COB tipa gaismas diožu apraksts

Ne tik sen tirgus sāka piepildīties ar LED lampām, kas izgatavotas, izmantojot COB tehnoloģiju. Tūlīt pēc šādu produktu parādīšanās informācija par tiem sāka iegūt mītu raksturu. Šis apskats ir mēģinājums nošķirt patiesību no daiļliteratūras un mārketinga trikiem.

Kas ir COB LED

Kopš SMD gaismas diožu parādīšanās inženierija nav stāvējusi uz vietas. Daudzu ražotāju izstrādātāji atrisināja problēmas, kas saistītas ar apgaismojuma iekārtu izmēru samazināšanu, gaismas jaudas palielināšanu, uzstādīšanas, montāžas u.c. izmaksu vienkāršošanu un samazināšanu. Tagad ir grūti noteikt, kurš pirmais nāca klajā ar ideju neielikt katru p-n savienojumu atsevišķā korpusā, kas pārklāts ar fosforu, bet gan ievietot vairākus gallija arsenīda kristālus vienā apvalkā. Bet pirmais šādu produktu paraugs tirgū parādījās 2003. gadā no Citizen Electronics.

Ideja izrādījās izrāviens. Papildus iepriekš minēto problēmu risināšanai radās iespēja koncentrēt izstarojošos elementus salīdzinoši nelielā laukumā un iegūt mazāku gaismas izkliedi.Šo tehnoloģiju sauc par COB - chip-on-board, "chip on board". Varbūt precīzāks tulkojums būtu frāze "elements uz tāfeles" vai "kristāls uz tāfeles".

Dažādu formu COB mezgli.

Ilgu laiku saskaņā ar šo principu izgatavoto matricu ražošanu ierobežoja LED līmēšanas uz pamatnes sarežģītība. Līmes biezums ir stingri jāpārbauda: slāņa samazināšanās noved pie stiprinājuma stiprības samazināšanās, palielināšanās noved pie siltuma noņemšanas efektivitātes samazināšanās. 2009. gadā šī problēma tika atrisināta, un COB tehnoloģija sāka savu uzvaras gājienu cauri apgaismojuma tehnoloģiju pasaulei.

Pēc šī principa ražots modulis satur gaismas diožu matricu bez korpusiem, kas novietoti uz pamatnes. Tā kā nebija apvalku, bija iespējams palielināt izstarojošo elementu blīvumu un palielināt spilgtumu, kas ņemts no vienības virsmas. Dažos gadījumos gaismas diodes ir piepildītas ar caurspīdīgu savienojumu, lai nodrošinātu izturību. Korpusa augšdaļa ir pārklāta ar fosforu.

Substrāts montāžai COB-matrica.

Iespiedshēmas plate tiek ražota pēc ierastās tehnoloģijas, tā sastāv no vadošiem celiņiem, kas atrodas uz dielektriskās pamatnes. No apakšas tiek pielīmēta metāla plāksne ar augstu siltumvadītspēju, un izstrādājums iegūst gatavu izskatu.

Svarīgs! Vairumā gadījumu ar standarta radiatoru nepietiek, lai nodrošinātu normālu LED darba temperatūru. Jāizmanto papildus ārēja siltuma izlietne.

Tipiskās gaismas plūsmas vērtības matricām ar kristāla izmēru 0,762 * 0,762 mm atkarībā no jaudas ir norādītas tabulā.

Faktiski parametri var nedaudz atšķirties papildu nosacījumu dēļ.

Veidi

Nesen tirgū parādījās COB gaismas diodes ar iebūvētiem draiveriem. “Onboard” tagad ir ne tikai matrica, bet arī taisngrieža elementi, kā arī strāvas stabilizācijas mikroshēma caur izstarojošiem elementiem. Kā redzat, papildu elementi netiek paslēpti zem kopēja korpusa, bet tiek uzstādīti uz atsevišķas plates un apvienoti modulī.

Matrica ar taisngriezi un draiveri.

Šāda veida COB LED tehnoloģija ir viena vienība, kurai atliek tikai pievadīt spriegumu.

Darbības princips un raksturlielumi

Jauniem principiem nevajadzētu būt COB gaismas diožu darbības pamatā. Tas pats p-n savienojums no gallija arsenīda, indija fosfīda vai citiem materiāliem. Tāda pati galveno lādiņu rekombinācija ar gaismas kvantu emisiju, kad tiek pielikts tiešspriegums. Tā pati monohromatiskā gaisma ar šauru spektru. Tie paši principi nepieejamu krāsu iegūšanai - pieliekot strāvu, gaismas diožu starojums (optiskajā diapazonā vai UV) ierosina luminofora spīdumu. Šī labi zināmā metode ļauj iegūt krāsas, kuras nevar iegūt ar tiešu pusvadītāju savienojumu spīdumu. Arī siltuma izkliedes problēma nav pazudusi. Elementu novitāte ir tikai ražošanas tehnoloģijā, kas ļauj gaismu izstarojošās ierīces celt jaunā patērētāju līmenī.

Kontrole

COB LED vadība ir saistīta ar barošanas sprieguma pārslēgšanu, un šajā ziņā nav būtisku atšķirību no parastajām ierīcēm. Varat ieslēgt un izslēgt šo elementu:

• manuāls slēdzis atbilstošam spriegumam;
• elektromagnētiskais relejs vai starteris;
• elektroniskā atslēga (tranzistors, tiristors).

Ir tikai jāņem vērā, ka šādas gaismas diodes jauda var sasniegt 100 W, bet darba spriegums ir 220 V.Komutācijas elementam jābūt atbilstošiem parametriem.

Ieteicams apskatei: COB led vs smd led

Plusi un mīnusi

Svarīgs! Ņemot vērā zemās COB LED ražošanas izmaksas, šie trūkumi pakāpeniski zaudē savu nozīmi. Viss iet uz to, ka matricas nomaiņa kļūst izdevīgāka, nevis atjaunošana.

Ražotāju deklarācijas par palielinātu gaismas atdevi attiecībā pret jaudu sakarā ar jaunu ražošanas principu izmantošanu, visticamāk, būtu attiecināmas uz mārketinga gājieniem. Jau tika atzīmēts, ka COB matricu darbības pamatā nav jābūt jauniem principiem. Un zināms gaismas jaudas pieaugums var būt saistīts ar fosfora un pusvadītāju kristālu ražošanas tehnoloģiju dabisko attīstību.

Mūžs

COB ražotāji apgalvo, ka vidējais kalpošanas laiks ir aptuveni 30 000 stundu. Tas ir aptuveni 3,5 nepārtrauktas darbības gadi. Parastajām gaismas diodēm tehniskajās specifikācijās šis periods parasti ir norādīts diapazonā līdz 50 000 stundām (5,5 gadi).Bieži tiek secināts, ka COB elementu uzticamība ir zema. Faktiski pieredze jaunu gaismu izstarojošo ierīču darbībā vēl nav uzkrāta. Visi skaitļi ir iegūti no aprēķiniem, kuros bieži netiek ņemti vērā ekspluatācijas apstākļi. Un maz ticams, ka kāds no ražotājiem veica reālās dzīves testus, kas ilga vairākus gadus. No tiem nav jēgas - šajā laikā nāks jaunas tehnoloģijas un materiāli.

Jāpatur prātā, ka gan tiem, gan citiem elementiem garantijas periodi ir noteikti aptuveni vienādi - aptuveni 15 000 stundu. Viss pārējais ir prognozes un tīrais mārketings. Tāpēc visa informācija par kalpošanas laiku mūsdienās ir deklarāciju raksturs, un pret to jāizturas piesardzīgi.

COB LED lampa

Vēl viena jaunās tehnoloģijas priekšrocība ir tā, ka var izgatavot jebkuras formas un izmēra matricas. Vairumā gadījumu tiek ražotas apaļas un taisnstūra (kvadrātveida) ierīces, no kurām var izgatavot dažādas konfigurācijas lampas.

Mājas lampa ar COB LED.

Kukurūzas lampa, kas savu nosaukumu ieguvusi no diskrētajiem elementiem, kas atgādina labības graudus, ieguvusi jaunu izskatu. Tagad nav gaismas punktu, virsma ir kļuvusi cieta, starojums ir vienmērīgāks. Šādu lampu izmērus šobrīd ierobežo matricas mehāniskās izturības prasības, taču ir cerība, ka tehnoloģiju attīstība tuvākajā nākotnē ļaus apiet šo problēmu.

LED prožektors uz 6 matricām.

LED prožektoram, kas izmanto šādas matricas, var būt vai nu viens izstarojošs elements, vai vairāki, atkarībā no vajadzīgā mirdzuma spilgtuma. Gaismekļi pagaidām nav aprīkoti ar vienu matricu, kas aizvieto vairākas mazākas, minēto izmēru ierobežojumu dēļ.

Elektroinstalācijas shēma

Savienojuma shēma ir atkarīga no matricas izpildes. Ja tās ir tikai paralēlas elementu ķēdes, tad tās ir jāpievieno mājsaimniecības vienfāzes 220 V tīklam caur taisngriezi vai draiveri atbilstošam spriegumam un strāvai, piemēram, parastajām atsevišķām gaismas diodēm vai mezgliem.

Matricas savienojuma shēma.

Ja taisngriezis un draiveris ir "uz klāja", tad savienojums neatšķiras no parastās kvēlspuldzes. Jau pieminētajai “kukurūzai”, piemēram, ir standarta pamatne ieskrūvēšanai kārtridžā.

Pinout

LED, tāpat kā parastā diode, ir ierīce, kas vada strāvu vienā virzienā. Tāpēc, pieslēdzoties, jāievēro polaritāte. Anodam jābūt savienotam ar barošanas avota pozitīvo izeju, katodam - ar negatīvo.

COB montāžas tapa.

Ir viegli noteikt COB-matricas tapu atrašanās vietu - marķējums tiek uzklāts tieši uz korpusa. Secinājumi ir apzīmēti ar simboliem "+" un "-". Ja mezglu var tieši pieslēgt maiņstrāvas sprieguma ķēdei, tad izejas ir apzīmētas ar L (fāze) un N (nulle).

Pastāv viedoklis, ka gaismas elementi, kas ražoti, izmantojot COB tehnoloģiju, tuvākajā nākotnē pilnībā aizstās SMD LED. Patiesībā tas, visticamāk, nenotiks. Galu galā SMD elementi pilnībā neaizvietoja izvades elementus, lai gan tie tos ievērojami nospieda. Visticamāk, ka šeit būs tāda pati situācija – katra tehnoloģija ieņems savu nišu.