Popis LED typu COB
Není to tak dávno, co se trh začal plnit světly LED vyrobenými technologií COB. Ihned po vzniku těchto výrobků začaly informace o nich nabývat charakteru mýtů. Tento přehled se snaží oddělit pravdu od fikce a triků obchodníků.
Co je COB LED
Od nástupu SMD LED diod se technika nezastavila. Vývojáři mnoha výrobců řeší problém zmenšení rozměrů osvětlovacích zařízení, zvýšení světelné účinnosti, zjednodušení a snížení nákladů na montážní techniku, montáž atd. Těžko říci, kdo jako první přišel s nápadem neuzavírat každý p-n přechod do samostatného pouzdra s fosforovým povlakem, ale umístit několik krystalů arsenidu galia do jednoho pouzdra. První vzorek takového výrobku se však na trhu objevil v roce 2003 od společnosti Citizen Electronics.
Tento nápad se ukázal jako průlomový. Kromě vyřešení výše uvedených problémů bylo možné soustředit vyzařující prvky na relativně malé ploše a dosáhnout menšího rozptylu světla. Tato technologie se nazývá COB - chip-on-board. Přesnější překlad by možná byl "prvek na desce" nebo "krystal na desce".
Uvolnění matric vyrobených podle tohoto principu dlouho bránila složitost lepení LED diod na podklad. Tloušťka lepidla musela být přísně kalibrována: snížení tloušťky vrstvy vedlo ke snížení pevnosti spoje, zvýšení tloušťky vedlo ke snížení účinnosti odvodu tepla. V roce 2009 byl tento problém vyřešen a technologie COB zahájila své vítězné tažení světem osvětlovací techniky.
Modul vyrobený na tomto principu obsahuje matici LED diod bez krytů umístěných na základně. Díky absenci skořápek bylo možné zvýšit hustotu vyzařujících prvků a zvýšit jas na jednotku plochy. V některých případech jsou LED diody kvůli pevnosti zapouzdřeny v průhledné směsi. Horní část pláště je potažena fosforem.
Deska s plošnými spoji je vyrobena běžnou technologií a skládá se z vodivých drah uspořádaných na dielektrickém substrátu. Zespodu se přilepí kovová deska s vysokou tepelnou vodivostí a výrobek je hotov.
Důležité! Ve většině případů standardní chladič nestačí k zajištění normální provozní teploty LED diod. Je nutné použít přídavný externí chladič.
Typické hodnoty světelného toku matic s čipy o rozměrech 0,762*0,762 mm v závislosti na výkonu jsou uvedeny v následující tabulce.
| Elektrický výkon, W | Počet prvků, ks | Světelný tok, lm |
| 10 | 9 | 450-550 |
| 30 | 30 | 1800-2200 |
| 50 | 50 | 2550-2750 |
| 100 | 100 | 4500-5500 |
Skutečné údaje se mohou mírně lišit v důsledku dalších podmínek.
Typy
V poslední době se na trhu objevily LED COB s integrovanými ovladači. "Na palubě" je nyní nejen matice, ale také usměrňovací prvky a čip pro stabilizaci proudu přes vyzařovací prvky. Jak je vidět, přídavné prvky nejsou ukryty pod společným krytem, ale jsou namontovány na samostatné desce a integrovány do modulu.
Tento typ LED s technologií COB je jedinou jednotkou, ke které zbývá pouze napájecí napětí.
Princip činnosti a vlastnosti
LED diody COB nejsou založeny na žádných nových principech fungování. Používají stejný p-n přechod z arsenidu galia, fosfidu india nebo jiných materiálů. Stejná základní rekombinace náboje s emisí světelného kvanta při přiložení stejnosměrného napětí. Stejné monochromatické světlo s úzkým spektrem. Stejné principy tvorby nepřístupných barev - po přivedení energie záření LED (v optickém rozsahu nebo UV) iniciuje luminiscenci luminoforu. Tento známý proces umožňuje vytvářet barvy, kterých nelze dosáhnout přímým rozžhavením polovodičových přechodů. Problémem je také odvod tepla. Novost prvků spočívá pouze ve výrobní technologii, která může posunout světelná zařízení na novou spotřebitelskou úroveň.
Správa
Ovládání COB LED spočívá v přepínání napájecího napětí a v tomto ohledu se nijak zásadně neliší od běžných zařízení. Takový prvek lze zapnout nebo vypnout:
- Ruční přepínač příslušného napětí;
- elektromagnetické relé nebo startér;
- elektronický spínač (tranzistor, tyristor).
Jediné, co je třeba mít na paměti, je, že výkon takové LED může být až 100 W a provozní napětí je 220 V. Spínací prvek musí mít odpovídající parametry.
Doporučený úhel pohledu: COB led vs. smd led
Výhody a nevýhody
Důležité! Vzhledem k levnosti výroby COB LED tyto nevýhody postupně ztrácejí na významu. Trend směřuje k tomu, že je ekonomičtější matrici vyměnit, než ji rekonstruovat.
Prohlášení výrobců o vyšší svítivosti v poměru k výkonu díky novým principům výroby je s největší pravděpodobností třeba přičíst marketingovým trikům. Již bylo uvedeno, že matice COB nejsou založeny na nových principech fungování. A určité zvýšení svítivosti může souviset s přirozeným rozvojem technologií výroby luminoforů a polovodičových krystalů.
Doživotní
Výrobci matic COB uvádějí průměrnou životnost přibližně 30 000 hodin. To je přibližně 3,5 roku nepřetržitého provozu. U běžných LED se tato doba obvykle uvádí ve specifikacích až do 50 000 hodin (5,5 roku). Často se usuzuje, že spolehlivost prvků COB je nízká. Zkušenosti s provozem nových světelných zdrojů totiž dosud nebyly nashromážděny. Všechny údaje jsou odvozeny z výpočtů, které často nezohledňují provozní podmínky. A je nepravděpodobné, že by některý výrobce provedl několikaleté testy v reálném provozu. Nemá smysl je používat - během této doby přijdou nové technologie a materiály.
Je třeba vzít v úvahu, že záruční doby obou prvků jsou stanoveny přibližně stejně - kolem 15 000 hodin. Cokoli nad tento rámec je prognózování a čistý marketing. Proto mají všechny dnešní informace o životnosti povahu prohlášení a je třeba je brát s rezervou.
COB LED lampa
Další výhodou nové technologie je, že lze vyrábět matrice všech tvarů a velikostí. Ve většině případů jsou k dispozici kulatá a obdélníková (čtvercová) zařízení, z nichž lze vytvořit různé konfigurace svítidel.
Kukuřičná lampa, která dostala své jméno díky diskrétním prvkům připomínajícím zrna této plodiny, dostala nový vzhled. Nyní se na něm nevyskytují žádné svítící tečky, povrch se stal pevným a vyzařování je rovnoměrnější. Velikost těchto lamp je nyní omezena požadavky na mechanickou pevnost matrice, ale doufá se, že vývoj technologie v blízké budoucnosti tento problém obejde.
LED osvětlovač používající tyto matrice může mít buď jeden vyzařovací prvek, nebo několik - v závislosti na požadovaném jasu luminiscence. Jedna matice nahrazující několik menších svítidel zatím není k dispozici kvůli zmíněným omezením velikosti.
Schéma zapojení
Zapojení závisí na konstrukci matice. Pokud se jedná pouze o paralelní řetězce prvků, měly by být zapojeny do jednofázové domácí sítě 220 V přes usměrňovač nebo ovladač pro příslušné napětí a proud, stejně jako běžné jednotlivé LED diody nebo sestavy.
Pokud je "na palubě" usměrňovač a ovladač, zapojení se neliší od běžné žárovky. Například již zmíněná "kukuřice" má standardní objímku pro zašroubování do zásuvky.
Rozložení vývodů
LED dioda je stejně jako běžná dioda zařízení, které vede proud na jednu stranu. Proto je třeba při připojování dodržovat polaritu. Anoda by měla být připojena k plusové straně zdroje, katoda k minusové straně.
Přiřazení pinů matice COB lze snadno identifikovat - označení je naneseno přímo na pouzdře. Vývody jsou označeny "+" a "-". Pokud lze sestavu připojit přímo k obvodu střídavého napětí, jsou vývody označeny L (fáze) a N (nulový vodič).
Panuje názor, že osvětlovací prvky vyrobené technologií COB v blízké budoucnosti zcela nahradí LED SMD. Ve skutečnosti je to nepravděpodobné. Koneckonců SMD komponenty sice zcela nenahradily SMD komponenty, ale výrazně je vytlačily. S největší pravděpodobností zde nastane stejná situace - každá technologie bude zaujímat svou vlastní niku.