «Тақтадағы Кристалл» деп аударылған. Бүгінгі таңда ең озық жарықдиодты технология болып саналады.

Қысқаша оны былай сипаттауға болады: кристалдарды корпуссыз және керамикалық астарсыз тақтаға орналастыру, сондай-ақ барлық осы кристалдарды жалпы фосфор қабатымен жабу. Жарықдиодты кристалдар бір-біріне өте жақын орналасқан - орналастыру тығыздығы 1 см 2 үшін 70 кристалға жетуі мүмкін, яғни. кристалдар іс жүзінде бір өріске біріктіріледі және матрицаның жарқырауы өте біркелкі, кристалдардың жеке нүктелері ажыратылмайды.

Технологияның маңызды артықшылығы - шығарылатын жарықтың сапасы. COB-матрицалық шамдармен жарықтандырылған объектілер жарық ағынының біркелкі таралуына байланысты айқын көлеңке шекарасына ие. SMD жарықдиодтарына негізделген шамдар, өкінішке орай, кеңістікте кең таралған жеке кристалдар мен рефлекторлардың көп санына байланысты мұндай контрастпен мақтана алмайды.

COB матрицаларының энергия тиімділігі 170 лм/Вт жетуі мүмкін.

COB артықшылықтары

MCOB технологиясының негізгі артықшылықтары:

1. Жоғары жарық тиімділігі (100 лм/Вт-тан астам);
2. Салыстырмалы түрде шағын өлшемдері бар жоғары жарық ағынының қарқындылығына қол жеткізу мүмкіндігі;
3. Әртүрлі драйверлермен үйлесімді, соның ішінде. күңгірттеумен;
4. Жарық ағынының біркелкілігі, көлеңкелі әсердің болмауы;
5. Ықшамдық, шағын өлшем, әртүрлі пішіндердің болуы;
6. 2700К-ден 7000К-ге дейінгі кез келген түс температурасының матрицаларын шығару мүмкіндігі;
7. Түсті көрсету индексі 90Ra дейін;

COB кемшіліктері

COB технологиясының негізгі кемшілігі қуатты COB матрицасынан жылуды жақсы кетіруді міндетті түрде қамтамасыз ету болып табылады, оны қамтамасыз ету қиын, өйткені матрицаның ауданы шағын, ал шағын контакт аймағынан артық жылуды кетіру қиын.

Бұл жерде аулау жатыр: арзан, сондықтан бастапқыда төмен сапалы COB матрицасы, салқындатқышқа дұрыс реттелмей және түйісетін беттерді өңдемей, жеткілікті салқындатпайды, қызып кете бастайды және ақырында жанып кетеді.

Дәлел ретінде келесі фактіні келтіруге болады: аз уақыт бұрын диагностика және жөндеу үшін сервис орталығынан 57 бірлік алдық. Жарықдиодты прожекторлар(COB) қуаты 100 Вт. Сыртқы түрі бойынша (суретті қараңыз), олар арзан GS Light сериясынан.

Диагностикадан кейін жарықдиодты шамдардың басым көпшілігінде (49 дана) COB жарықдиодты матрицасы істен шыққаны, ал қалған 8 жағдайда жарық диодты драйвері істен шыққаны анықталды.

SMD дегеніміз не

SMD (Surface Mounting Device) технологиясын сөзбе-сөз аударғанда «беткейге орнатылған құрылғы» деп аударуға болады.

Бұл технологияның «дәстүрлі» саңылау технологиясының негізгі айырмашылығы - компоненттер тақтаның бетіне орнатылады. Бұл кішірек дизайн өлшемдерін, жақсы жылуды таратуды және дизайнның өзгермелілігін қамтамасыз етеді. Бұл дизайнБүгінгі күні ол жарықтандыруда ең кең таралған және жарық көздерінің барлық дерлік түрлерінде қолданылады.

Бүгінгі таңда SMD технологиясы жарықдиодты жарықтандыруда ең кең таралған және шамдардың барлық дерлік түрлерінде қолданылады.

Бұл технология қуатты диффузиялық жарықтандыруды ұйымдастыру үшін жасалған, оған шамның бүкіл аумағына шағын жарықдиодты шамдардың айтарлықтай санын тарату арқылы қол жеткізіледі (бір өнімде 700 дана бар), бұл ешқандай қолданбауға мүмкіндік береді. шамдардағы қосымша оптика, тек қарапайым қорғаныш шынышам корпусы. Дисперсия дәрежесін арттыру үшін (мысалы, бөлмелер үшін компьютерлік жабдық), сүтті, призмалық немесе микропризмалық диффузор қолданылады.

Жарықдиодты шамдар үлкен алюминий жолағында орналасқандықтан және олардың арасындағы қашықтық айтарлықтай үлкен болғандықтан, жарықдиодты шамдарды салқындату көп қиындық тудырмайды, демек, олар дұрыс қуаттандырылған болса, SMD жолақтарының беріктігі.

SMD желілері бар шамдардың кемшіліктерінің арасында оларды жөндеу өте қиын екенін атап өткен жөн, өйткені бір жарықдиодты сәтсіздікке ұшыраған кезде бүкіл желі жарықтандыруды тоқтатады, ал SMD жарық диодты ауыстыру - бұл өте көп еңбекті қажет ететін жұмыс. Бүкіл желіні ауыстыру қазірдің өзінде қаржылық жағынан қымбат. Әділ болу үшін, Ресейдегі жарықдиодты шамдарды өндірушілердің көпшілігі кепілдік жағдайы туындаған кезде бүкіл желіні ауыстыратынын айту керек.

COB және SMD қолданбалары

1. Жалпы жағдай

Мен бөлімді осылай жасайтын едім: егер шам корпусының формалық факторы жеткілікті үлкен салқындатқыш радиаторды орналастыруға мүмкіндік берсе, онда сіз COB жарықдиодты шамдарын пайдалана аласыз, олардың қуатын 30 Вт-қа дейін шектей аласыз. Қуаты жоғары барлық жарықтандыру жабдықтары тек SMD болып табылады. Бірақ жалпы идеалды нұсқажарық диодты жарықтандыруды енгізуге айналады.

2. Мен затты тапсырып, ұмытып қалдым

Егер тапсырма дәл осы болса - объектіні тапсыру және қашып кету, онда, әрине, жоғары қуатты COB матрицасында арзан шамдарды немесе прожекторларды пайдалану керек. Олар жұмыс істейтін уақыт сіздің көзден жоғалып кетуіңіз үшін жеткілікті болуы керек ... :)

3. Қысқа жұмыс уақыты

Егер шам немесе прожектор мезгіл-мезгіл жұмыс істеп, бірнеше минутқа қосылса (мысалы, ол қатысу сенсорымен жабдықталған және адамдар өткен кезде ғана қосылады), сіз COB таңдауға болады. Матрицаның қызып кетуіне уақыт болмайды.

4. Уақытша жарықтандыруды ұйымдастыру.

Уақытша жарықтандыруды ұйымдастыру үшін (мысалы, құрылыс алаңында әрлеу жұмыстары кезінде) мен қуаты 20 - 30 Вт болатын COB прожекторларын пайдалануды ұсынамын.

5. Қоймалар мен өндірістік үй-жайларды жарықтандыру

Қоймаларда, өндірістік ғимараттарда және үй-жайларда әдетте жоғары (6-12 метр) биіктікте ілулі тұрған қуатты шамдар қолданылады. Оларды электрлік жарықтандыру үшін SMD LED желілерінде жасалған шамдарды пайдалану ұсынылады. Шамдарды таңдағанда, айқын көрінетін радиаторлардың болуына ерекше назар аударыңыз, олардың мақсаты қоршаған ортаға артық жылуды тарату болып табылады.

Соңғы онжылдықта жарықтандыру компаниялары үлкен танымалдылыққа ие болды COB жарықдиодтары. Себебі COB технологиясы жоғары қуатты бағытталған ақ жарық диодтарын жоғары көлемде, жаппай өндірісте кәдімгі жарық шығаратын кристалдардан жобалауға және жаппай өндіруге мүмкіндік береді. COB - аббревиатура, яғни ағылшын тіліндегі chip-on-board сөз тіркесінің бірінші әріптеріне дейін қысқарту. Орыс тіліне тақтадағы кристал немесе элемент ретінде аударылған.

Бұл әдістің идеясы қарапайым және Египет пирамидалары сияқты ескі: егер бір адамның күші немесе бір жарықдиодтың жарығы жеткіліксіз болса, пирамидаға тас тарту үшін жүз адамды тартыңыз. Немесе бір корпусқа ондаған жарық шығаратын кристалдарды орналастырыңыз. COB жарық диодыБұл мөлдір қақпағы бар корпуста орналасқан немесе екінші реттік жарықдиодты оптиканың линзасымен жабылған сары түсті тікбұрышты немесе дөңгелек пластина. Объектив жарық ағыны үшін қажетті бағыт үлгісін қалыптастырады және COB құрылымын шаңнан, судан, механикалық кернеуден және т.б.

COB технологиясының мәні

Корпустары жоқ дайын жарықдиодты чиптер жылу өткізгіш жасанды сапфир субстратына жабыстырылады немесе жартылай өткізгіш кремний пластинасына дәнекерленген. Жұмыс кернеуіне байланысты микросхемалар тізбекті тізбектерге қосылады. 9 В үшін – 3 дана., 12 В – 4 дана. т.б. тізбек бір магнитудалық токпен қоректенеді – осы типтегі кристалдар үшін номиналды жұмыс тогы, мысалы, 20 мА. Тізбекті тізбектер параллель қосылып, қуат немесе жарық ағынын алады. Содан кейін көк жарық диодты кристалдар сары фосформен қапталған. Сіз осылай тересіз ауыр жарықдиодты шамдар COB.

Сөз нені білдіреді SMD COB жарық диодтары? Бұл SMD бумасында орналасқан COB матрицасы. Бұл корпустар тікелей бетке ERE (электро-радио элементтер) автоматтандырылған орнатуға арналған. баспа схемасы. COB - бір матрица түріндегі жоғары қуатты және өте жоғары қуатты жарық диодтарын өндіруге арналған технологиялық операциялардың жиынтығы. Матрица ондаған немесе жүздеген кристалдардан тұрады.

Жарықдиодты шамдардың қуаты артқан сайын, өндірушілер жылуды таратуды жақсарту жолдарын іздей бастады. Нәтижесінде COB LED технологиясы пайда болды, ол жоғары оптикалық тығыздығы бар ықшам және қуатты жарық көздерін жасауға мүмкіндік береді, олардан артық жылу корпуспен жойылады. Бұл жарықдиодты шамдар өндірістік және тұрғын үй-жайларды жарықтандыруға және сәулеттік жарықтандыруға арналған шамдар мен прожекторларға салынған.

COB светодиодтарында корпусы немесе астары жоқ кристалдар бір-біріне жақын орналасқан, параллельді тізбектей жалғанған және бір қабат фосформен жабылған. 1 см2 тақтаға 70 чипке дейін орналастыруға болады, нәтижесінде оптикалық тығыздық айтарлықтай артады (жарқырау біркелкі, нүктелерсіз). Тақта әртүрлі өлшемдерге ие болуы мүмкін, артық жылу диодтардың санына қарамастан корпус арқылы жоғалады.

Модульдің пішіні тікбұрышты, шаршы, дөңгелек, сопақ болуы мүмкін, бұл оны кез келген дерлік жарықтандыру құрылғысына орнатуға мүмкіндік береді. Қуат ауданға байланысты, жоғары жарықтықең аз модуль өлшемдерімен қол жеткізуге болады. Бұл дизайн көлеңкелер жасамайды, беті біркелкі жарықтандырылады. Бұл жарықдиодты көздер барлық балласттармен, жарықтық пен түсті реттеуіштермен және жарықтандыруды автоматты басқару жүйелерімен жақсы жұмыс істейді.

Назар аударыңыз!Алу үшін көбірек қуат, көлемді SMD матрицасының орнына миниатюралық COB LED матрицасын пайдалануға болады.

Өндіріс процесі

COB жарықдиодты өндіріс процесі көптеген қадамдардан тұрады:

• субстраттарды өндіру;
• оларға адгезияны қамтамасыз ететін композицияны қолдану;
• кристалды қондырғылар;
• жабысқақ жабынның қатаюы;
• плазманы ластаушы заттардан тазарту;
• светодиодтарды электрлік қосу;
• кристалдарды фосформен қаптау, герметизацияны қамтамасыз ету.

Баспа платасының үш қабаты бар: металл негіз, диэлектрик, ток өткізетін қабат.

Ұзақ уақыт бойы SOV технологиясын енгізуге субстраттарға жабысқақ композицияны біркелкі қолдану әдісінің болмауы кедергі болды. Ол белгілі бір қалыңдықта болуы керек, көбейтуге де, азайтуға да жол берілмейді. Бірінші нұсқада денемен жылу байланысы үзіледі, екіншісінде кристалдар шығады.

2009 жылы магнетронды шашырату әдісі ұсынылды, бұл SMD баспа платаларында жасалғаннан жоғары сапалы жылу контактісін жасауға мүмкіндік береді. Жаңа әдіс MCOB (Multi Chip-onBoard) деп аталды. Қазіргі уақытта барлық ең жақсы өндірушілер оны пайдаланады.

Назар аударыңыз!Тіпті ғылыми басылымдарда COB және MCOB бірдей мағынаға ие.

SOV технологиясы кез келген пішіндегі матрицаларды қосымша оптикалық элементтерсіз жасауға мүмкіндік береді.

Қайсысы жақсы, iOS немесе Android деген пікірталасқа ұқсай бастаған бұл дилеммаға өз көзқарасымызды білдірейік. Бұл сұраққа нақты жауап жоқ. Диодтық матрицаны пайдаланатын шамның мақсатын нақты түсіну керек. Кейбіреулер үшін COB жақсырақ болады, басқалары үшін - SMD.

Кішкене COB қуатты шамдарбағытталған жарық

Мысалы, COB коммерциялық бағыттағы жарықтандыру құрылғыларында айқын жеңеді. Трек шамдары, жарықтандыру шамдары және екпінді жарықтандырудың басқа түрлері сияқты.

Диффузиялық коммерциялық жарықтандыру үшін әдеттегі жарықтандыру қолайлырақ. Жарық диодты жолақ шамынемесе диффузордың астындағы шам корпусының периметрі бойынша орнатылған сызғыш. COB матрицалары сонымен қатар 50 ваттқа дейінгі көшедегі прожекторларда жақсы әрекет етеді.

50 Вт-тан жоғары өнеркәсіптік күмбезді шамдарға арналған SMD

Өнеркәсіптік кәсіпорындарды жарықтандыруға келетін болсақ, мысалы, өнеркәсіптік жарықдиодты шамдарда қоңырау
Әлемге әйгілі озық өндірушілерден COB матрицасын (оң жақтағы суретті қараңыз) табу мүмкін емес, дегенмен бірнеше жыл бұрын барлығы осындай эксперименттерді жақсы көрді.

COB матрицасы бар өнеркәсіптік жарықдиодты күмбезді шамдар SMD диодты тақтасы бар шамға қарағанда әлдеқайда арзан, мысалы, өнеркәсіптік күмбезді шамдар.

Бұл бір өндірушінің диодтары бар COB матрицасының құны 30-50% -ға төмен, бұл шамның құнын төмендететініне байланысты. Өнеркәсіптік және көше жарықтандыруының көптеген танымал өндірушілерінің шолуларына сәйкес минус - шамның қуаты 50 Вт-тан асатын болса, кепілдік бойынша COB матрицаларын жиі ауыстыру.

Біз ынтымақтасатын зауыттардың бірінде бізге жоғары сапалы жылуды тарату жүйесі және жоғары сапалы COB диоды бар өнеркәсіптік жарықдиодты қоңырау шамының үстелдің үстінде чипті төмен түсіріп, қалай қосулы болғаны туралы әңгіме айтылды. 2 сағаттың ішінде үстел өртеніп кетті.

Нағыз тәжірибе

Біздің жеке тәжірибемізден біз ірі кәсіпорындағы энергетиктің сапа есебінен ақша үнемдеу үшін COB диодтары бар өнеркәсіптік күмбезді шамдарды қалай сатып алғанын және енді ол өзінің қате шешімі үшін төлеуге мәжбүр болғанын білеміз: жыл сайын шамдардың 15-20% -ында диодтық тақталарды ауыстыру .

Бір уақытта дұрыс емес таңдау жасағаны үшін басшыларынан сөгіп қалмас үшін, нақты шығындарды жасыру үшін КОБ матрицаларының орнына люминесцентті лампалар мен түрлі электр материалдарына есеп беруді сұрайды.

COB диодының деградациясы

Сондай-ақ, жоғары қуатты өнеркәсіптік шамдардағы диодтардың нақты деградациясы туралы ұмытпау керек, бұл пайдаланушылардың бақылаулары бойынша, COB элементтері бар жоғары қуатты шамдар үшін жоғары. Бірақ өте сирек кез келген адам бөлменің жарықтандыруын жыл сайынғы өлшеуді жүргізеді.

Диодты қолдан жасау: өнеркәсіптік жарықтандыру құрылғыларының жосықсыз өндірушілерін қалай анықтауға болады?

COB диодтарының жарқыл әсері

Пайдаланушылардың тағы бір байқауы - қоймалар мен шеберханалардағы өнеркәсіптік COB жарықдиодты күмбезді шамдары күшті жарқырау әсерін тудырады, бұл қызметкерлердің биіктікте жұмыс істеуін қиындатады.

Сарапшылардың пікірі: «Біздің пікіріміз: COB матрицасы бар жарықдиодты шамдар Ең жақсы шешімекпінді жарық және 50 Вт-қа дейінгі орташа қуат шамдары үшін. Жалғыз ерекшеліктер - бұл әр модуль орташа қуаттың жеке COB матрицасы болып табылатын көп модульді жүйелер. 50 ватттан жоғары жарықтандыру үшін SMD матрицасы бар өнеркәсіптік қоңырау шамдарын қолданған дұрыс. Оның үстіне, 1 ватт қуатқа диодтардың саны неғұрлым көп болса, соғұрлым жақсы», - дейді «Грандэнергопроект» компаниясының жарықтандыру инженері Алексей Фролов.