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COB LED에 대한 설명

게시일: 2021년 2월 12일
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얼마 전, 시장은 COB 기술로 만든 LED 조명을 채우기 시작했습니다. 그러한 제품이 등장한 직후, 제품에 대한 정보는 신화의 성격을 띠기 시작했습니다. 이 리뷰 - 마케터의 허구와 속임수에서 진실을 분리하려는 시도.

COB LED 란 무엇입니까?

SMD-LED가 등장한 이후로 공학적 사고는 멈추지 않았습니다. 많은 제조업체의 개발자는 조명 장비의 크기를 줄이고 광출력을 높이며 장착 기술, 조립 등의 비용을 단순화하고 줄이는 문제를 해결했습니다. 이제 누가 처음으로 생각해 냈는지 확인하기가 어렵습니다. 각 p-n 접합을 인광체로 코팅된 별도의 본체에 둘러싸지 않고 단일 쉘에 여러 개의 비소 갈륨 결정을 넣는 아이디어입니다. 그러나 이러한 제품의 첫 번째 샘플은 2003년 Citizen Electronics에서 출시되었습니다.

아이디어는 획기적인 것으로 밝혀졌습니다. 위에서 언급한 문제를 해결하는 것 외에도 상대적으로 작은 영역에 방사 요소를 집중시키고 더 적은 광 산란을 얻을 수 있었습니다. 이 기술을 COB(chip-on-board)라고 합니다. 아마도 더 정확한 번역은 "판 위의 요소" 또는 "판의 수정"일 것입니다.

다른 모양입니다.
다양한 모양의 COB 어셈블리.

오랫동안 이 원리에 따라 만들어진 매트릭스의 출시는 기판에 LED를 접착하는 복잡성으로 인해 보류되었습니다. 접착제의 두께는 엄격하게 보정되어야 합니다. 레이어가 감소하면 부착물의 강도가 감소하고 증가하면 방열 효율이 감소합니다. 2009년에 이 문제가 해결되었고 COB-기술은 조명 기술의 세계에서 승리의 행진을 시작했습니다.

이 원리를 사용하여 생산된 모듈은 베이스에 배치된 하우징이 없는 LED 매트릭스를 포함합니다. 쉘이 없기 때문에 방사 요소의 밀도를 높이고 단위 표면당 밝기를 높일 수 있었습니다. 경우에 따라 LED는 강도를 위해 투명한 화합물로 캡슐화됩니다. 쉘의 상부는 형광체로 코팅되어 있습니다.

조립용 기판
COB 매트릭스 어셈블리용 기판.

인쇄 회로 기판은 유전체 기판에 배열된 전도성 트랙으로 구성된 기존 기술을 사용하여 만들어집니다. 열전도율이 높은 금속판이 바닥에 접착되어 제품이 완성됩니다.

중요한! 대부분의 경우 일반 라디에이터는 LED의 정상적인 작동 온도를 제공하기에 충분하지 않습니다. 추가 외부 방열판을 사용해야 합니다.

전력에 따른 결정 크기가 0,762 * 0,762 mm인 매트릭스의 일반적인 광속 값은 아래 표에 나와 있습니다.

전력, W요소 수, 개광속, lm
109450-550
30301800-2200
50502550-2750
1001004500-5500

실제 매개변수는 추가 조건으로 인해 약간 다를 수 있습니다.

유형

최근에는 드라이버가 내장된 COB-LED가 시장에 등장했습니다. "온보드"는 이제 매트릭스뿐만 아니라 정류기 요소뿐만 아니라 방출 요소를 통해 전류를 안정화하는 칩도 포함합니다. 보시다시피 추가 요소는 공통 케이스 아래에 숨겨져 있지 않고 별도의 보드에 장착되어 모듈로 결합됩니다.

정류기 및 드라이버가 있는 매트릭스.
정류기 및 드라이버가 있는 매트릭스.

이 유형의 LED 기술 COB는 단일 장치로, 남은 것은 공급 전압을 가져오는 것뿐입니다.

작동 원리 및 특성

COB-LED를 기반으로 하는 새로운 원칙은 없습니다. 갈륨 비소, 인듐 인화물 또는 기타 재료의 동일한 p-n 접합. 직류 전압이 인가될 때 광양자의 방출과 동일한 기본 전하 재결합. 좁은 스펙트럼을 가진 동일한 단색 빛. 접근할 수 없는 색상을 얻는 것과 동일한 원리 - 전원이 인가될 때 LED의 방출(광학 범위 또는 UV)은 인광체의 발광을 시작합니다. 이 잘 알려진 방법을 사용하면 직접 글로우 반도체 전환으로 얻을 수 없는 색상을 얻을 수 있습니다. 또한 방열 문제도 사라지지 않았습니다. 요소의 참신함 - 발광 장치를 새로운 소비자 수준으로 가져올 수있는 생산 기술에서만 가능합니다.

제어

COB-LED의 제어는 공급 전압을 전환하는 것으로 축소되며 이러한 점에서 기존 장치와 근본적인 차이가 없습니다. 이러한 요소는 켜고 끌 수 있습니다.

  • 적절한 전압에 대한 수동 스위치;
  • 전자기 릴레이 또는 스타터;
  • 전자 스위치(트랜지스터, 사이리스터).

이러한 LED의 전력은 최대 100W이고 작동 전압은 220V라는 점만 고려하면 됩니다. 스위칭 요소에는 적절한 매개변수가 있어야 합니다.

보기 권장: COB led 대 smd led

장점과 단점

COB LED의 장점은 다음과 같습니다.
한 점에 가까운 광원을 얻을 수 있는 기판의 고밀도 결정
개별 점이 없는 표면의 균일한 빛
동일한 전력에 가장 작은 크기
개별 발광 소자(납 및 세라믹 기판 부족으로 인한) 및 매트릭스 생산 비용 절감
단점 중에는 가장 중요한 두 가지가 있습니다.
하나의 요소라도 고장난 경우 매트릭스의 완전한 수리 불가능
설치 중 기계적 응력에 대한 민감성 - 일정 시간이 지나면 접착제, 화합물, 전도층의 균열이 나타나는 오정렬 및 관련 힘으로 인해 나타나며 매트릭스가 작동하지 않게 됩니다.

중요한! COB LED 생산의 저렴함을 감안할 때 이러한 단점은 점차 중요성을 잃어가고 있습니다. 매트릭스를 다시 만드는 것보다 매트릭스를 교체하는 것이 더 경제적입니다.

새로운 생산 원칙으로 인해 전력에 비해 더 높은 광 출력을 제공한다는 제조업체의 선언은 아마도 마케팅 트릭에 기인해야 합니다. COB 행렬의 새로운 원칙이 정해지지 않았다는 점은 이미 언급되었습니다. 그리고 발광 효율의 일부 증가는 인광체 및 반도체 결정 생산 기술의 자연스러운 발전과 관련될 수 있습니다.

일생

COB 매트릭스 제조업체는 평균 수명이 약 30,000시간이라고 주장합니다. 이는 약 3.5년의 연속 운영이다. 사양의 기존 LED에서 이 기간은 일반적으로 최대 50,000시간(5.5년) 범위로 명시됩니다. COB 요소의 신뢰성이 낮다는 결론을 내리는 경우가 많습니다. 사실 아직까지 새로운 발광소자를 운용한 경험이 축적되지 않았다. 모든 수치는 종종 작동 조건을 고려하지 않는 계산에서 파생됩니다. 그리고 어떤 제조업체도 몇 년 동안 실제 테스트를 수행하지 않았을 것입니다. 이 기간 동안 새로운 기술과 재료가 등장할 것입니다.

두 요소에 대한 보증 기간이 약 15,000시간으로 거의 동일하게 설정된다는 점을 고려해야 합니다. 그 이상의 것은 예측과 순수한 마케팅입니다. 따라서 현재까지의 서비스 수명에 대한 모든 정보는 선언이며 주의해서 다루어야 합니다.

COB-LED의 LED 램프

새로운 기술의 또 다른 장점은 모든 모양과 크기의 매트릭스를 생성하는 것입니다. 대부분의 경우 장치는 원형 및 직사각형(사각형)으로 생산되어 다양한 구성의 램프를 만들 수 있습니다.

COB-LED가 있는 가정용 램프.
COB-LED의 가정용 램프.

곡식을 닮은 불연속적인 요소 때문에 "옥수수"라는 이름이 붙은 램프가 새로운 모습을 갖게 되었습니다. 이제 빛나는 점이 없고 표면이 단단해지며 방사선이 더 균일해집니다. 이러한 램프의 크기는 이제 매트릭스의 기계적 강도 요구 사항에 의해 제한되지만 가까운 장래에 기술 개발이 이 문제를 우회할 수 있기를 바랍니다.

6개의 매트릭스가 있는 LED 스포트라이트.
6개의 매트릭스에 LED 스포트라이트.

이러한 매트릭스를 사용하는 LED 조명기는 필요한 발광 밝기에 따라 하나 또는 여러 개의 방사 요소를 가질 수 있습니다. 여러 개의 작은 매트릭스를 대체하는 단일 매트릭스에는 언급된 크기 제한으로 인해 아직 등기구가 장착되어 있지 않습니다.

배선도

배선도는 매트릭스 설계에 따라 다릅니다. 요소의 병렬 체인인 경우 일반 단일 LED 또는 어셈블리와 마찬가지로 적절한 전압 및 전류에 대해 정류기 또는 드라이버를 통해 국내 단상 220V 네트워크에 포함해야 합니다.

매트릭스 연결 다이어그램.
매트릭스 배선도.

정류기와 드라이버가 "온보드"인 경우 연결은 일반 백열 램프와 다르지 않습니다. 예를 들어 이미 언급한 "옥수수"에는 소켓에 나사로 고정하기 위한 표준 소켓이 있습니다.

핀아웃

LED는 기존의 다이오드와 마찬가지로 전류를 한 방향으로 전도하는 소자입니다. 따라서 배선 시 극성을 준수해야 합니다. 양극은 전원 공급 장치의 플러스 단자에, 음극은 마이너스 단자에 연결해야 합니다.

어셈블리 핀아웃.
COB 어셈블리의 핀 할당.

COB 매트릭스 핀을 쉽게 찾을 수 있습니다. 표시는 하우징에 직접 인쇄되어 있습니다. 핀은 "+" 및 "-"로 표시됩니다.어셈블리를 AC 전압 회로에 직접 연결할 수 있는 경우 핀은 L(위상) 및 N(영)으로 표시됩니다.

COB 기술로 생산된 조명 요소가 곧 SMD-LED를 완전히 대체할 것이라는 의견이 있습니다. 사실 그럴 가능성은 거의 없습니다. 결국, SMD 요소는 핀을 상당히 압착했지만 핀을 완전히 대체하지 않았습니다. 여기에서도 동일한 상황이 될 가능성이 높습니다. 각 기술은 틈새 시장을 차지할 것입니다.

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