Cob teknolojisine dayanan LED lamba. LED çeşitleri ve çeşitleri: sınıflandırma, özellikler, amaç. Kısa çalışma süresi

Knyazev O.V., Stroy-TK Şirketler Grubu, Mayıs 2017

Şu anda, Rusya'daki LED aydınlatma pazarı patlama yaşıyor, yüksek teknoloji ürünü pahalı lamba ve spot modelleri satışa sunuluyor, garanti süresi 3-7 yıllık olanların yanı sıra en az 1 yıl arızasız çalışması pek mümkün olmayan ucuz LED ürünler. Bu çok sayıda öneriyi anlamlandırmaya çalışalım.

Ucuz tek kullanımlık “el sanatları” nereden geliyor?

Paradoksal olarak, çok sayıda ucuz tüketim malı LED lamba teklifinin varlığından sorumlu olan Müşterinin kendisidir, çünkü Müşteri için ana seçim kriteri Maliyettir.

Durum daha önce olduğu gibi tekrarlanıyor: Ucuz ürünlere talep varsa Orta Krallık'tan üreticiler tedarik sağlayacak! Çin'den yapılan ithalatta kimsenin tekeli olmadığından rakipler, pazardaki rakiplerini düşük bir fiyatla alt etmek için üreticilerden sürekli olarak partiden partiye satın alma fiyatlarını düşürmelerini talep etmeye başlıyor. Bununla birlikte, her şeyin makul sınırları vardır ve tüm temel özellikleri korurken ürünlerin maliyetinde sürekli bir azalma kesinlikle imkansızdır. Böylece oyun performans özelliklerini, güvenilirliği vb. azaltmaya başlar. - Minimum garanti süresini sağlayarak sadece aydınlatma ekipmanı satmak. Ve bu, LED'ler için 50 ila 100 bin saat arasında çılgın çalışma sürelerinin açıklanmasına rağmen.

COB nedir?

COB teknolojisi, daha yakın zamanda MCOB (Multi Chip-on-Board) - “Karta Üzerinde Kristal” olarak tercüme edildi. Bugüne kadarki en gelişmiş LED teknolojisi olarak kabul ediliyor.

Kısaca şu şekilde tarif edilebilir: Kristallerin kasasız ve seramik altlıksız bir tahta üzerine yerleştirilmesi ve ayrıca tüm bu kristallerin ortak bir fosfor tabakası ile kaplanması. LED kristalleri birbirine çok yakın yerleştirilmiştir - yerleştirme yoğunluğu 1 cm2 başına 70 kristale ulaşabilir, yani. kristaller pratik olarak tek bir alanda birleşir ve matrisin parıltısı çok düzgündür, kristallerin bireysel noktaları ayırt edilemez.

Teknolojinin önemli bir avantajı yayılan ışığın kalitesidir. COB matris lambalarıyla aydınlatılan nesneler, ışık akısının eşit dağılımı nedeniyle net bir gölge sınırına sahiptir. Ne yazık ki, SMD LED'lere dayanan lambalar, uzayda geniş aralıklarla yerleştirilmiş çok sayıda bireysel kristal ve reflektör nedeniyle bu kadar kontrasta sahip olamaz.

COB matrislerinin enerji verimliliği 170 Lm/W'a ulaşabilir.

COB'nin Faydaları

MCOB teknolojisinin başlıca avantajları şunlardır:

1. Yüksek ışık verimliliği (100 lm/W'den fazla);
2. Nispeten küçük boyutlarda yüksek ışık akısı yoğunluğu elde etme imkanı;
3. Dahil olmak üzere çeşitli sürücülerle uyumludur. karartma ile;
4. Işık akısının tekdüzeliği, gölge etkisinin olmaması;
5. Kompaktlık, küçük boyut, çeşitli şekillerin mevcudiyeti;
6. 2700K'dan 7000K'ya kadar herhangi bir renk sıcaklığında matris üretme imkanı;
7. 90Ra'ya kadar renksel geriverim indeksi;

COB'nin dezavantajları

COB teknolojisinin ana dezavantajı, güçlü bir COB matrisinden iyi bir ısı gidermenin zorunlu olarak sağlanmasıdır; matris alanı küçük olduğundan ve fazla ısının küçük bir temas alanından uzaklaştırılması zor olduğundan bunun sağlanması zordur.

İşin püf noktası burada yatıyor: bir soğutma radyatörüne monte edilen ucuz ve dolayısıyla başlangıçta düşük kaliteli bir COB matrisi, birleşme yüzeyleri uygun şekilde ayarlanmadan ve işlenmeden yeterince soğumuyor, aşırı ısınmaya başlıyor ve sonuçta yanıyor.

Onay olarak şu gerçeği belirtebiliriz: Çok uzun zaman önce servis merkezinde teşhis ve onarım için 57 ünite aldık. LED spot ışıkları(COB) gücü 100W. Görünümlerine bakılırsa (fotoğrafa bakın), ucuz GS Light serisindendirler.

Teşhis sonrasında, spot ışıkların büyük çoğunluğunda (49 adet) COB LED matrisinin arızalandığı ve geri kalan 8 vakada LED sürücüsünün arızalandığı ortaya çıktı.

SMD nedir?

SMD (Yüzey Montaj Cihazı) teknolojisi, kelimenin tam anlamıyla “yüzeye monte cihaz” olarak çevrilebilir.

Bu teknoloji ile "geleneksel" açık delik teknolojisi arasındaki temel fark, bileşenlerin panel yüzeyine monte edilmiş olmasıdır. Bu, daha küçük tasarım boyutları, daha iyi ısı dağılımı ve tasarım değişkenliği sağlar. Bu tasarım Günümüzde aydınlatmada en yaygın olanıdır ve hemen hemen her türlü ışık kaynağında kullanılmaktadır.

Günümüzde LED aydınlatmada en yaygın olanı SMD teknolojisidir ve hemen hemen tüm lamba türlerinde kullanılmaktadır.

Bu teknoloji, önemli sayıda küçük LED'in lambanın tüm alanına dağıtılmasıyla elde edilen güçlü dağınık aydınlatmayı düzenlemek için yaratılmıştır (bir üründe 700'e kadar parça vardır), bu da herhangi bir lambanın kullanılmamasını mümkün kılar. lambalarda ek optikler, yalnızca sıradan koruyucu cam lamba gövdesi. Dağılım derecesini arttırmak için (örneğin bilgisayar ekipmanı), sütlü, prizmatik veya mikroprizmatik bir difüzör kullanılır.

LED'ler geniş bir alüminyum şerit üzerinde yer aldığından ve aralarındaki mesafe oldukça büyük olduğundan LED'lerin soğutulması çok fazla zorluk yaratmaz, dolayısıyla SMD şeritlerin uygun şekilde çalıştırılması durumunda dayanıklılığı artar.

SMD hatlı lambaların dezavantajları arasında, tamir edilmesinin çok zor olduğu unutulmamalıdır, çünkü bir LED arızalandığında tüm hat aydınlatmayı durdurur ve SMD LED'i kendiniz değiştirmek oldukça emek yoğun bir iştir. Hattın tamamının değiştirilmesi zaten mali açıdan pahalıdır. Adil olmak gerekirse, Rusya'daki çoğu LED lamba üreticisinin, bir garanti durumu ortaya çıktığında tüm hattı değiştirdiği söylenmelidir.

COB ve SMD Uygulamaları

1. Genel durum

Bölümü şu şekilde yapardım: Lamba gövdesinin form faktörü yeterince büyük bir soğutma radyatörü yerleştirmenize izin veriyorsa, güçlerini 30 W ile sınırlayan COB LED lambaları kullanabilirsiniz. Daha yüksek güce sahip tüm aydınlatma ekipmanları yalnızca SMD'dir. Ama genel olarak ideal seçenek LED aydınlatmanın tanıtımı olacak.

2. Nesneyi teslim ettim ve unuttum

Görev tam olarak buysa - nesneyi teslim etmek ve kaçmak, o zaman elbette, yüksek güçlü bir COB matrisinde ucuz lambalar veya spot ışıkları kullanmanız gerekir. Çalıştıkları süre sizin gözden kaybolmanıza yetecektir... :)

3. Kısa çalışma süresi

Bir lamba veya spot ışığı ara sıra çalışıyorsa ve birkaç dakika yanıyorsa (örneğin, bir varlık sensörüyle donatılmıştır ve yalnızca insanlar geçtiğinde açılır), COB'u güvenle seçebilirsiniz. Matrisin aşırı ısınmaya vakti olmayacak.

4. Geçici aydınlatmanın organizasyonu.

Geçici aydınlatmayı düzenlemek için (örneğin, bitirme işi sırasında bir şantiyede), 20 - 30 W gücünde COB projektörlerinin kullanılmasını tavsiye ederim.

5. Depolar ve endüstriyel tesisler için aydınlatma

Depolarda, endüstriyel binalarda ve tesislerde genellikle yüksek (6-12 metre) yükseklikte asılı duran güçlü lambalar kullanılır. Elektrikli aydınlatmaları için SMD LED hatlarında üretilen lambaların kullanılması şiddetle tavsiye edilir. Lambaları seçerken, amacı aşırı ısıyı çevreye dağıtmak olan, açıkça görülebilen radyatörlerin varlığına özellikle dikkat edin.

Son on yılda aydınlatma şirketleri büyük bir popülerlik kazandı COB LED'leri. Bunun nedeni, COB teknolojisinin, yüksek güçlü, yönlü beyaz ışıklı LED'lerin yüksek hacimli seri üretimde geleneksel ışık yayan kristallerden tasarlanmasına ve seri üretilmesine olanak sağlamasıdır. COB bir kısaltmadır, yani İngilizce chip-on-board ifadesinin ilk harflerine indirgenmiştir. Bir tahta üzerinde kristal veya element olarak Rusçaya çevrilmiştir.

Bu yöntemin fikri basit ve Mısır piramitleri kadar eskidir: Bir kişinin gücü veya bir LED'in ışığı yeterli değilse, o zaman yüz kişiyi piramit için taşı çekmeye çekin. Veya bir düzine ışık yayan kristali tek bir muhafazaya yerleştirin. COB LED'i Bu, şeffaf kapaklı bir mahfazaya yerleştirilmiş veya ikincil LED optik mercekle kaplanmış, dikdörtgen veya yuvarlak sarı renkli bir plakadır. Lens, ışık akışı için istenen yön modelini oluşturur ve COB yapısını toz, su, mekanik stres vb.'den korur.

COB teknolojisinin özü

Muhafazasız bitmiş LED çipleri, ısı ileten yapay safir bir alt tabakaya yapıştırılır veya yarı iletken bir silikon levha üzerine lehimlenir. Çalışma voltajına bağlı olarak çipler seri devrelere bağlanır. 9 V – 3 adet, 12 V – 4 adet için. vb. Zincir, bir büyüklükte bir akımla çalıştırılır - bu tür kristaller için nominal çalışma akımı, örneğin 20 mA. Seri zincirler paralel olarak bağlanarak güç veya ışık akısı kazanır. Daha sonra mavi ışıklı LED kristalleri sarı fosforla kaplanır. Bu şekilde çevirirsiniz ağır hizmet LED'leri COB.

İfade ne anlama geliyor? SMD COB LED'leri? Bu bir SMD paketinde yer alan bir COB matrisidir. Bu muhafazalar, ERE'nin (elektro-radyo elemanları) doğrudan yüzeye otomatik kurulumu için tasarlanmıştır. baskılı devre kartı. COB, tek bir matris biçiminde yüksek güçlü ve ultra yüksek güçlü LED'lerin üretimi için bir dizi teknolojik işlemdir. Matris onlarca veya yüzlerce kristalden oluşur.

LED'lerin gücü arttıkça üreticiler ısı dağıtımını iyileştirmenin yollarını aramaya başladı. Sonuç olarak, fazla ısının muhafaza tarafından uzaklaştırıldığı, yüksek optik yoğunluğa sahip, kompakt ve güçlü ışık kaynakları oluşturmayı mümkün kılan COB LED teknolojisi ortaya çıktı. Bu LED'ler, endüstriyel ve konut binalarının ve mimari aydınlatmanın aydınlatılması için lambalara ve spot ışıklara yerleştirilmiştir.

COB LED'lerinde, muhafazası veya alt tabakası olmayan kristaller birbirine yakın konumlandırılmış, seri olarak paralel bağlanmış ve tek bir fosfor tabakasıyla kaplanmıştır. 1 cm2'lik bir tahtaya 70'e kadar çip yerleştirilebilir, bunun sonucunda optik yoğunluk önemli ölçüde artar (parıltı tekdüzedir, noktalar olmadan). Kart farklı boyutlarda olabilir; diyot sayısından bağımsız olarak aşırı ısı kasadan kaybolur.

Modülün şekli dikdörtgen, kare, yuvarlak, oval olabilir ve bu da hemen hemen her aydınlatma armatürüne monte edilmesini sağlar. Güç alana bağlıdır, yüksek parlaklık minimum modül boyutlarıyla elde edilebilir. Bu tasarım gölge oluşturmaz, yüzey eşit şekilde aydınlatılır. Bu LED kaynakları tüm balastlarla, parlaklık ve renk dimmerleriyle ve otomatik aydınlatma kontrol sistemleriyle iyi çalışır.

Dikkat! Elde etmek üzere daha fazla güç hacimsel SMD matrisi yerine minyatür bir COB LED matrisi kullanabilirsiniz.

Üretim süreci

COB LED üretim süreci birçok adımdan oluşur:

• substratların imalatı;
• onlara yapışmayı sağlayan bir bileşimin uygulanması;
• kristal kurulumları;
• yapışkan kaplamanın sertleşmesi;
• kirleticilerden plazma temizliği;
• LED'lerin elektrik bağlantısı;
• kristalleri fosforla kaplayarak sızdırmazlık sağlar.

Baskılı devre kartının üç katmanı vardır: metal bir taban, bir dielektrik, akımı ileten bir katman.

Yapışkan bileşimin alt tabakalara eşit şekilde uygulanmasına yönelik bir yöntemin bulunmaması nedeniyle SOV teknolojisinin uygulanması uzun süre engellendi. Belli bir kalınlıkta olmalı, ne artırılabilir ne de azaltılabilir. İlk seçenekte vücutla termal temas kesilir, ikincisinde ise kristaller çıkar.

2009 yılında, SMD baskılı devre kartlarında oluşturulandan daha üstün kalitede termal temas oluşturmayı mümkün kılan magnetron püskürtme yöntemi önerildi. Yeni yönteme MCOB (Multi Chip-onBoard) adı verildi. Şu anda en iyi üreticilerin tümü bunu kullanıyor.

Dikkat! Bilimsel yayınlarda bile COB ve MCOB aynı anlama gelmektedir.

SOV teknolojisi, ek optik öğeler olmadan herhangi bir şekilde matrisler oluşturmanıza olanak tanır.

Hangisi daha iyi, iOS mu Android mi tartışmasına benzemeye başlayan bu ikileme dair bakış açımızı gelin ifade edelim. Bu sorunun net bir cevabı yok. Diyot matrisi kullanan lambanın amacını açıkça anlamak gerekir. Bazıları için COB, diğerleri için daha iyi olacak - SMD.

Küçük bir miktar için COB güçlü lambalar yönlü ışık

Örneğin COB, ticari yönlü aydınlatma armatürlerinde açıkça kazanıyor. Ray lambaları, tavan lambaları ve diğer vurgulu aydınlatma türleri gibi.

Yaygın ticari aydınlatma için geleneksel aydınlatma daha uygundur. LED Şerit Işık veya difüzörün altındaki lamba gövdesinin çevresine monte edilmiş bir cetvel. COB matrisleri, 50 watt'a kadar güce sahip sokak projektörlerinde de oldukça iyi davranır.

50W üzeri endüstriyel kubbe ışıkları için SMD

Endüstriyel işletmelerin aydınlatmasına gelince, örneğin endüstriyel LED lambalarda zil
Dünyaca ünlü gelişmiş üreticilerin COB matrisini (sağdaki şekle bakınız) bulmak neredeyse imkansızdır, ancak birkaç yıl önce herkes bu tür deneyleri sevmişti.

COB matrisli endüstriyel LED kubbe lambaları, endüstriyel kubbe lambaları gibi SMD diyot panelli lambalardan çok daha ucuzdur.

Bunun nedeni, aynı üreticinin diyotlarına sahip bir COB matrisinin% 30-50 daha az maliyetli olması ve bu da lambanın maliyetini düşürmesidir. Tanınmış endüstriyel ve sokak aydınlatması üreticilerinin incelemelerine göre dezavantajı, lamba gücü 50 W'tan fazla ise COB matrislerinin garanti kapsamında sık sık değiştirilmesidir.

İşbirliği yaptığımız fabrikalardan birinde, yüksek kaliteli ısı dağıtma sistemine ve yüksek kaliteli COB diyotuna sahip endüstriyel bir LED çan lambasının, çip masanın üzerindeyken nasıl açık bırakıldığına dair bir hikaye anlatıldı ve 2 saat içinde masa alev aldı.

Gerçek deneyim

Kişisel pratiğimizden, büyük bir işletmedeki bir enerji mühendisinin kaliteden ödün vererek paradan tasarruf etmek için COB diyotlu endüstriyel kubbe lambaları satın aldığını ve şimdi bu yanlış kararının bedelini ödemek zorunda kaldığını biliyoruz: her yıl Lambaların %15-20'sinde diyot kartlarını değiştirmek.

Bir kerede yanlış seçim yaptığı için üstleri tarafından azarlanmamak amacıyla, gerçek harcamaları gizlemek amacıyla COB matrisleri yerine floresan lambalar ve çeşitli elektrik sarf malzemeleri için fatura kesilmesini istiyor.

COB Diyot Bozulması

Ayrıca, kullanıcı gözlemlerine göre COB elemanlarına sahip yüksek güçlü armatürler için daha yüksek olan, yüksek güçlü endüstriyel armatürlerdeki diyotların gerçek bozulmasını da unutmamalıyız. Ancak çok nadiren oda aydınlatmasının yıllık ölçümleri yapılır.

Diyot sahteciliği: Endüstriyel aydınlatma armatürlerinin vicdansız üreticileri nasıl tespit edilir?

COB diyotlarının parlama etkisi

Kullanıcılardan gelen bir diğer gözlem ise depo ve atölyelerdeki endüstriyel COB LED kubbe ışıklarının daha güçlü bir parlama etkisi yaratarak personelin yüksekte çalışmasını zorlaştırmasıdır.

Uzman görüşü: “Bizim düşüncemiz: COB matrisli LED armatürler En iyi karar 50W'a kadar vurgulu ışık ve orta güçte armatürler için. Tek istisna, her modülün ayrı bir orta güçte COB matrisi olduğu çok modüllü sistemlerdir. 50 watt'ın üzerindeki aydınlatma için SMD matrisli endüstriyel çan lambalarının kullanılması daha iyidir. Üstelik 1 watt güç başına diyot sayısı ne kadar fazla olursa o kadar iyi olur” diyor Grandenergoproekt aydınlatma mühendisi Alexey Frolov.