Popis LED typu COB
Nie je to tak dávno, čo sa trh začal napĺňať LED svietidlami vyrobenými pomocou technológie COB. Ihneď po objavení sa takýchto produktov začali informácie o nich nadobúdať charakter mýtov. Táto recenzia je pokusom oddeliť pravdu od fikcie a marketingových trikov.
Čo je COB LED
Od príchodu LED diód SMD sa inžinierstvo nezastavilo. Vývojári mnohých výrobcov vyriešili problémy so zmenšením veľkosti osvetľovacích zariadení, zvýšením svetelného výkonu, zjednodušením a znížením nákladov na inštaláciu, montáž atď. Teraz je ťažké určiť, kto prvý prišiel s nápadom neuzavrieť každý p-n prechod do samostatného puzdra potiahnutého fosforom, ale umiestniť niekoľko kryštálov arzenidu gália do jedného obalu. Ale prvá vzorka takýchto produktov sa objavila na trhu v roku 2003 od Citizen Electronics.
Nápad sa ukázal ako prelomový. Okrem vyriešenia vyššie uvedených problémov bolo možné sústrediť vyžarujúce prvky na relatívne malú plochu a dosiahnuť menší rozptyl svetla.Táto technológia sa nazýva COB – chip-on-board, „chip on board“. Možno presnejší preklad by bol výraz „prvok na doske“ alebo „kryštál na doske“.
Po dlhú dobu bola výroba matríc vyrobených podľa tohto princípu obmedzená zložitosťou lepenia LED na substrát. Hrúbka lepidla musí byť prísne overená: zníženie vrstvy vedie k zníženiu pevnosti upevnenia, zvýšenie vedie k zníženiu účinnosti odvádzania tepla. V roku 2009 bol tento problém vyriešený a COB technológia začala svoj triumfálny pochod svetom svetelnej techniky.
Modul vyrobený podľa tohto princípu obsahuje maticu LED bez puzdier umiestnených na základni. Vďaka absencii škrupín bolo možné zvýšiť hustotu vyžarujúcich prvkov a zvýšiť jas odoberaný z jednotkového povrchu. V niektorých prípadoch sú LED diódy vyplnené priehľadnou zmesou pre trvanlivosť. Vrchná časť škrupiny je potiahnutá fosforom.
Doska plošných spojov je vyrobená podľa bežnej technológie, pozostáva z vodivých dráh umiestnených na dielektrickom podklade. Zospodu je prilepená kovová doska s vysokou tepelnou vodivosťou a výrobok získa hotový vzhľad.
Dôležité! Vo väčšine prípadov štandardný chladič na zabezpečenie normálnej prevádzkovej teploty LED diód nestačí. Musí sa použiť dodatočný externý chladič.
Typické hodnoty svetelného toku matríc s veľkosťou kryštálov 0,762 * 0,762 mm, v závislosti od výkonu, sú uvedené v tabuľke.
| Elektrický výkon, W | Počet prvkov, ks | Svetelný tok, lm |
| 10 | 9 | 450-550 |
| 30 | 30 | 1800-2200 |
| 50 | 50 | 2550-2750 |
| 100 | 100 | 4500-5500 |
V skutočnosti sa parametre môžu mierne líšiť v dôsledku dodatočných podmienok.
Typy
Nedávno sa na trhu objavili COB LED diódy so zabudovanými ovládačmi. „Na palube“ je teraz nielen matica, ale aj usmerňovacie prvky, ako aj mikroobvod na stabilizáciu prúdu cez vyžarujúce prvky. Ako vidíte, ďalšie prvky nie sú skryté pod spoločným plášťom, ale sú namontované na samostatnej doske a spojené do modulu.
Tento typ COB LED technológie je jeden celok, ktorému zostáva len napájať napätie.
Princíp činnosti a vlastnosti
Nové princípy nemajú byť základom pre fungovanie COB LED. Všetko rovnaké p-n spojenie z arzenidu gália, fosfidu india alebo iných materiálov. Rovnaká rekombinácia hlavných nábojov s emisiou svetelného kvanta pri použití jednosmerného napätia. Rovnaké monochromatické svetlo s úzkym spektrom. Rovnaké princípy pre získanie nedostupných farieb - pri použití napájania žiarenie LED (v optickom rozsahu alebo UV) iniciuje žiaru fosforu. Táto dobre známa metóda umožňuje získať farby, ktoré sa nedajú dosiahnuť priamym žiarením polovodičových prechodov. Tiež problém rozptylu tepla nezmizol. Novosť prvkov je len vo výrobnej technológii, ktorá umožňuje posunúť zariadenia vyžarujúce svetlo na novú spotrebiteľskú úroveň.
Kontrola
Ovládanie COB LED spočíva v prepínaní napájacieho napätia a v tomto smere neexistujú zásadné rozdiely od bežných zariadení. Tento prvok môžete zapnúť a vypnúť:
- ručný spínač pre príslušné napätie;
- elektromagnetické relé alebo štartér;
- elektronický kľúč (tranzistor, tyristor).
Je potrebné vziať do úvahy, že výkon takejto LED môže dosiahnuť 100 W a prevádzkové napätie je 220 V.Spínací prvok musí mať príslušné parametre.
Odporúčané na prezeranie: COB led vs smd led
Klady a zápory
Dôležité! Vzhľadom na nízke náklady na výrobu COB LED tieto nevýhody postupne strácajú svoj význam. Všetko smeruje k tomu, že je nákladovo efektívnejšie vymeniť matricu, než ju obnoviť.
Vyhlásenia výrobcov o zvýšenom svetelnom výkone vo vzťahu k výkonu v dôsledku použitia nových výrobných princípov by sa s najväčšou pravdepodobnosťou mali pripísať marketingovým krokom. Už bolo poznamenané, že žiadne nové princípy nemajú byť základom pre fungovanie matíc COB. A určité zvýšenie svetelného výkonu môže súvisieť s prirodzeným vývojom technológií na výrobu fosforu a polovodičových kryštálov.
Život
Výrobcovia COB uvádzajú priemernú životnosť okolo 30 000 hodín. To je približne 3,5 roka nepretržitej prevádzky. Pre konvenčné LED diódy v technických špecifikáciách sa táto doba zvyčajne uvádza v rozsahu do 50 000 hodín (5,5 roka).Často sa usudzuje, že spoľahlivosť prvkov COB je nízka. V skutočnosti ešte neboli nazhromaždené skúsenosti s prevádzkou nových zariadení vyžarujúcich svetlo. Všetky údaje sú odvodené z výpočtov, ktoré často nezohľadňujú prevádzkové podmienky. A je nepravdepodobné, že by niektorý z výrobcov vykonal niekoľkoročné testy v reálnom živote. Nemá to zmysel - počas tejto doby prídu nové technológie a materiály.
Treba mať na pamäti, že záručné doby pre tieto a ďalšie prvky sú stanovené približne rovnako - v oblasti 15 000 hodín. Všetko ostatné sú prognózy a čistý marketing. Preto všetky informácie o životnosti majú dnes charakter deklarácií a treba s nimi zaobchádzať opatrne.
COB LED lampa
Ďalšou výhodou novej technológie je, že je možné vyrobiť matrice akéhokoľvek tvaru a veľkosti. Vo väčšine prípadov sa vyrábajú okrúhle a obdĺžnikové (štvorcové) zariadenia, z ktorých je možné vyrobiť svietidlá rôznych konfigurácií.
Kukuričná lampa, ktorá dostala svoj názov podľa diskrétnych prvkov pripomínajúcich obilné zrná, dostala nový vzhľad. Teraz nie sú žiadne svetelné body, povrch sa stal pevným, žiarenie je rovnomernejšie. Veľkosť takýchto lámp je teraz obmedzená požiadavkami na mechanickú pevnosť matrice, ale je nádej, že vývoj technológií v blízkej budúcnosti umožní tento problém obísť.
LED reflektor využívajúci takéto matrice môže mať buď jeden vyžarovací prvok alebo niekoľko, v závislosti od požadovaného jasu žiary. Svietidlá nie sú zatiaľ vybavené jednou maticou, ktorá nahrádza niekoľko menších, kvôli spomínaným rozmerovým obmedzeniam.
Elektrické schéma
Schéma pripojenia závisí od vykonania matice. Ak sú to len paralelné reťazce prvkov, potom musia byť pripojené k domácej jednofázovej sieti 220 V cez usmerňovač alebo budič pre príslušné napätie a prúd, ako obyčajné jednotlivé LED alebo zostavy.
Ak sú usmerňovač a ovládač "na palube", potom sa pripojenie nelíši od bežnej žiarovky. Napríklad už spomínaná „kukurica“ má štandardnú základňu na zaskrutkovanie do kartuše.
Pinout
LED, podobne ako bežná dióda, je zariadenie, ktoré vedie prúd v jednom smere. Preto pri pripájaní musíte dodržiavať polaritu. Anóda musí byť pripojená k kladnému výstupu zdroja energie, katóda - k zápornému.
Je ľahké určiť umiestnenie kolíkov COB-matice - označenie sa aplikuje priamo na puzdro. Závery sú označené symbolmi „+“ a „-“. Ak je možné zostavu pripojiť priamo k obvodu striedavého napätia, potom sú výstupy označené L (fáza) a N (nula).
Existuje názor, že svetelné prvky vyrobené technológiou COB v blízkej budúcnosti úplne nahradia SMD LED. V skutočnosti sa to pravdepodobne nestane. SMD prvky napokon úplne nenahradili výstupné prvky, hoci ich výrazne utláčali. Je veľmi pravdepodobné, že situácia tu bude rovnaká - každá technológia bude zaberať svoje vlastné miesto.