COB tipa LED apraksts
Ne tik sen tirgus sāka aizpildīties ar LED gaismām, kas izgatavotas ar COB tehnoloģiju. Uzreiz pēc šo produktu parādīšanās informācija par tiem sāka iegūt mītu raksturu. Šis pārskats ir mēģinājums nošķirt patiesību no izdomājumiem un tirgotāju trikiem.
Kas ir COB LED
Kopš SMD LED parādīšanās inženierzinātnes nav apstājušās uz vietas. Daudzu ražotāju izstrādātāji ir atrisinājuši problēmu, kā samazināt apgaismes ierīču izmērus, palielināt gaismas efektivitāti, vienkāršot un samazināt montāžas tehnoloģijas, montāžas u. c. izmaksas. Ir grūti pateikt, kurš pirmais nāca klajā ar ideju katru p-n savienojumu neiekļaut atsevišķā ar fosforu pārklātā korpusā, bet vairākus arsenīda gallija kristālus ievietot vienā apvalkā. Taču pirmais šāda produkta paraugs tirgū parādījās 2003. gadā, kad to piedāvāja Citizen Electronics.
Šī ideja izrādījās izrāviens. Papildus iepriekš minēto problēmu risināšanai bija iespējams koncentrēt izstarojošos elementus salīdzinoši nelielā laukumā un iegūt mazāku gaismas izkliedi. Šo tehnoloģiju sauc par COB - chip-on-board. Iespējams, precīzāks tulkojums būtu "elements uz dēļa" vai "kristāls uz dēļa".
Ilgu laiku pēc šī principa izgatavotu matricu izlaidi kavēja sarežģītā LED līmēšana uz pamatnes. Līmes biezums bija stingri jākalibrē: samazinot slāņa biezumu, samazinājās saķeres izturība, bet palielinot biezumu, samazinājās siltuma izkliedes efektivitāte. 2009. gadā šī problēma tika atrisināta, un COB tehnoloģija sāka savu triumfa gājienu apgaismojuma tehnoloģiju pasaulē.
Modulis, kas izgatavots, izmantojot šo principu, ietver LED matricu bez korpusiem, kas novietoti uz pamatnes. Tā kā nav čaulu, ir bijis iespējams palielināt izstarojošo elementu blīvumu un palielināt spilgtumu uz virsmas vienību. Dažos gadījumos gaismas diodes ir iekapsulētas caurspīdīgā savienojumā, kas nodrošina to izturību. Korpusa augšējā daļa ir pārklāta ar fosforu.
Drukātās shēmas plate ir izgatavota, izmantojot parasto tehnoloģiju, un tā sastāv no vadošām sliedēm, kas izvietotas uz dielektriska substrāta. Zem tās tiek pielīmēta metāla plāksne ar augstu siltumvadītspēju, un izstrādājums ir gatavs.
Svarīgi! Vairumā gadījumu standarta radiators nav pietiekams, lai nodrošinātu normālu LED darba temperatūru. Jāizmanto papildu ārējais radiators.
Tipiskās gaismas plūsmas vērtības matricām ar 0,762*0,762 mm izmēra mikroshēmu atkarībā no jaudas ir parādītas tabulā.
| Elektriskā jauda, W | Elementu skaits, gab. | Gaismas plūsma, lm |
| 10 | 9 | 450-550 |
| 30 | 30 | 1800-2200 |
| 50 | 50 | 2550-2750 |
| 100 | 100 | 4500-5500 |
Faktiskie skaitļi var nedaudz atšķirties papildu apstākļu dēļ.
Veidi
Nesen tirgū ir parādījušās COB gaismas diodes ar integrētiem draiveriem. "Uz kuģa" tagad ir ne tikai matrica, bet arī iztaisngrieža elementi, kā arī mikroshēma, lai stabilizētu strāvu caur izstarojošajiem elementiem. Kā redzams, papildu elementi nav paslēpti zem kopēja korpusa, bet gan uzstādīti uz atsevišķas plates un integrēti modulī.
Šāda veida COB tehnoloģijas LED ir viena vienība, kurai atliek tikai barošanas spriegums.
Darbības princips un raksturlielumi
COB gaismas diodes nav balstītas uz jauniem darbības principiem. Tajos tiek izmantots tas pats p-n savienojums no gallija arsenīda, indija fosfīda vai citiem materiāliem. Tāda pati pamata lādiņa rekombinācija ar gaismas kvantu emisiju, kad tiek pielikts tiešais spriegums. Tāda pati monohromatiskā gaisma ar šauru spektru. Tie paši nepieejamu krāsu radīšanas principi - kad tiek pievadīta jauda, gaismas diodes starojums (optiskajā diapazonā vai UV) ierosina luminofora luminiscenci. Šis zināmais process ļauj iegūt krāsas, ko nav iespējams iegūt, tieši izstarojot pusvadītāju savienojumus. Pastāv arī siltuma izkliedes problēma. Šo elementu novitāte ir tikai ražošanas tehnoloģija, kas gaismas izstarošanas ierīces var pacelt jaunā patērētāju līmenī.
pārvaldība
COB gaismas diodes vadība ir saistīta ar barošanas sprieguma pārslēgšanu, un šajā ziņā nav būtisku atšķirību no parastajām ierīcēm. Šādu elementu var ieslēgt vai izslēgt:
- Manuāls slēdžs atbilstošam spriegumam;
- elektromagnētiskais relejs vai starteris;
- elektroniskais slēdzis (tranzistors, tiristors).
Vienīgais, kas jāpatur prātā, ir tas, ka šādas LED jauda var būt līdz 100 W un darba spriegums ir 220 V. Pārslēgšanas elementam jābūt ar atbilstošiem parametriem.
Ieteicamais skata leņķis: COB rezultātā vs. smd rezultātā
Priekšrocības un trūkumi
Svarīgi! Ņemot vērā COB LED ražošanas lētumu, šie trūkumi pakāpeniski zaudē nozīmi. Tendence ir tāda, ka ekonomiski izdevīgāk ir nomainīt matricu, nevis to pārbūvēt.
Ražotāju deklarācijas par lielāku gaismas efektivitāti attiecībā pret jaudu jauno ražošanas principu dēļ, visticamāk, ir attiecināmas uz mārketinga trikiem. Jau tika atzīmēts, ka COB matricas nav balstītas uz jauniem darbības principiem. Un zināms gaismas efektivitātes pieaugums var būt saistīts ar dabisku luminoforu un pusvadītāju kristālu ražošanas tehnoloģiju attīstību.
Mūža periods
COB matricu ražotāji norāda, ka to vidējais kalpošanas laiks ir aptuveni 30 000 stundu. Tas ir aptuveni 3,5 gadi nepārtrauktas darbības. Parastajām gaismas diodēm šis periods parasti specifikācijās ir norādīts līdz 50 000 stundām (5,5 gadiem). Bieži tiek secināts, ka COB elementu uzticamība ir zema. Patiesībā vēl nav uzkrāta pieredze jaunu gaismas izstarošanas ierīču darbībā. Visi skaitļi ir iegūti, veicot aprēķinus, kuros bieži vien nav ņemti vērā ekspluatācijas apstākļi. Un maz ticams, ka kāds ražotājs ir veicis reālus testus, kas ilgtu vairākus gadus. Tām nav jēgas - šajā laikā tiks ieviestas jaunas tehnoloģijas un materiāli.
Jāņem vērā, ka garantijas termiņi abiem elementiem ir aptuveni vienādi - aptuveni 15 000 stundu. Viss, kas pārsniedz šo robežu, ir prognozēšana un tīrs mārketings. Tāpēc visa informācija par kalpošanas ilgumu šodien ir deklaratīva, un tā ir jāuztver piesardzīgi.
COB LED lampa
Vēl viena jaunās tehnoloģijas priekšrocība ir tā, ka var izgatavot visu formu un izmēru matricas. Vairumā gadījumu ir pieejamas apaļas un taisnstūra (kvadrātveida) ierīces, no kurām var izgatavot dažādas lampu konfigurācijas.
Kukurūzas lampa, kas savu nosaukumu ieguva, pateicoties diskrētajiem elementiem, kas atgādina kultūraugu graudus, ir ieguvusi jaunu izskatu. Tagad vairs nav kvēlojošu punktu, virsma ir kļuvusi cieta, un izstarošana ir vienmērīgāka. Šādu lampu lielumu pašlaik ierobežo matricas mehāniskās izturības prasības, taču ir cerība, ka tehnoloģiju attīstība tuvākajā nākotnē šo problēmu novērsīs.
LED gaismeklim, kas izmanto šādas matricas, var būt vai nu viens izstarojošais elements, vai vairāki - atkarībā no nepieciešamā luminiscences spilgtuma. Viena matrica, kas aizvieto vairākus mazākus gaismekļus, vēl nav pieejama minēto izmēru ierobežojumu dēļ.
Elektroinstalācijas shēma
Elektroinstalācija ir atkarīga no matricas konstrukcijas. Ja tā ir tikai paralēla elementu ķēde, tie būtu jāieslēdz 220 V vienfāzes mājsaimniecības tīklā ar taisngrieža vai draivera palīdzību, lai nodrošinātu atbilstošu spriegumu un strāvu, tāpat kā parastās atsevišķās gaismas diodes vai komplekti.
Ja "uz kuģa" ir iztaisngrieznis un draiveris, savienojums neatšķiras no parastas kvēlspuldzes savienojuma. Piemēram, jau minētajam "kukurūzai" ir standarta kontaktligzda ieskrūvēšanai kontaktligzdā.
Kontakttīklu izkārtojums
LED, tāpat kā parasta diode, ir ierīce, kas vada strāvu uz vienu pusi. Tāpēc, pieslēdzot jāievēro polaritāte. Anods jāpievieno barošanas avota plusa pusei, bet katods - mīnusa pusei.
COB matricas kontakttīkla pieslēgumu ir viegli identificēt - marķējums ir uzklāts tieši uz korpusa. Kontakti ir apzīmēti ar "+" un "-". Ja mezglu var pievienot tieši maiņstrāvas sprieguma ķēdei, kontakti ir apzīmēti ar L (fāze) un N (neitrāle).
Pastāv uzskats, ka ar COB tehnoloģiju ražotie apgaismes elementi tuvākajā nākotnē pilnībā aizstās SMD LED. Patiesībā tas ir maz ticams. Galu galā SMD komponenti nav pilnībā aizstājuši SMD komponentus, taču tie tos ir ievērojami izspieduši. Visticamāk, ka arī šeit būs tāda pati situācija - katra tehnoloģija ieņems savu nišu.