COB típusú LED-ek leírása
Nem is olyan régen a piac tele volt COB technológiával készült LED-lámpákkal. Közvetlenül az ilyen termékek megjelenése után a róluk szóló információk mítoszok jellegét öltötték. Ez az áttekintés egy kísérlet az igazság és a fikció elválasztására és a marketingtrükkökre.
Mi az a COB LED
Az SMD LED-ek megjelenése óta a mérnöki munka nem állt meg. Számos gyártó fejlesztői megoldották a világítóberendezések méretének csökkentésével, a fénykibocsátás növelésével, a telepítési, összeszerelési költségek egyszerűsítésével és csökkentésével kapcsolatos problémákat. Most már nehéz megállapítani, hogy kinek jutott először eszébe, hogy ne zárják be az egyes p-n csomópontokat külön foszforral bevont tokba, hanem több gallium-arzenid kristályt helyezzenek el egy héjban. De az ilyen termékek első mintája 2003-ban jelent meg a piacon a Citizen Electronicstól.
Az ötlet áttörésnek bizonyult. A fenti problémák megoldása mellett lehetővé vált a sugárzó elemek viszonylag kis területre való koncentrálása és kisebb fényszórás elérése.Ezt a technológiát COB-nak hívják – chip-on-board, „chip on board”. Talán pontosabb fordítás lenne az "elem a táblán" vagy a "kristály a táblán" kifejezés.
Az ezen elv szerint készült mátrixok előállítását sokáig korlátozta a LED-ek hordozóra ragasztásának bonyolultsága. A ragasztó vastagságát szigorúan ellenőrizni kell: a réteg csökkenése a rögzítési szilárdság csökkenéséhez, a növekedés a hőelvonás hatékonyságának csökkenéséhez vezet. 2009-ben ez a probléma megoldódott, és a COB technológia megkezdte diadalmenetét a világítástechnika világában.
Az ezen elv szerint gyártott modul LED-ek mátrixát tartalmazza, amelyek az alapra vannak helyezve ház nélkül. A héjak hiánya miatt lehetőség nyílt a sugárzó elemek sűrűségének növelésére és az egységnyi felületről vett fényerő növelésére. Egyes esetekben a LED-eket átlátszó keverékkel töltik meg a tartósság érdekében. A héj felső része foszforral van bevonva.
A nyomtatott áramköri lap a szokásos technológiával készül, dielektromos alapon elhelyezett vezető pályákból áll. Alulról egy nagy hővezető képességű fémlemezt ragasztanak, és a termék kész megjelenést kap.
Fontos! A legtöbb esetben a szabványos hűtőborda nem elegendő a LED-ek normál működési hőmérsékletének biztosításához. További külső hűtőbordát kell használni.
A 0,762 * 0,762 mm kristályméretű mátrixok fényáramának jellemző értékeit a teljesítménytől függően a táblázat tartalmazza.
| Elektromos teljesítmény, W | Elemek száma, db | Fényáram, lm |
| 10 | 9 | 450-550 |
| 30 | 30 | 1800-2200 |
| 50 | 50 | 2550-2750 |
| 100 | 100 | 4500-5500 |
Valójában a paraméterek némileg változhatnak a további feltételek miatt.
Típusok
A közelmúltban megjelentek a piacon a COB LED-ek beépített meghajtókkal. Az „on board” már nemcsak mátrix, hanem egyenirányító elemek, valamint sugárzó elemeken keresztül áramstabilizáló mikroáramkör is. Amint látható, a további elemek nem egy közös burkolat alatt vannak elrejtve, hanem külön táblára vannak felszerelve, és egy modulba egyesítik.
Az ilyen típusú COB LED technológia egyetlen egység, amelyhez csak feszültséget kell szolgáltatni.
Működési elv és jellemzők
Nem új elvek kellenek a COB LED-ek működésének alapjául. Ugyanaz a p-n átmenet gallium-arzenidből, indium-foszfidból vagy más anyagokból. A fő töltések ugyanaz a rekombinációja a fénykvantum kibocsátásával, amikor egyenfeszültséget alkalmazunk. Ugyanaz a monokromatikus fény, szűk spektrummal. Ugyanezek az elvek a hozzáférhetetlen színek megszerzéséhez - áramellátás esetén a LED-ek sugárzása (optikai tartományban vagy UV) elindítja a fénypor izzását. Ez a jól ismert módszer lehetővé teszi olyan színek elérését, amelyek a félvezető átmenetek közvetlen izzításával nem érhetők el. Emellett a hőelvezetés problémája sem szűnt meg. Az elemek újdonsága csak a gyártástechnológiában rejlik, amely lehetővé teszi a fénykibocsátó készülékek új fogyasztói szintre emelését.
Ellenőrzés
A COB LED vezérlése a tápfeszültség átkapcsolásán múlik, és ebben a tekintetben nincs alapvető különbség a hagyományos eszközökhöz képest. Ezt az elemet be- és kikapcsolhatja:
- kézi kapcsoló a megfelelő feszültséghez;
- elektromágneses relé vagy indító;
- elektronikus kulcs (tranzisztor, tirisztor).
Csak azt kell figyelembe venni, hogy egy ilyen LED teljesítménye elérheti a 100 W-ot, és az üzemi feszültség 220 V.A kapcsolóelemnek megfelelő paraméterekkel kell rendelkeznie.
Megtekintésre ajánlott: COB led vs smd led
Érvek és ellenérvek
Fontos! Tekintettel a COB LED-ek alacsony előállítási költségére, ezek a hátrányok fokozatosan veszítenek jelentőségükből. Minden arra megy ki, hogy költséghatékonyabbá válik a mátrix cseréje, nem pedig visszaállítása.
A gyártók nyilatkozatai az új gyártási elvek alkalmazása miatt megnövekedett fényteljesítményről a teljesítményhez viszonyítva valószínűleg a marketing lépéseknek tulajdoníthatók. Korábban már megjegyeztük, hogy a COB-mátrixok működésének alapja nem lehet új elv. A fénykibocsátás némi növekedése pedig a foszforok és félvezetőkristályok előállítására szolgáló technológiák természetes fejlődéséhez köthető.
Élettartam
A COB-gyártók átlagos élettartama körülbelül 30 000 óra. Ez körülbelül 3,5 év folyamatos működést jelent. A műszaki leírásban szereplő hagyományos LED-ek esetében ez az időtartam általában legfeljebb 50 000 óra (5,5 év) tartományban van feltüntetve.Gyakran azt a következtetést vonják le, hogy a COB elemek megbízhatósága alacsony. Valójában az új fénykibocsátó eszközök üzemeltetésével kapcsolatos tapasztalatok még nem halmozódtak fel. Minden adat olyan számításokból származik, amelyek gyakran nem veszik figyelembe az üzemi feltételeket. És nem valószínű, hogy a gyártók közül bármelyik is végzett életben több évig tartó teszteket. Semmi értelme - ez idő alatt új technológiák és anyagok jönnek.
Nem szabad megfeledkezni arról, hogy mind ezek, mind a többi elem jótállási ideje megközelítőleg azonos - körülbelül 15 000 óra. Minden más előrejelzés és tiszta marketing. Ezért a mai élettartamra vonatkozó minden információ nyilatkozat jellegű, és óvatosan kell kezelni.
COB LED lámpa
Az új technológia további előnye, hogy bármilyen alakú és méretű mátrixok készíthetők. A legtöbb esetben kerek és téglalap alakú (négyzet alakú) eszközöket gyártanak, amelyekből különféle konfigurációjú lámpák készíthetők.
Új külsőt kapott a kukoricalámpa, amely nevét a diszkrét, termésszemekre emlékeztető elemekről kapta. Most már nincsenek világító pontok, a felület szilárd lett, a sugárzás egyenletesebb. Az ilyen lámpák méretét jelenleg korlátozzák a mátrix mechanikai szilárdságának követelményei, de remélhetőleg a technológiák közeljövőbeli fejlesztése lehetővé teszi ennek a problémának a megkerülését.
Az ilyen mátrixokat használó LED spotlámpa egy vagy több sugárzó elemet tartalmazhat, attól függően, hogy milyen fényerőt szeretne. A lámpatestek az említett méretkorlátozások miatt még nincsenek felszerelve egy mátrixszal, amely több kisebbet helyettesít.
Bekötési rajz
A csatlakozási séma a mátrix végrehajtásától függ. Ha ezek csak az elemek párhuzamos láncai, akkor ezeket egy egyfázisú, 220 V-os háztartási hálózatra kell csatlakoztatni egy egyenirányítón vagy meghajtón keresztül a megfelelő feszültség és áramerősség érdekében, mint a hagyományos egyedi LED-eket vagy szerelvényeket.
Ha az egyenirányító és a meghajtó "a fedélzeten" van, akkor a csatlakozás nem különbözik a hagyományos izzólámpától. A már említett „kukoricának” például van egy szabványos alapja a patronba csavaráshoz.
Kitűzni
A LED, mint a hagyományos dióda, olyan eszköz, amely egy irányba vezeti az áramot. Ezért a csatlakoztatáskor ügyelni kell a polaritásra. Az anódot az áramforrás pozitív kimenetéhez, a katódot - a negatívhoz kell csatlakoztatni.
Könnyű meghatározni a COB-mátrix tűinek helyét - a jelölést közvetlenül a házra alkalmazzák. A következtetéseket „+” és „-” jelekkel jelöljük. Ha a szerelvény közvetlenül csatlakoztatható a váltakozó feszültségű áramkörhöz, akkor a kimenetek L (fázis) és N (nulla) jelzéssel vannak ellátva.
Egyes vélemények szerint a COB technológiával előállított világítóelemek a közeljövőben teljesen felváltják az SMD LED-eket. Valójában ez nem valószínű. Végül is az SMD elemek nem helyettesítették teljesen a kimeneti elemeket, bár jelentősen megnyomták őket. Valószínűleg itt is ugyanaz lesz a helyzet - minden technológia elfoglalja a saját rését.