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COB LED 说明

发布时间:2021 年 2 月 12 日
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不久前,市场上开始充斥着采用COB技术制造的LED灯。在此类产品出现后,有关它们的信息立即开始获得神话的特征。这篇评论 - 试图将真相与营销人员的虚构和诡计区分开来。

什么是COB LED

自从 SMD-LED 出现以来,工程思想就没有停滞不前。许多制造商的开发人员已经解决了减小照明设备尺寸、增加光输出、简化和降低安装技术、组装等成本的问题。现在很难确定谁是第一个提出的想法不是将每个 p-n 结封装在涂有磷光体的单独主体中,而是将几个砷化镓晶体放在一个壳中。但这种产品的第一个样品于 2003 年从 Citizen Electronics 上市。

这个想法被证明是一个突破。除了解决上述问题外,还可以将辐射元件集中在相对较小的区域内,并获得较少的光散射。这种技术被称为COB——板上芯片。也许更准确的翻译是“板上的元素”或“板上的水晶”。

不同的形状。
不同形状的COB组件。

长期以来,根据这一原理制成的矩阵的发布因将 LED 粘合到基板的复杂性而受到阻碍。胶水的厚度必须严格校准:层数减少会导致附着强度降低,而增加会导致散热效率下降。 2009年,这个问题得到了解决,COB技术开始了在照明技术领域的凯旋之旅。

使用此原理生产的模块包含放置在底座上的不带外壳的 LED 矩阵。由于没有壳,可以增加辐射元件的密度并增加单位表面的亮度。在某些情况下,LED 被封装在透明化合物中以提高强度。外壳的上部涂有荧光粉。

组装基板
COB 矩阵组件的基板。

印刷电路板采用传统技术制造,由布置在介电基板上的导电轨道组成。一块具有高导热性的金属板粘在底部,产品看起来很完美。

重要的! 在大多数情况下,普通散热器不足以提供 LED 的正常工作温度。有必要使用额外的外部散热器。

下表列出了晶体尺寸为 0,762 * 0,762 mm 的矩阵的典型光通量值,具体取决于功率。

电力,W元素数量,个。光通量,lm
109450-550
30301800-2200
50502550-2750
1001004500-5500

由于附加条件,实际参数可能略有不同。

类型

最近,市场上出现了内置驱动器的COB-LED。 “板载”现在不仅是矩阵,还有整流器元件,以及用于稳定通过发射元件的电流的芯片。如您所见,附加元件并没有隐藏在一个共同的外壳下,而是安装在一个单独的板上并组合成一个模块。

带整流器和驱动器的矩阵。
带整流器和驱动器的矩阵。

这种类型的 LED 技术 COB 是一个单元,唯一剩下的就是给它带来电源电压。

工作原理及特点

在 COB-LED 的基础上没有制定新的原则。砷化镓、磷化铟或其他材料的相同 p-n 结。当施加直流电压时,与发射光量子的基本电荷复合相同。具有窄光谱的相同单色光。获得难以接近的颜色的相同原理 - 当施加电源时,LED 的发射(在光学范围或 UV 中)启动磷光体的发光。这种众所周知的方法可以让您获得直接发光半导体跃迁无法实现的颜色。散热问题也没有消失。元素的新颖性 - 仅在生产技术上,它可以让您将发光设备带到一个新的消费水平。

控制

COB-LED 的控制简化为切换电源电压,在这方面与传统设备没有根本区别。这样的元素可以打开和关闭:

  • 适当电压的手动开关;
  • 电磁继电器或启动器;
  • 电子开关(晶体管、晶闸管)。

只需考虑到这种 LED 的功率最高可达 100 W,工作电压 - 220 V。开关元件必须具有适当的参数。

推荐观看:COB led vs smd led

优点和缺点

COB LED的优点被认为是:
基板上的高密度晶体,可让您获得接近点的光源
没有单个点的表面均匀发光
同等功率下体积最小
降低单个发光元件(由于缺少引线和陶瓷基板)和矩阵的生产成本
缺点中有两个最重要的:
即使一个元素发生故障,矩阵也完全不可修复
安装过程中对机械应力的敏感性 - 粘合剂、化合物、导电层在一段时间后由于出现未对准和与之相关的力而出现裂缝,并且基体变得无法操作

重要的! 鉴于 COB LED 生产成本低廉,这些缺点正在逐渐失去重要性。更换矩阵而不是重建矩阵变得更加经济。

由于新的生产原则,制造商声称相对于功率更高的光输出,很可能应该归因于营销技巧。已经注意到,没有规定 COB 矩阵的新原则。发光效率的一些提高与荧光粉和半导体晶体生产技术的自然发展有关。

寿命

COB 矩阵制造商声称平均寿命约为 30,000 小时。这是大约3.5年的连续运行。对于规格中的传统 LED,此周期通常规定为高达 50,000 小时(5.5 年)。人们常常得出结论,COB 元件的可靠性低。事实上,操作新型发光器件的经验尚未积累。所有数字均来自计算,这些计算通常不考虑操作条件。任何制造商都不太可能进行持续数年的实际测试。它们没有任何意义——新的技术和材料将在这段时间内出现。

应该考虑到两个元件的保修期设置大致相同 - 大约 15,000 小时。除此之外的任何事情都是预测和纯粹的营销。因此,迄今为止有关使用寿命的所有信息都是声明,应谨慎对待。

COB-LED 上的 LED 灯

新技术的另一个优势 - 可以生产任何形状和尺寸的矩阵。在大多数情况下,设备是圆形和矩形(正方形),您可以从中制作不同配置的灯。

带 COB-LED 的家用灯。
COB-LED 上的家用灯。

“玉米”灯因具有类似作物谷物的离散元素而得名,焕然一新。现在已经没有发光点了,表面变硬了,辐射也更均匀了。这种灯具的尺寸现在受限于对基体机械强度的要求,但希望近期的技术发展能够绕过这个问题。

带 6 个矩阵的 LED 聚光灯。
6 个矩阵上的 LED 聚光灯。

使用这种矩阵的 LED 照明器可以具有一个或多个辐射元件 - 取决于所需的发光亮度。由于上述尺寸限制,单个矩阵取代了几个较小的矩阵,尚未配备灯具。

接线图

接线图取决于矩阵的设计。如果它只是一个并联的元件链,那么将它们包括在一个国内的单相 220 V 网络中应该通过一个整流器或驱动器来获得适当的电压和电流,就像通常的单个 LED 或组件一样。

矩阵连接图。
矩阵接线图。

如果整流器和驱动器是“板载的”,则连接与普通白炽灯没有区别。例如,已经提到的“玉米”有一个用于拧入插座的标准插座。

引脚排列

LED 与传统的二极管一样,是一种沿一个方向传导电流的器件。因此,接线时必须注意极性。正极必须接电源正极,负极接负极。

组装引出线。
COB 组件的引脚分配。

很容易找到 COB 矩阵引脚 - 标记直接印在外壳上。引脚标有“+”和“-”。如果组件可以直接插入交流电压电路,则引脚标记为 L(相位)和 N(零)。

有一种观点认为,COB 技术生产的照明元件将很快完全取代 SMD-LED。事实上,这不太可能发生。毕竟,SMD 元件并没有完全取代引脚,尽管它们已经大大挤压了它们。这里很可能会出现同样的情况——每种技术都会占据一席之地。

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