Descrição de LEDs tipo COB
Não há muito tempo, o mercado começou a encher-se com luzes LED feitas com tecnologia COB. Imediatamente após o aparecimento destes produtos, a informação sobre os mesmos começou a adquirir o carácter de mitos. Esta panorâmica é uma tentativa de separar a verdade da ficção e dos truques dos marketeiros.
O que é um LED COB
Desde o advento dos LED SMD, a engenharia não parou. Desenvolvedores de muitos fabricantes resolveram o problema de reduzir o tamanho do equipamento de iluminação, aumentar a eficácia luminosa, simplificar e reduzir o custo da tecnologia de montagem, montagem, etc. É difícil dizer quem teve a ideia inicial de não fechar cada junção p-n numa caixa separada revestida de fósforo, mas sim de colocar vários cristais de gálio arsenieto numa única concha. Mas a primeira amostra desse produto apareceu no mercado em 2003 da Citizen Electronics.
A ideia provou ser um avanço. Para além de resolver os problemas acima mencionados, foi possível concentrar os elementos radiantes numa área relativamente pequena e obter menos dispersão de luz. A tecnologia é chamada COB - chip-on-board. Talvez uma tradução mais precisa seja "elemento num tabuleiro" ou "cristal num tabuleiro".
Durante muito tempo, a libertação de matrizes feitas de acordo com este princípio foi retida pela complexidade da colagem dos LEDs ao substrato. A espessura do adesivo teve de ser rigorosamente calibrada: uma redução na espessura da camada levou a uma redução na força de ligação, um aumento na espessura levou a uma redução na eficiência de dissipação de calor. Em 2009 este problema foi resolvido e a tecnologia COB começou a sua marcha triunfal no mundo da tecnologia de iluminação.
Um módulo produzido utilizando este princípio contém uma matriz de LEDs sem caixas, colocados sobre a base. Devido à ausência de conchas foi possível aumentar a densidade dos elementos radiantes e aumentar a luminosidade por unidade de superfície. Em alguns casos, os LEDs são encapsulados num composto transparente para maior resistência. A parte superior da concha é revestida com um fósforo.
A placa de circuito impresso é feita utilizando tecnologia convencional e consiste em pistas condutoras dispostas sobre um substrato dieléctrico. Uma placa metálica com alta condutividade térmica é colada por baixo e o produto é acabado.
Importante! Na maioria dos casos, o dissipador de calor padrão não é suficiente para assegurar uma temperatura de funcionamento normal dos LEDs. Deve ser utilizado um dissipador de calor externo adicional.
Os valores típicos de fluxo luminoso de matrizes com 0,762*0,762 mm de tamanho de chip, dependendo da potência, são mostrados na tabela abaixo.
| Energia eléctrica, W | Número de elementos, pcs. | Fluxo luminoso, lm |
| 10 | 9 | 450-550 |
| 30 | 30 | 1800-2200 |
| 50 | 50 | 2550-2750 |
| 100 | 100 | 4500-5500 |
Os números reais podem variar ligeiramente devido a condições adicionais.
Tipos
Recentemente apareceram no mercado LEDs COB com controladores integrados. "A bordo" agora não só a matriz, mas também elementos rectificadores, bem como um chip para estabilizar a corrente através dos elementos emissores. Como se pode ver, os elementos adicionais não estão escondidos debaixo de uma caixa comum, mas são montados numa placa separada e integrados no módulo.
Este tipo de tecnologia COB LED é uma única unidade, para a qual tudo o que resta é uma tensão de alimentação.
Princípio de funcionamento e características
Os LEDs COB não se baseiam em quaisquer novos princípios de funcionamento. Utilizam a mesma junção p-n de arsenieto de gálio, fosforeto de índio ou outros materiais. A mesma recombinação de carga básica com emissão de um quantum de luz quando é aplicada uma tensão directa. A mesma luz monocromática de espectro estreito. Os mesmos princípios de produção de cores inacessíveis - quando é aplicada energia, a radiação dos LED (na gama óptica ou UV) inicia a luminescência do fósforo. Este processo conhecido torna possível produzir cores que não podem ser obtidas através de junções de semicondutores brilhantes directamente. Há também o problema da dissipação de calor. A novidade dos elementos reside apenas na tecnologia de produção, que pode levar os dispositivos emissores de luz a um novo nível de consumidor.
Gestão
O controlo de um LED COB resume-se a comutar a tensão de alimentação, e a este respeito não há nenhuma diferença fundamental em relação aos dispositivos convencionais. Tal elemento pode ser ligado ou desligado:
- Um interruptor manual para a voltagem apropriada;
- relé ou arrancador electromagnético;
- interruptor electrónico (transístor, tiristor).
A única coisa a ter em mente é que a potência de tal LED pode ser de até 100 W e a voltagem de funcionamento é de 220 V. O elemento de comutação deve ter parâmetros apropriados.
Ângulo de visualização recomendado: led COB led vs. led smd
Vantagens e desvantagens
Importante! Dada a barateza da produção de COB LED, estas desvantagens estão gradualmente a perder importância. A tendência é para o ponto em que se torna mais económico substituir a matriz, em vez de a reconstruir.
As declarações dos produtores de maior eficácia luminosa em relação ao poder devido aos novos princípios de produção, muito provavelmente, devem ser atribuídas a estratagemas de comercialização. Já foi observado que as matrizes COB não se baseiam em novos princípios de funcionamento. E algum aumento da eficácia luminosa pode ser ligado ao desenvolvimento natural das tecnologias de produção de fosforos e cristais semicondutores.
Tempo de vida
Os fabricantes de matrizes COB declaram uma duração média de cerca de 30.000 horas. Isto é cerca de 3,5 anos de funcionamento contínuo. Com os LED convencionais, este período é normalmente indicado nas especificações como até 50.000 horas (5,5 anos). Conclui-se frequentemente que a fiabilidade dos elementos COB é baixa. Na realidade, a experiência no funcionamento de novos dispositivos emissores de luz ainda não foi acumulada. Todos os números são derivados de cálculos que muitas vezes não têm em conta as condições de funcionamento. E é improvável que qualquer fabricante tenha realizado testes reais que durem vários anos. Não faz sentido neles - novas tecnologias e materiais chegarão durante este tempo.
Deve ter-se em conta que os períodos de garantia para ambos os elementos são estabelecidos aproximadamente ao mesmo nível - cerca de 15.000 horas. Qualquer coisa para além disso é previsão e marketing puro. Por conseguinte, toda a informação sobre a vida útil hoje em dia está na natureza das declarações e deve ser tratada com cautela.
Lâmpada COB LED
Outra vantagem da nova tecnologia é que podem ser produzidas matrizes de qualquer forma e tamanho. Na maioria dos casos estão disponíveis dispositivos redondos e rectangulares (quadrados), a partir dos quais podem ser feitas diferentes configurações de lâmpadas.
O candeeiro de milho, que recebeu o seu nome devido aos elementos discretos que se assemelham aos grãos da cultura, recebeu um novo visual. Agora não há pontos brilhantes, a superfície tornou-se sólida e a emissão é mais uniforme. O tamanho de tais lâmpadas está agora limitado pelos requisitos de resistência mecânica da matriz, mas espera-se que o desenvolvimento da tecnologia num futuro próximo contorne este problema.
O iluminador LED que utiliza tais matrizes pode ter um elemento radiante ou vários - dependendo do brilho de luminescência requerido. Uma única matriz que substitui várias luminárias mais pequenas ainda não está disponível devido às limitações de tamanho mencionadas.
Diagrama de cablagem
A cablagem depende do desenho da matriz. Se se tratar apenas de cadeias paralelas de elementos, estes devem ser ligados a uma rede doméstica monofásica de 220 V através de um rectificador ou condutor para a tensão e corrente adequadas, tal como os LEDs ou conjuntos monofásicos comuns.
Se um rectificador e um condutor estiverem "a bordo", a ligação não é diferente de uma lâmpada incandescente normal. O já mencionado "milho", por exemplo, tem uma tomada padrão para aparafusar na tomada.
O pino de saída
Um LED, como um díodo normal, é um dispositivo que conduz a corrente para um lado. Por conseguinte, a polaridade deve ser observada na ligação. O ânodo deve ser ligado ao lado mais da fonte de alimentação, o catódico ao lado menos.
A atribuição dos pinos da matriz COB é fácil de identificar - as marcações são aplicadas directamente na habitação. Os pinos são marcados com "+" e "-". Se o conjunto puder ser ligado directamente a um circuito de tensão CA, os pinos são rotulados L (fase) e N (neutro).
Há uma percepção de que os elementos de iluminação fabricados com tecnologia COB irão substituir completamente os LED SMD num futuro próximo. Na verdade, é pouco provável que isto aconteça. Afinal de contas, os componentes SMD não substituíram completamente os componentes SMD, mas espremeram-nas significativamente. Muito provavelmente, haverá aqui a mesma situação - cada tecnologia irá ocupar o seu próprio nicho.