Lampă LED pe tehnologie cob. Tipuri și tipuri de LED-uri: clasificare, caracteristici, scop. Timp de rulare scurt

Knyazev O.V., Grupul de companii Stroy-TK, mai 2017

În prezent, piața de iluminat cu LED-uri din Rusia se confruntă cu un boom; modele scumpe de înaltă tehnologie de lămpi și spoturi sunt la vânzare. perioada de garantie care este de 3-7 ani și produse LED ieftine, care este puțin probabil să funcționeze fără defecțiuni timp de cel puțin 1 an. Să încercăm să înțelegem acest set de propuneri.

De unde provin „meșteșugurile” ieftine de unică folosință?

Oricât de paradoxal ar părea - Clientul însuși este de vină pentru prezența unui număr mare de oferte de lămpi LED ieftine pentru consumator, deoarece principalul criteriu de selecție pentru Client este Costul.

Situația se repetă, ca și înainte cu: dacă există cerere de produse ieftine, producătorii din Regatul Mijlociu vor asigura și aprovizionarea! Deoarece nimeni nu are monopol asupra importurilor din China, concurenții încep să ceară producătorilor o reducere constantă, lot cu lot, a prețurilor de achiziție pentru a marca pur și simplu concurenții de pe piață cu un preț scăzut. Cu toate acestea, există limite rezonabile pentru orice și o reducere constantă a costului produselor, păstrând în același timp toate caracteristicile de bază, este pur și simplu imposibilă. Deci jocul începe să reducă performanța, fiabilitatea etc. - doar pentru a vinde echipamente de iluminat, punand o perioada minima de garantie. Și asta în ciuda faptului că pentru LED-uri a anunțat timpul de funcționare nebun - de la 50 la 100 de mii de ore.

Ce este COB

Tehnologia COB, mai recent MCOB (Multi Chip-on-Board) - se traduce prin „Crystal On Board”. Este considerată cea mai avansată tehnologie LED până în prezent.

Pe scurt, poate fi descris astfel: așezarea cristalelor pe placă fără carcase și substraturi ceramice, precum și acoperirea tuturor acestor cristale cu un strat comun de fosfor. Cristalele LED sunt situate foarte aproape unele de altele - densitatea de plasare poate ajunge la 70 de cristale pe 1 cm 2, i.e. cristalele se contopesc practic într-un singur câmp și strălucirea matricei se dovedește a fi foarte uniformă, punctele individuale ale cristalelor nu se pot distinge.

Un plus important al tehnologiei este calitatea luminii emise. Obiectele iluminate de corpurile de iluminat cu matrice COB au o margine clară de umbră datorită distribuției uniforme a fluxului luminos. Lămpile pe LED-uri SMD, din păcate, nu se pot lăuda cu un astfel de contrast datorită numărului mare de cristale și reflectoare individuale care sunt larg separate în spațiu.

Eficiența energetică a matricelor COB poate ajunge la 170 Lm/W.

Beneficiile COB

Principalele avantaje ale tehnologiei MCOB sunt:

1. Putere luminoasă ridicată (mai mult de 100 lm/W);
2. Capacitatea de a realiza o intensitate ridicată a fluxului luminos cu o dimensiune relativ mică;
3. Compatibil cu diverse drivere, incl. cu estompare;
4. Uniformitatea fluxului luminos, fără efect de umbră;
5. Compactitate, dimensiuni reduse, disponibilitate de diferite forme;
6. Posibilitatea de fabricare a matricelor de orice temperatură de culoare de la 2700K la 7000K;
7. Indicele de redare a culorii de până la 90Ra;

Dezavantajele COB

Principalul dezavantaj al tehnologiei COB este asigurarea obligatorie a unei bune disipări a căldurii dintr-o matrice COB puternică, care este dificil de furnizat, deoarece zona matricei este mică și este dificil să eliminați excesul de căldură dintr-o zonă mică de contact.

Aici se află problema: o matrice COB ieftină și, prin urmare, inițial de calitate scăzută, montată pe un radiator de răcire fără montarea și prelucrarea corespunzătoare a suprafețelor de împerechere, nu este suficient de răcită, începe să se supraîncălzească și, în final, se arde .

Ca confirmare poate fi citat următorul fapt: nu cu mult timp în urmă, am primit 57 Spoturi LED(COB) cu o putere de 100W. Judecând după aspectul lor (vezi foto), din seria ieftină GS Light.

În urma diagnosticelor, s-a dezvăluit că în marea majoritate a spoturilor (49 de piese), matricea LED COB a eșuat, iar în restul de 8 cazuri, driverul LED a eșuat.

Ce este SMD

Tehnologia SMD (Surface Mounting Device) - poate fi tradus literal ca „dispozitiv de montare la suprafață”.

Principala diferență dintre această tehnologie și tehnologia „tradițională” prin gaură este că componentele sunt montate pe suprafața plăcii. Acest lucru oferă dimensiuni de proiectare mai mici, o mai bună disipare a căldurii și variabilitate în execuție. Acest design Astăzi este cel mai comun în iluminat și este folosit în aproape toate tipurile de surse de lumină.

Până în prezent, tehnologia SMD este cea mai comună în iluminatul LED și este folosită în aproape toate tipurile de corpuri de iluminat.

Această tehnologie este creată direct pentru organizarea luminii difuze puternice, care se realizează prin distribuirea unui număr semnificativ de LED-uri mici pe întreaga zonă a lămpii (până la 700 de bucăți într-un singur produs), ceea ce face posibilă neutilizarea orice optică suplimentară în lămpi, doar obișnuită sticla de protectie corpul lămpii. Pentru a crește gradul de dispersie (de exemplu, pentru încăperi cu echipamente informatice), se folosește un difuzor lăptos, prismatic sau microprismatic.

Deoarece LED-urile sunt amplasate pe o riglă de aluminiu cu suprafață mare, iar distanța dintre ele este suficient de mare, răcirea LED-urilor nu provoacă prea multe dificultăți, de unde și durabilitatea riglelor SMD atunci când sunt alimentate corespunzător.

Dintre minusurile corpurilor de iluminat cu linii SMD, trebuie remarcat faptul că repararea lor este foarte dificilă, deoarece dacă un LED se defectează, întreaga linie nu mai arde, iar înlocuirea LED-ului SMD pe cont propriu este o sarcină destul de consumatoare de timp. Înlocuirea întregii linii este deja costisitoare din punct de vedere financiar. În mod corect, trebuie spus că majoritatea producătorilor de lămpi cu LED din Rusia, în cazul unui caz de garanție, înlocuiesc întreaga linie.

Aplicații COB și SMD

1. Caz general

Aș face o secțiune ca aceasta: dacă factorul de formă al carcasei lămpii vă permite să plasați un radiator de răcire suficient de mare, atunci puteți utiliza lămpi LED COB, limitând puterea acestora la 30 de wați. Toate echipamentele de iluminat cu putere mai mare sunt exclusiv SMD. Dar în general varianta ideala introducerea de iluminat LED va deveni .

2. A trecut obiectul și a uitat

Dacă sarcina este tocmai aceasta - să predați obiectul și să fugiți, atunci, desigur, trebuie să utilizați lămpi ieftine sau spoturi pe o matrice COB de mare putere. Timpul lor de lucru ar trebui să fie suficient pentru ca tu să te ascunzi de câmpul vizual... :)

3. Timp scurt de funcționare

Dacă o lampă sau un spot funcționează ocazional, aprinzându-se pentru câteva minute (de exemplu, este echipat cu un senzor de prezență și se aprinde doar când trec oamenii), poți alege fără teamă COB. Matricea pur și simplu nu va avea timp să se supraîncălzească.

4. Organizarea iluminatului temporar.

Pentru organizarea iluminatului temporar (de exemplu, pe un șantier la efectuarea lucrărilor de finisare), aș recomanda utilizarea spoturilor COB cu o putere de 20 - 30 W.

5. Iluminat depozite, spații industriale

În depozite, clădiri industriale și spații se folosesc de obicei lămpi puternice, suspendate la o înălțime mare (6-12 metri). Pentru iluminatul electric al acestora, se recomandă insistent utilizarea lămpilor realizate pe benzi LED SMD. Atunci când alegeți corpurile de iluminat, acordați o atenție deosebită prezenței radiatoarelor bine definite, al căror scop este disiparea excesului de căldură în mediu.

În ultimul deceniu, companiile de iluminat au câștigat o mare popularitate LED-uri COB. Acest lucru se datorează faptului că tehnologia COB permite crearea și producerea în masă a LED-urilor cu lumină albă direcțională de mare putere bazate pe cristale convenționale care emit lumină în producția de masă la scară largă. COB este o abreviere, adică o abreviere la primele litere ale expresiei engleze chip-on-board. Este tradus în rusă ca un cristal sau un element de pe tablă.

Ideea acestei metode este simplă și la fel de veche ca piramidele egiptene: dacă puterea unei persoane sau lumina unui LED nu este suficientă, atunci atrageți o sută de oameni pentru a trage piatra pentru piramidă. Sau puneți o duzină de cristale care emit lumină într-o cutie. LED COB aceasta este o placă galbenă dreptunghiulară sau rotundă plasată într-o carcasă cu capac transparent sau acoperită cu o lentilă de optică LED secundară. Lentila formează modelul de lumină dorit și protejează structura COB de praf, apă, stres mecanic etc.

Esența tehnologiei COB

Cristalele LED finisate, fără carcase, sunt lipite pe un substrat de safir artificial conducător de căldură sau lipite pe o placă de siliciu semiconductor. Cipurile, în funcție de tensiunea de funcționare, sunt conectate în lanțuri seriale. Pentru 9 V - 3 buc., 12 V - 4 buc. etc. Circuitul este alimentat de un curent de o magnitudine - funcționarea nominală pentru cristale de acest tip, de exemplu, 20 mA. Lanțurile în serie sunt conectate în paralel, câștigând putere sau flux luminos. Cipurile LED cu lumină albastră sunt apoi acoperite cu un fosfor galben. În acest fel ei colectează LED-uri rezistenteŞTIULETE.

Ce înseamnă expresia LED-uri SMD COB? Aceasta este o matrice COB găzduită într-un pachet SMD. Aceste carcase sunt proiectate pentru instalarea automată a ERE (elemente electro-radio) direct pe suprafață placă de circuit imprimat. COB este un set de operațiuni tehnologice pentru fabricarea de LED-uri de mare putere și de mare rezistență sub forma unei singure matrice. Matricea este formată din zeci sau sute de cristale.

Odată cu creșterea puterii LED-urilor, producătorii au început să caute modalități de a îmbunătăți disiparea căldurii. Rezultatul este tehnologia COB LED, care vă permite să creați surse de lumină compacte și puternice cu densitate optică mare, căldura în exces din care este îndepărtată de carcasă. Aceste LED-uri sunt încorporate în lămpi și spoturi pentru iluminarea spațiilor industriale și rezidențiale, iluminat arhitectural.

În LED-urile COB, cristalele fără corp și substrat sunt situate aproape unele de altele, conectate în serie în paralel și acoperite cu un singur strat de fosfor. Pot fi plasate până la 70 de jetoane pe 1 cm 2 de placă, ca urmare, densitatea optică este semnificativ crescută (strălucirea este uniformă, fără puncte). Placa poate avea dimensiuni diferite, excesul de căldură scapă prin carcasă indiferent de numărul de diode.

Forma modulului poate fi dreptunghiulară, pătrată, rotundă, ovală, ceea ce vă permite să îl instalați în aproape orice dispozitiv de iluminat. Puterea depinde de zonă, luminozitatea ridicată se poate obține cu dimensiunile minime ale modulului. Acest design nu creează umbre, suprafața este iluminată uniform. Aceste surse LED funcționează bine cu toate balasturile, variatoarele de luminozitate și culoare, sistemele automate de control al luminii.

Atenţie! A obtine mai multă putere, puteți utiliza o matrice LED OWL în miniatură în loc de o matrice SMD voluminoasă.

Proces de producție

Procesul de producție COB LED constă din mai mulți pași:

• producerea de substraturi;
• aplicarea acestora a unei compoziții care asigură aderență;
• instalare de cristale;
• întărirea învelișului adeziv;
• curățarea cu plasmă de poluare;
• conexiunea electrică a LED-urilor;
• acoperirea cristalelor cu un fosfor care asigură etanșarea.

Placă de circuit imprimat cu trei straturi: bază metalică, dielectric, strat conducător de curent.

Multă vreme, implementarea tehnologiei SOW nu a fost permisă de lipsa unei metode de aplicare uniformă a unei compoziții adezive pe substraturi. Trebuie să fie de o anumită grosime, nu este permisă nici creșterea, nici scăderea. În prima variantă, contactul termic cu corpul este rupt, în a doua, cristalele sunt decojite.

În 2009, a fost propusă metoda de pulverizare prin magnetron (sputtering cu magnetron), care permite crearea unui contact termic de calitate superioară celui creat pe plăcile cu circuite imprimate SMD. Noua metodă a fost numită MCOB (Multi Chip-onBoard). În acest moment, este folosit de toți cei mai buni producători.

Atenţie! Chiar și în publicațiile științifice, COB și MCOB au același sens.

Tehnologia SOV vă permite să creați matrici de orice formă fără elemente optice suplimentare.

Să ne exprimăm punctul de vedere asupra acestei dileme, care începe să semene cu un argument despre care este mai bine, iOS sau Android. Nu există un singur răspuns la această întrebare. Este necesar să înțelegeți clar scopul lămpii, care utilizează o matrice de diode. Pentru unii, COB va fi mai bun, pentru alții, SMD.

COB pentru spoturi de putere redusă

De exemplu, COB câștigă clar în reflectoarele comerciale. Cum ar fi lumini de cale, downlight-uri și alte tipuri de iluminare de accent.

Pentru iluminatul comercial difuz, iluminatul convențional este mai potrivit. Bandă de lumină LED sau o riglă montată în jurul perimetrului carcasei corpului de iluminat sub difuzor. Matricele COB nu se comportă rău în spoturile stradale de până la 50 de wați.

SMD pentru lumini industriale cu dom peste 50W

În ceea ce privește iluminatul întreprinderilor industriale, de exemplu, în lămpile LED industriale, clopoțelul
Este aproape imposibil să întâlniți o matrice COB (vezi figura din dreapta) de la producători avansați de renume mondial, deși în urmă cu câțiva ani toată lumea iubea astfel de experimente.

Corpurile de iluminat industriale cu dom LED COB sunt mult mai ieftine decât corpurile de iluminat cu plăci cu diode SMD, cum ar fi corpurile de iluminat industriale cu dom.

Acest lucru se datorează faptului că o matrice COB cu diode de la același producător costă cu 30-50% mai puțin, ceea ce reduce costul corpului de iluminat. Dezavantajul este, conform recenziilor celor mai eminenți producători de iluminat industrial și stradal, înlocuirea frecventă a matrițelor COB aflate în garanție dacă puterea corpului de iluminat este mai mare de 50 de wați.

La una dintre fabricile cu care cooperăm, ni s-a spus o poveste despre cum a fost uitată o lampă cu clopoței LED industrială cu un sistem de disipare a căldurii de înaltă calitate și o diodă COB de înaltă calitate, cu cipul pornit pe masă în jos și în 2 ore masa s-a aprins.

Experiență reală

Din experiența noastră personală, cunoaștem povestea cum un inginer electrotehnic dintr-o întreprindere mare, pentru a economisi bani în detrimentul calității, a cumpărat corpuri de iluminat cu dom industriale cu diode COB, iar acum trebuie să plătească pentru decizia greșită: fiecare an pentru a schimba plăcile de diode în 15-20% din corpuri de iluminat .

Pentru a nu fi certat de superiorii săi pentru că a făcut o alegere greșită la vremea lui, acesta îi cere să-i factureze lămpile fluorescente și diverse consumabile electrice în loc de matrice COB pentru a ascunde costurile reale.

Degradarea diodelor COB

De asemenea, nu trebuie să uităm de degradarea reală a diodelor din corpurile de iluminat industriale de mare putere, care, conform observațiilor utilizatorilor, este mai mare pentru corpurile de iluminat de mare putere cu elemente COB. Dar foarte rar cineva face măsurători anuale ale iluminării camerei.

Diode false: Cum să identifici producătorii fără scrupule de lămpi industriale?

Efectul orbitor al diodelor COB

O altă observație a utilizatorului este faptul că luminile industriale COB cu LED-uri din depozite și ateliere au un efect de strălucire mai puternic, ceea ce face dificil pentru personal să lucreze la înălțime.

Opinia expertului: „Părerea noastră: Lumini cu leduri cu matrice COB este cea mai bună soluție pentru iluminatul de accent și corpurile de iluminat cu putere moderată de până la 50W. Singurele excepții sunt sistemele cu mai multe module, în care fiecare modul este o matrice COB separată de putere moderată. Pentru a ilumina mai mult de 50 de wați, este mai bine să folosiți lămpi industriale clopot cu o matrice SMD. Mai mult, cu cât mai multe diode la 1 watt de putere, cu atât mai bine”, spune Alexei Frolov, inginer de iluminat la Grandenergoproekt.