Описание на светодиодите тип COB

Не толкова отдавна пазарът започна да се изпълва с LED лампи, направени по технологията COB. Веднага след появата на такива продукти информацията за тях започна да придобива характера на митове. Този преглед е опит да се раздели истината от измислицата и маркетинговите трикове.

Какво е COB LED

От появата на SMD светодиодите инженерството не стои неподвижно. Разработчиците на много производители решиха проблемите с намаляването на размера на осветителното оборудване, увеличаването на светлинната мощност, опростяването и намаляването на разходите за монтаж, монтаж и др. Сега е трудно да се установи кой първи е стигнал до идеята да не се затваря всеки p-n преход в отделен корпус, покрит с фосфор, а да се поставят няколко кристала галиев арсенид в една обвивка. Но първата извадка от такива продукти се появи на пазара през 2003 г. от Citizen Electronics.

Идеята се оказа пробив. В допълнение към решаването на горните проблеми, стана възможно да се концентрират излъчващите елементи върху относително малка площ и да се получи по-малко разсейване на светлината.Тази технология се нарича COB - chip-on-board, "chip on board". Може би по-точен превод би бил изразът „елемент на дъската“ или „кристал на дъската“.

COB възли с различни форми.

Дълго време производството на матрици, направени по този принцип, беше ограничено от сложността на залепването на светодиоди върху субстрат. Дебелината на лепилото трябва да бъде стриктно проверена: намаляването на слоя води до намаляване на якостта на закрепване, увеличаването води до намаляване на ефективността на отвеждане на топлината. През 2009 г. този проблем беше решен и технологията COB започна своя триумфален поход през света на осветителните технологии.

Модул, произведен по този принцип, съдържа матрица от светодиоди без корпуси, поставени върху основата. Поради липсата на черупки беше възможно да се увеличи плътността на излъчващите елементи и да се увеличи яркостта, взета от единична повърхност. В някои случаи светодиодите са пълни с прозрачна смес за издръжливост. Горната част на черупката е покрита с фосфор.

Субстрат за сглобяване на COB-матрица.

Печатната платка се произвежда по обичайната технология, тя се състои от проводими писти, разположени върху диелектрична основа. Отдолу е залепена метална плоча с висока топлопроводимост и продуктът придобива завършен вид.

Важно! В повечето случаи стандартният радиатор не е достатъчен, за да осигури нормалната работна температура на светодиодите. Трябва да се използва допълнителен външен радиатор.

Типичните стойности на светлинния поток на матрици с размер на кристала 0,762 * 0,762 mm, в зависимост от мощността, са посочени в таблицата.

Всъщност параметрите могат да варират леко поради допълнителни условия.

Видове

Напоследък на пазара се появиха COB светодиоди с вградени драйвери. „На борда“ вече е не само матрица, но и токоизправителни елементи, както и микросхема за стабилизиране на тока чрез излъчващи елементи. Както можете да видите, допълнителните елементи не са скрити под общ корпус, а се монтират на отделна платка и се комбинират в модул.

Матрица с токоизправител и драйвер.

Този тип COB LED технология е единична единица, към която остава само да захранва напрежението.

Принцип на действие и характеристики

Не се предполага, че новите принципи са в основата на работата на COB светодиодите. Все едно и също p-n съединение от галиев арсенид, индиев фосфид или други материали. Същата рекомбинация на основните заряди с излъчване на светлинен квант при прилагане на директно напрежение. Същата монохроматична светлина с тесен спектър. Същите принципи за получаване на недостъпни цветове – при подаване на захранване, излъчването на светодиодите (в оптичния диапазон или UV) инициира сиянието на фосфора. Този добре познат метод прави възможно получаването на цветове, които не могат да бъдат постигнати с директното сияние на полупроводниковите връзки. Също така проблемът с разсейването на топлината не е изчезнал. Новостта на елементите е само в производствената технология, която позволява извеждането на светлинните устройства на ново потребителско ниво.

Контрол

Управлението на COB LED се свежда до превключване на захранващото напрежение и в това отношение няма фундаментални разлики от конвенционалните устройства. Можете да включвате и изключвате този елемент:

• ръчен превключвател за съответното напрежение;
• електромагнитно реле или стартер;
• електронен ключ (транзистор, тиристор).

Необходимо е само да се вземе предвид, че мощността на такъв светодиод може да достигне 100 W, а работното напрежение е 220 V.Превключващият елемент трябва да има съответните параметри.

Препоръчва се за гледане: COB led срещу smd led

Предимства и недостатъци

Важно! Като се има предвид ниската цена на производството на COB светодиоди, тези недостатъци постепенно губят своето значение. Всичко се свежда до факта, че става по-изгодно да се смени матрицата, а не да се възстанови.

Декларациите на производителите за повишена светлинна мощност по отношение на мощността поради използването на нови производствени принципи най-вероятно трябва да се отдадат на маркетингови ходове. Вече беше отбелязано, че никакви нови принципи не трябва да бъдат основа за действието на COB матриците. И известно увеличение на светлинната мощност може да бъде свързано с естественото развитие на технологиите за производство на фосфор и полупроводникови кристали.

Живот

Производителите на COB твърдят, че средната продължителност на живота е около 30 000 часа. Това е около 3,5 години непрекъсната работа. За конвенционалните светодиоди в техническите спецификации този период обикновено е посочен в диапазона до 50 000 часа (5,5 години).Често се прави извод, че надеждността на COB елементите е ниска. Всъщност опит в работата на нови светоизлъчващи устройства все още не е натрупан. Всички цифри са получени от изчисления, които често не отчитат работните условия. И е малко вероятно някой от производителите да проведе тестове в реалния живот, продължили няколко години. Няма смисъл от тях - през това време ще дойдат нови технологии и материали.

Трябва да се има предвид, че гаранционните срокове и за тези, и за други елементи са определени приблизително еднакви - в района на 15 000 часа. Всичко останало са прогнози и чист маркетинг. Следователно цялата информация за експлоатационния живот днес е от характера на декларации и трябва да се третира с повишено внимание.

COB LED лампа

Друго предимство на новата технология е, че могат да се произвеждат матрици с всякаква форма и размер. В повечето случаи се произвеждат кръгли и правоъгълни (квадратни) устройства, от които могат да бъдат направени лампи с различни конфигурации.

Лампа за домакинство с COB светодиоди.

Лампата за царевица, която носи името си от дискретните елементи, напомнящи зърнени култури, получи нов облик. Сега няма светещи точки, повърхността е станала твърда, излъчването е по-равномерно. Размерът на такива лампи сега е ограничен от изискванията на механичната якост на матрицата, но се надяваме, че развитието на технологиите в близко бъдеще ще позволи да се заобиколи този проблем.

LED прожектор на 6 матрици.

LED прожектор, използващ такива матрици, може да има или един излъчващ елемент, или няколко, в зависимост от необходимата яркост на сиянието. Осветителните тела все още не са оборудвани с една матрица, която замества няколко по-малки, поради споменатите ограничения за размери.

Електрическа схема

Схемата на свързване зависи от изпълнението на матрицата. Ако това са само успоредни вериги от елементи, тогава те трябва да бъдат свързани към домакинска монофазна 220 V мрежа чрез токоизправител или драйвер за подходящото напрежение и ток, като обикновени единични светодиоди или възли.

Схема на свързване на матрица.

Ако токоизправителят и драйверът са "на борда", тогава връзката не се различава от конвенционалната лампа с нажежаема жичка. Вече споменатата "царевица", например, има стандартна основа за завинтване в патрон.

Pinout

Светодиодът, подобно на конвенционалния диод, е устройство, което провежда ток в една посока. Ето защо, когато свързвате, трябва да спазвате полярността. Анодът трябва да бъде свързан към положителния изход на източника на захранване, катодът - към отрицателния.

Изводи за монтаж на COB.

Лесно е да се определи местоположението на COB-матричните щифтове - маркировката се нанася директно върху корпуса. Заключенията са маркирани със символите "+" и "-". Ако модулът може да бъде свързан директно към веригата за променливо напрежение, тогава изходите са маркирани L (фаза) и N (нула).

Има мнение, че осветителните елементи, произведени по технологията COB, напълно ще заменят SMD светодиодите в близко бъдеще. Всъщност това едва ли ще се случи. В крайна сметка, SMD елементите не заменят напълно изходните елементи, въпреки че значително ги притиснаха. Най-вероятно ситуацията ще бъде същата и тук - всяка технология ще заема своя собствена ниша.