COB LEDの説明
少し前まで、COB 技術によって作られた LED ライトが市場にあふれ始めました。そのような製品の登場直後、それらに関する情報は神話の性格を獲得し始めました。このレビュー - フィクションやマーケティング担当者のトリックから真実を分離する試み.
COB LEDとは
SMD-LED の登場以来、エンジニアリングの思想は静止していませんでした。多くのメーカーの開発者は、照明器具のサイズを小さくし、光出力を増やし、実装技術や組み立てなどのコストを簡素化し、削減するという問題を解決しました。各 pn ジャンクションを蛍光体でコーティングされた別個のボディで囲むのではなく、いくつかの砒化ガリウム結晶を単一のシェルに配置するというアイデア。しかし、そのような製品の最初のサンプルは、2003 年にシチズン電子から市場に登場しました。
アイデアは画期的なものであることが判明しました。上記の問題を解決することに加えて、放射要素を比較的小さな領域に集中させ、光の散乱を少なくすることが可能でした。この技術は COB - チップオンボードと呼ばれます。おそらく、より正確な翻訳は「ボード上の要素」または「ボード上の結晶」でしょう。
長い間、この原理に従って作られたマトリックスのリリースは、LED を基板に接着する複雑さによって妨げられていました。接着剤の厚さは厳密に調整する必要があります。層が減少すると取り付け強度が低下し、増加すると放熱効率が低下します。 2009 年にこの問題は解決され、COB 技術は照明技術の世界で勝利を収め始めました。
この原理を使用して製造されたモジュールには、ベースに配置されたハウジングのない LED のマトリックスが含まれています。シェルが存在しないため、放射要素の密度を高め、単位面積あたりの明るさを高めることができました。場合によっては、LED は強度のために透明なコンパウンドに封入されます。シェルの上部は蛍光体でコーティングされています。
プリント回路基板は、誘電体基板上に配置された導電性トラックからなる従来の技術を使用して作られています。底部に熱伝導率の高い金属板を接着し、製品の外観を整えます。
重要！ ほとんどの場合、通常のラジエーターでは、LED の正常な動作温度を提供するのに十分ではありません。追加の外部ヒートシンクを使用する必要があります。
出力に応じた 0.762 * 0.762 mm 結晶サイズのマトリックスの典型的な光束の値を下の表に示します。
| 電力、W | エレメント数、個 | 光束、lm |
| 10 | 9 | 450-550 |
| 30 | 30 | 1800-2200 |
| 50 | 50 | 2550-2750 |
| 100 | 100 | 4500-5500 |
実際のパラメータは、追加の条件により若干異なる場合があります。
種類
最近ではドライバ内蔵のCOB-LEDも登場しています。 「オンボード」には、マトリックスだけでなく、整流素子、および放出素子を通る電流を安定させるためのチップも含まれます。ご覧のとおり、追加の要素は共通のケーシングの下に隠されているのではなく、別のボードに取り付けられ、モジュールに結合されています。
このタイプの LED テクノロジー COB は単一のユニットであり、そこに電源電圧を供給するだけです。
動作原理と特徴
COB-LED の基礎に新しい原則は定められていません。ヒ化ガリウム、リン化インジウム、またはその他の材料の同じ pn 接合。直流電圧が印加されたときの光量子の放出を伴う同じ基本電荷再結合。狭いスペクトルを持つ同じ単色光。近づきがたい色を得るための同じ原理 - 電源が投入されると、LED の発光 (光学範囲または UV) が蛍光体の発光を開始します。このよく知られている方法を使用すると、直接グロー半導体遷移では実現できない色を得ることができます。また、放熱の問題も解消されていません。要素の目新しさ - 生産技術においてのみ、発光デバイスを新しい消費者レベルに引き上げることができます。
コントロール
COB-LEDの制御は電源電圧の切り替えに還元され、この点では従来のデバイスと基本的な違いはありません。このような要素は、オンとオフを切り替えることができます。
- 適切な電圧の手動スイッチ。
- 電磁リレーまたはスターター;
- 電子スイッチ（トランジスタ、サイリスタ）。
このようなLEDの電力は最大100 W、動作電圧は220 Vであることだけを考慮する必要があります。スイッチング素子には適切なパラメータが必要です。
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長所と短所
重要！ COB LED 生産の安さを考えると、これらの欠点は徐々に重要性を失っています。マトリックスを再構築するよりも、マトリックスを交換する方が経済的になりつつあります。
生産の新しい原則による出力に比べてより高い光出力のメーカーの宣言は、おそらく、マーケティングのトリックに起因するはずです. COB マトリックスの新しい原則が定められていないことはすでに指摘されています。そして、発光効率のいくらかの増加は、蛍光体と半導体結晶の製造技術の自然な発展と関連している可能性があります。
一生
COB マトリックス メーカーは、平均寿命が約 30,000 時間であると主張しています。これで約3.5年の連続稼働です。従来の LED の仕様では、この期間は通常、最大 50,000 時間 (5.5 年) の範囲で示されています。 COB 要素の信頼性は低いと結論付けられることがよくあります。実際、新しい発光デバイスを操作した経験はまだ蓄積されていません。すべての数値は計算に基づいており、多くの場合、動作条件が考慮されていません。また、どのメーカーも数年にわたる実際のテストを実施した可能性は低いです。それらには意味がありません-この間に新しい技術と材料が登場します。
両方の要素の保証期間がほぼ同じに設定されていることを考慮する必要があります-約15,000時間.それを超えるものは、予測と純粋なマーケティングです。したがって、これまでの耐用年数に関するすべての情報は宣言であり、注意して取り扱う必要があります。
COB-LEDのLEDランプ
この新技術のもう 1 つの利点は、任意の形状とサイズのマトリックスを作成できることです。ほとんどの場合、デバイスは円形と長方形（正方形）で製造されており、そこからさまざまな構成のランプを作成できます。
穀物の粒に似た個別の要素からその名前が付けられた「コーン」ランプは、新しい外観になりました。輝く点がなくなり、表面が固くなり、放射がより均一になりました。現在、このようなランプのサイズは、マトリックスの機械的強度の要件によって制限されていますが、近い将来の技術開発によってこの問題が回避されることが期待されています。
このようなマトリックスを使用する LED イルミネーターは、発光に必要な明るさに応じて、1 つまたは複数の放射要素を持つことができます。前述のサイズの制限により、いくつかの小さなマトリックスを置き換える単一のマトリックスには、まだ照明器具が装備されていません。
配線図
配線図は、マトリックスの設計によって異なります。それが要素の単なる並列チェーンである場合は、通常の単一の LED またはアセンブリと同様に、適切な電圧と電流の整流器またはドライバーを介して、国内の単相 220 V ネットワークにそれらを含める必要があります。
整流器とドライバが「搭載」されている場合、接続は通常の白熱灯と変わりません。たとえば、すでに述べた「とうもろこし」には、ソケットにねじ込むための標準ソケットがあります。
ピン配列
LED は、従来のダイオードと同様に、一方向に電流を流すデバイスです。したがって、極性に注意して配線してください。アノードは電源のプラス端子に、カソードはマイナス端子に接続する必要があります。
COB マトリックス ピンの位置は簡単にわかります。マーキングはハウジングに直接印刷されています。ピンには「+」と「-」のマークが付いています。アセンブリを AC 電圧回路に直接接続できる場合、ピンには L (フェーズ) と N (ゼロ) のマークが付いています。
COB技術によって製造された照明要素は、まもなくSMD-LEDを完全に置き換えるだろうという意見があります。実際、それが起こる可能性は低いです。結局のところ、SMD 要素はピンを完全に置き換えたわけではありませんが、それらは大幅に絞り出されています。ここでも同じ状況になる可能性が高く、それぞれのテクノロジーがニッチを占めるようになります。