COB LED-ide kirjeldus
Mitte nii kaua aega tagasi hakkas turg täitma COB-tehnoloogia abil valmistatud LED-tulesid. Kohe pärast selliste toodete ilmumist hakkas teave nende kohta omandama müütide iseloomu. See ülevaade on katse eraldada tõde väljamõeldistest ja turundajate trikkidest.
Mis on COB LED
Alates SMD-LED-ide ilmumisest ei ole insenerimõte seisma jäänud. Paljude tootjate arendajad on lahendanud valgustusseadmete mõõtmete vähendamise, valgusvõimsuse suurendamise, paigaldustehnoloogia, montaaži jms kulude lihtsustamise ja vähendamise probleemi. Nüüd on raske kindlaks teha, kes esimesena valgustusseadmete välja mõtles. idee mitte ümbritseda iga p-n-siiret eraldi fosforiga kaetud korpusesse, vaid panna mitu arseniidi galliumi kristalli ühte kesta. Kuid esimene sellise toote näidis ilmus turule 2003. aastal ettevõttelt Citizen Electronics.
Idee osutus läbimurdeks. Lisaks ülalmainitud probleemide lahendamisele oli võimalik koondada kiirgavad elemendid suhteliselt väikesele alale ja saada vähem valguse hajumist. Seda tehnoloogiat nimetatakse COB - chip-on-board. Võib-olla oleks täpsem tõlge "element tahvlil" või "kristall tahvlil".
Selle põhimõtte järgi valmistatud maatriksite vabastamist hoidis pikka aega tagasi LED-ide aluspinnale liimimise keerukus. Liimi paksus peab olema rangelt kalibreeritud: kihi vähenemine viib kinnituse tugevuse vähenemiseni, suurenemine aga soojuse hajumise efektiivsuse vähenemiseni. 2009. aastal see probleem lahendati ja COB-tehnoloogia alustas oma võidumarssi valgustehnika maailmas.
Sellel põhimõttel toodetud moodul sisaldab alusele asetatud korpuseta LED-ide maatriksit. Kestade puudumise tõttu oli võimalik suurendada kiirgavate elementide tihedust ja suurendada heledust pinnaühiku kohta. Mõnel juhul on LED-id tugevuse tagamiseks kapseldatud läbipaistvasse segusse. Korpuse ülemine osa on kaetud fosforiga.
Trükkplaat on valmistatud tavapärase tehnoloogia abil, mis koosneb dielektrilisele substraadile paigutatud juhtivatest radadest. Põhjale liimitakse kõrge soojusjuhtivusega metallplaat ja toode saab viimistletud välimuse.
Tähtis! Enamikul juhtudel ei piisa tavalisest radiaatorist LED-ide normaalse töötemperatuuri tagamiseks. On vaja kasutada täiendavat välist jahutusradiaatorit.
0,762 x 0,762 mm kristallisuurusega maatriksite tüüpilised valgusvoo väärtused sõltuvalt võimsusest on toodud allolevas tabelis.
| Elektrienergia, W | Elementide arv, tk. | Valgusvoog, lm |
| 10 | 9 | 450-550 |
| 30 | 30 | 1800-2200 |
| 50 | 50 | 2550-2750 |
| 100 | 100 | 4500-5500 |
Tegelikud parameetrid võivad lisatingimuste tõttu veidi erineda.
Tüübid
Hiljuti on turule ilmunud sisseehitatud draiveritega COB-LED-id. "Pardal" on nüüd mitte ainult maatriks, vaid ka alaldi elemendid, samuti kiip, mis stabiliseerib voolu kiirgavate elementide kaudu. Nagu näha, ei ole lisaelemendid peidetud ühise korpuse alla, vaid monteeritud eraldi plaadile ja kombineeritud mooduliks.
Seda tüüpi LED-tehnoloogia COB on üks ühik, millele jääb üle vaid toitepinge tuua.
Tööpõhimõte ja omadused
COB-LED-ide baasil ei ole sätestatud uusi põhimõtteid. Sama galliumarseniidi, indiumfosfiidi või muude materjalide p-n ristmik. Sama põhilaengu rekombinatsioon valguskvanti emissiooniga, kui rakendatakse alalispinget. Sama monokromaatiline valgus kitsa spektriga. Ligipääsmatute värvide saamise põhimõtted on samad - toite rakendamisel käivitab valgusdioodide kiirgus (optilises vahemikus või UV-kiirguses) fosfori luminestsentsi. See tuntud meetod võimaldab teil saada värve, mida pole võimalik saavutada otseste helendavate pooljuhtide üleminekutega. Ka soojuse hajumise probleem pole kuhugi kadunud. Elementide uudsus - ainult tootmistehnoloogias, mis võimaldab viia valgust kiirgavad seadmed uuele tarbijatasemele.
Kontroll
COB-LEDide juhtimine taandub toitepinge lülitamisele ja selles osas pole põhimõttelist erinevust tavaseadmetest. Sellist elementi saab sisse ja välja lülitada:
- sobiva pinge käsitsi lüliti;
- elektromagnetrelee või starter;
- elektrooniline lüliti (transistor, türistor).
On vaja ainult arvestada, et sellise LED-i võimsus võib olla kuni 100 W ja tööpinge - 220 V. Lülituselemendil peavad olema vastavad parameetrid.
Vaatamiseks soovitatav: COB led vs smd led
Plussid ja miinused
Tähtis! Arvestades COB LED-i tootmise odavust, kaotavad need puudused järk-järgult tähtsust. Maatriksi ümberehitamise asemel muutub ökonoomsemaks asendamine.
Tootjate deklaratsioonid suurema valgusvõimsuse kohta võrreldes võimsusega, mis on tingitud uutest tootmispõhimõtetest, tuleks tõenäoliselt seostada turundusnippidega. On juba märgitud, et COB-maatriksite uusi põhimõtteid ei ole sätestatud. Ja valgustugevuse mõningast suurenemist võib seostada fosfori ja pooljuhtkristallide tootmise tehnoloogiate loomuliku arenguga.
Eluaeg
COB-maatriksi tootjad väidavad, et keskmine eluiga on umbes 30 000 tundi. See on umbes 3,5 aastat pidevat töötamist. Tavaliste LED-ide tehnilistes andmetes on see periood tavaliselt märgitud vahemikus kuni 50 000 tundi (5,5 aastat). Sageli jõutakse järeldusele, et COB-elementide töökindlus on madal. Tegelikult pole uute valgust kiirgavate seadmete käitamise kogemus veel kogunenud. Kõik arvud on saadud arvutustest, mis sageli ei võta arvesse töötingimusi. Ja on ebatõenäoline, et ükski tootja on mitu aastat kestnud tegelikke teste läbi viinud. Nendel pole mõtet – selle aja jooksul tulevad uued tehnoloogiad ja materjalid.
Arvestada tuleb sellega, et mõlema elemendi garantiiajad on seatud ligikaudu ühesugused - umbes 15 000 tundi. Kõik peale selle on ennustused ja puhas turundus. Seetõttu on kogu teave senise kasutusea kohta deklaratsioonid ja sellesse tuleks suhtuda ettevaatlikult.
LED-lamp COB-LED-idel
Veel üks uue tehnoloogia eelis – võimalik on toota igasuguse kuju ja suurusega maatriksit. Enamasti toodetakse seadmeid ümmargused ja ristkülikukujulised (ruudukujulised), millest saab valmistada erineva konfiguratsiooniga lampe.
"Maisi" lamp, mis sai oma nime diskreetsete viljaterasid meenutavate elementide tõttu, sai uue välimuse. Nüüd pole enam hõõguvaid täppe, pind on muutunud tahkeks ja kiirgus ühtlasem. Selliste lampide suurust piiravad praegu maatriksi mehaanilise tugevuse nõuded, kuid loodetakse, et lähituleviku tehnoloogia areng läheb sellest probleemist mööda.
Selliseid maatrikseid kasutaval LED-valgustil võib olla kas üks kiirgav element või mitu – olenevalt luminestsentsi vajalikust heledusest. Üks maatriks, mis asendab mitut väiksemat, ei ole nimetatud suurusepiirangute tõttu veel valgustitega varustatud.
Juhtmestiku skeem
Ühendusskeem sõltub maatriksi konstruktsioonist. Kui see on lihtsalt paralleelne elementide ahel, siis tuleks need kaasata kodumaisesse ühefaasilisse 220 V võrku läbi alaldi või draiveri sobiva pinge ja voolu jaoks, nagu tavalised üksikud LED-id või sõlmed.
Kui alaldi ja draiver on "pardal", ei erine ühendus tavalisest hõõglambist. Juba mainitud "maisil" on näiteks standardne pesa pesasse keeramiseks.
Pinout
LED, nagu ka tavaline diood, on seade, mis juhib voolu ühes suunas. Seetõttu tuleb juhtmestiku paigaldamisel jälgida polaarsust. Anood tuleb ühendada toiteallika plussklemmiga, katood miinusklemmiga.
COB-maatrikstihvtide asukohta on lihtne leida – märgised trükitakse otse korpusele. Tihvtid on tähistatud tähtedega "+" ja "-".Kui sõlme saab ühendada otse vahelduvpinge ahelasse, on kontaktid tähistatud L (faas) ja N (null).
Arvatakse, et COB-tehnoloogia abil toodetud valguselemendid tõrjuvad SMD-LED-id peagi täielikult välja. Tegelikult on ebatõenäoline, et see juhtuks. Lõppude lõpuks pole SMD elemendid tihvte täielikult asendanud, kuigi nad on need oluliselt välja pigistanud. Tõenäoliselt on siin sama olukord - iga tehnoloogia võtab oma niši.