Echipamente de iluminat bazate pe tablouri LED COB și SMD. COB sau SMD: Ce tip de cip este mai eficient pentru downlight-ul LED? SMD a condus matricea

Tablourile LED sunt o combinație tehnologică pe un substrat din mai multe cristale semiconductoare emițătoare de lumină, cu o umplere comună cu un amestec de fosfor și silicon.

Apariția matricilor LED este asociată cu dezvoltarea (Chip-on-Board), care se traduce literalmente ca „chip on board”. Această tehnologie a înlocuit LED-urile SMD, se caracterizează printr-un grad ridicat de automatizare a producției și a dus la o reducere semnificativă a prețurilor la lămpile cu LED și proiectoarele.

Tipuri și domenii de aplicare

Prin păstrare principiu unic plasarea cristalelor LED pe un substrat termoconductor, matricile LED diferă semnificativ prin numărul de cristale pe o bază și modul în care sunt conectate între ele.

Numărul de cristale pe un substrat determină puterea finală a matricei, care poate ajunge la sute de wați per produs. Surse puternice de lumină matricială s-au dovedit în proiectoare și corpuri de iluminat stradal. Modul în care cristalele sunt conectate între ele determină capacitatea de a controla strălucirea cristalelor individuale și parametrii sursei de alimentare pentru matrice. Structura serie-paralelă a conexiunilor interne face posibilă reducerea curentului și creșterea tensiunii de alimentare, care se reflectă în caracteristicile produselor matrice.

O altă caracteristică a conexiunilor interne ale cristalelor între ele este constatări externe există posibilitatea utilizării structurilor matriciale LED în panourile de informații și în ecranele grafice sau simbolice. Astfel de matrice LED își găsesc aplicația în echipamente de control și măsurare și în tot felul de instalații publicitare.

La modelele mai vechi, pentru panourile de informații, ecranele grafice sau de caractere, matricile LED au fost proiectate pe baza LED-urilor DIP sau SMD.

Diagramă schematică

După cum sa menționat mai sus, conexiunea serie-paralelă a cristalelor LED între ele determină cerințele pentru alimentarea cu matrice. Cu cât tensiunea de alimentare este mai mare, cu atât mai multe LED-uri sunt conectate în serie. Această caracteristică reduce cerințele pentru curenții de ieșire ai driverelor, dar în cazul defectării unui cristal de intrare circuit serial, întregul lanț încetează să mai emită lumină. Curentul este redistribuit la cipuri LED funcționale, accelerând astfel degradarea lor și reducând în mod serios durata de viață a matricei LED în ansamblu.

Pentru a rezolva problema, unii producători combină toate jetoane cu ledîn interiorul matricei simultan în serie și în paralel. Această caracteristică reduce semnificativ posibilitatea defectării matricei LED din cauza epuizării unui cip. Conexiunea paralelă a LED-urilor între ele în cadrul aceleiași structuri matriciale necesită curenți mari de ieșire ai driverului, dar emisivitatea totală nu este practic afectată de defectarea unuia sau a două cristale. Matricile pentru afișajele LED au un sistem de comutare intern complex, care este determinat de cerințele pentru controlul separat al fiecărui LED. Pentru a controla astfel de matrici LED, au fost create procesoare integrate speciale și microcircuite.

Conexiune

În diagramele de conectare ale matricilor LED, doi puncte cheie sunt factorii determinanți ai fiabilității lor - o zonă suficientă a radiatorului pentru disiparea căldurii și stabilizarea curenților de alimentare. Ambii factori sunt direct legați de degradarea sporită a cristalelor semiconductoare atunci când temperaturile lor sunt depășite peste nivelul maxim admis.

O creștere a temperaturii cristalului este cauzată atât de zona insuficientă a radiatorului de răcire, cât și de curentul de trecere prea mare.

Cantități de lucru curent continuu sunt indicate în parametrii matricilor LED și, pentru o selecție aproximativă a zonei radiatorului, puteți utiliza cifra 20-25 cm² pe 1 W de putere a matricei. În acest caz, trebuie avut în vedere faptul că o astfel de zonă este necesară la temperaturi ambientale de până la 35 ° C. La temperaturi mai ridicate, suprafața de lucru a radiatorului trebuie mărită sau suplimentată cu răcire activă.

La alegerea matricilor LED cu un driver încorporat și o sursă de alimentare dintr-o rețea de 220 V, este necesar să se ia în considerare faptul că astfel de surse de lumină nu sunt potrivite pentru iluminarea locurilor de reședință permanentă a unei persoane.

Absența condensatorilor electrolitici de mare capacitate în circuitul driverului alimentat de la o rețea de 220 volți determină lumina puternic emisă, al cărei efect dăunător asupra sănătății umane a fost dovedit de multe studii științifice.

Concluzie

Îmbunătățirea parametrilor cristalelor LED emițătoare de lumină duce la apariția unor structuri matriciale din ce în ce mai puternice, putere de iesire care a ajuns deja la 300 sau mai mulți wați.

Această tendință, combinată cu o creștere a fluxului luminos specific la 1 W din puterea de intrare, determină dezvoltarea în continuare a tablourilor de LED-uri și dezvoltarea lor superioară pe piața echipamentelor de iluminat.

Citiți la fel

Să ne exprimăm punctul de vedere cu privire la această dilemă, care începe să semene cu dezbaterea despre care este mai bine, iOS sau Android. Nu există un răspuns clar la această întrebare. Este necesar să înțelegeți în mod clar scopul unui corp de iluminat care utilizează o rețea de diode. Pentru unii va fi mai bun COB, pentru alții SMD.

COB pentru spoturi de mică putere

De exemplu, COB depășește în mod clar spoturile comerciale. Cum ar fi luminile de cale, farurile și alte tipuri de iluminare de accent.

Pentru difuzarea iluminatului comercial, o bandă sau o riglă convențională cu LED montată în jurul perimetrului corpului corpului de iluminat sub difuzor este mai potrivită. Matricile COB nu se comportă prost în proiectoarele stradale cu o putere de până la 50 de wați.

SMD pentru lumina domului industrial de peste 50W

În ceea ce privește iluminarea întreprinderilor industriale, de exemplu, în lămpile LED industriale, clopotul
Este aproape imposibil să găsești o matrice COB (vezi figura din dreapta) de la producători avansați de renume mondial, deși în urmă cu câțiva ani toată lumea iubea astfel de experimente.

Corpurile de iluminat cu cupole LED industriale COB sunt semnificativ mai ieftine decât corpurile de iluminat cu diode SMD, cum ar fi corpurile de iluminat cu cupole industriale.

Acest lucru se datorează faptului că o matrice COB cu diode de la același producător este cu 30-50% mai ieftină, ceea ce reduce costul corpului de iluminat. Dezavantajul este, conform recenziilor celor mai renumiți producători de iluminat industrial și de stradă, înlocuirea frecventă a matricilor COB în garanție dacă puterea lămpii este mai mare de 50 de wați.

La una dintre fabricile cu care cooperăm, ni s-a spus o poveste despre modul în care o lampă LED industrială cu un sistem de disipare a căldurii de înaltă calitate și o diodă COB de înaltă calitate a fost uitată cu cipul pe masă și în 2 ore masa s-a aprins.

Experiență reală

Din practica noastră personală, știm povestea modului în care un inginer electric dintr-o întreprindere mare, pentru a economisi bani în detrimentul calității, a cumpărat lămpi industriale cu cupole cu diode COB și acum trebuie să plătească pentru decizia greșită: în fiecare an pentru a schimba plăcile de diode în 15-20% din lămpi ...

Pentru a nu fi certat de autorități pentru ceea ce nu a făcut în timp util alegerea potrivita, cere să-i factureze lămpile fluorescente și diverse cheltuieli electrice în locul matricilor COB, pentru a ascunde costurile reale.

Degradarea diodelor COB

Nu uitați de degradarea reală a diodelor în corpurile de iluminat industriale de mare putere, care, conform observațiilor utilizatorilor, este mai mare pentru corpurile de iluminat de mare putere cu elemente COB. Dar foarte rar cineva efectuează anual măsurători ale iluminării unei camere.

Efect orbitor al diodelor COB

O altă observație a utilizatorilor este faptul că corpurile de iluminat industriale cu cupole LED COB din depozite și ateliere au un efect de orbire mai puternic, ceea ce face dificilă lucrul personalului la înălțime.

Opinia expertului: „Opinia noastră: corpurile de iluminat LED COB sunt Cea mai bună decizie pentru iluminare de accent și corpuri de iluminat cu putere moderată de până la 50W. Singurele excepții sunt sistemele multi-module, în care fiecare modul este o matrice COB separată de putere moderată. Pentru iluminarea mai mare de 50 de wați, este mai bine să utilizați lămpi cu clopot industriale cu matrice SMD. Mai mult, ce cantitate mare diode pe 1 watt de putere, cu atât mai bine ”, spune Aleksey Frolov, inginer iluminat la Grandenergoproekt.

O. Knyazev, Grupul de companii Stroy-TK, mai 2017

În prezent, piața de iluminat cu LED-uri din Rusia se confruntă cu un boom, atât modele scumpe de înaltă tehnologie de lămpi și proiectoare, perioada de garanție pentru care este de 3-7 ani, cât și produse LED ieftine, care este puțin probabil să funcționeze fără defecțiuni timp de cel puțin 1 an, sunt în vânzare. Să încercăm să înțelegem acest set de propoziții.

De unde vin „meșteșugurile” de unică folosință ieftine?

În mod paradoxal, Clientul este de vină pentru prezența unui număr mare de oferte de lămpi LED ieftine pentru consumatori, deoarece principalul criteriu de selecție pentru Client este Costul.

Situația se repetă, așa cum a fost înainte cu: dacă există o cerere pentru produse ieftine, producătorii din Regatul Mijlociu vor furniza, de asemenea, aprovizionare! Întrucât nimeni nu are monopolul importurilor din China, concurenții încep să solicite de la producători prețuri de achiziție constante, de la lot la lot, pentru a bate pur și simplu concurenții de pe piață cu un preț scăzut. Cu toate acestea, există limite rezonabile pentru orice și o reducere constantă a costului produselor, menținând în același timp toate caracteristicile de bază, este pur și simplu imposibilă. Deci jocul începe să reducă performanța, fiabilitatea etc. - doar pentru a vinde echipamente de iluminat prin aprovizionare termen minim garanții. Și asta, în ciuda faptului că pentru LED-uri se anunță timp nebun de funcționare - de la 50 la 100 de mii de ore.

Ce este COB

Tehnologie COB, în timpuri recente MCOB (Multi Chip-on-Board) - tradus ca „Crystal on the Board”. Considerată cea mai avansată tehnologie LED disponibilă astăzi.

Poate fi descris pe scurt după cum urmează: plasarea cristalelor pe o placă fără pachete și substraturi ceramice, precum și acoperirea tuturor acestor cristale cu un strat comun de fosfor. Cristalele LED sunt situate foarte aproape una de alta - densitatea de plasare poate ajunge la 70 de cristale la 1 cm 2, adică cristalele fuzionează practic într-un singur câmp și luminiscența matricei se dovedește a fi foarte uniformă, punctele individuale ale cristalelor nu se pot distinge.

Un plus important al tehnologiei este calitatea luminii emise. Obiectele iluminate de corpurile de iluminat cu matrice COB au o margine de umbră clară datorită distribuției uniforme a fluxului luminos. Luminări aprinse LED-uri SMD, din păcate, nu se pot lăuda cu un astfel de contrast datorită numărului mare de cristale și reflectoare individuale care sunt amplu distanțate în spațiu.

Eficiența energetică a matricilor COB poate ajunge la 170 lm / W.

Beneficii COB

Principalele avantaje ale tehnologiei MCOB sunt:

1. Eficiență luminoasă ridicată (peste 100 lm / W);
2. Capacitatea de a atinge o intensitate ridicată a fluxului luminos cu o dimensiune relativ mică;
3. Compatibil cu diverse drivere, incl. reglabil;
4. Uniformitate a fluxului luminos, fără efect de umbră;
5. Compacitate, dimensiuni reduse, disponibilitatea diverselor forme;
6. Capacitatea de a fabrica matrici de orice temperatură de culoare de la 2700K la 7000K;
7. Indicele de redare a culorilor până la 90Ra;

Dezavantaje ale COB

Principalul dezavantaj al tehnologiei COB este furnizarea obligatorie de o bună disipare a căldurii dintr-o matrice puternică de COB, care este dificil de asigurat, deoarece zona matricei este mică și este dificil să eliminați excesul de căldură dintr-o zonă mică de contact.

Aici se află captura: o matrice COB ieftină și, prin urmare, inițial de calitate scăzută, montată pe un radiator de răcire fără montarea și procesarea corespunzătoare a suprafețelor interfeței, nu se răcește suficient, începe să se supraîncălzească și, în cele din urmă, arde afară.

Ca o confirmare, putem cita următorul fapt: nu cu mult timp în urmă, ne aflăm centru de service 57 de proiectoare cu LED (COB) cu o putere de 100W au fost primite pentru diagnosticare și reparații. Judecând după aspectul lor (vezi foto), din seria ieftină GS Light.

După diagnosticare, s-a dezvăluit că, în majoritatea covârșitoare a reflectoarelor (49 de piese), matricea LED COB nu funcționează, iar în restul de 8 cazuri - driverul LED.

Ce este SMD

Tehnologie SMD (Surface Mounting Device) - poate fi literalmente tradusă ca „dispozitiv de montare la suprafață”.

Principala diferență între această tehnologie și tehnologia „tradițională” prin gauri este că componentele sunt montate la suprafață pe placă. Acest lucru asigură dimensiuni mai mici ale structurii, o mai bună disipare a căldurii și variabilitate a performanței. Acest design este în prezent cel mai comun în iluminat și este utilizat în aproape toate tipurile de surse de lumină.

Astăzi, tehnologia SMD este cea mai comună în iluminatul cu LED-uri și este utilizată în aproape toate tipurile de corpuri de iluminat.

Această tehnologie este creată de fapt pentru organizarea iluminării difuze puternice, care se realizează prin distribuirea unui număr semnificativ de LED-uri mici pe întreaga suprafață a corpului de iluminat (într-un produs există până la 700 buc), ceea ce face posibilă să utilizați orice elemente optice suplimentare în corpurile de iluminat, doar cele obișnuite sticlă de protecție corpul lămpii. Pentru a crește gradul de dispersie (de exemplu, pentru camere cu tehnologia calculatoarelor), se utilizează un difuzor lăptos, prismatic sau microprismatic.

Deoarece LED-urile sunt amplasate pe o bară de aluminiu cu suprafață mare, iar distanța dintre ele este suficient de mare, răcirea LED-ului nu provoacă mari dificultăți, de aceea durabilitatea barelor SMD cu sursa de alimentare adecvată.

Printre dezavantajele lămpilor cu rigle SMD, trebuie remarcat faptul că acestea sunt foarte greu de reparat, deoarece dacă un LED eșuează, întreaga linie încetează să ardă, iar înlocuirea LED-ului SMD pe cont propriu este o sarcină destul de laborioasă. Înlocuirea întregii linii este deja costisitoare din punct de vedere financiar. Din motive de corectitudine, trebuie spus că majoritatea producătorilor de lămpi cu LED din Rusia, în cazul unui caz de garanție, înlocuiesc întreaga linie.

Aplicații COB și SMD

1. Caz general

Aș face secțiunea astfel: dacă factorul de formă al corpului corpului de iluminat vă permite să amplasați un radiator de răcire suficient de mare, atunci puteți utiliza corpuri de iluminat LED COB, limitându-le la 30 de wați. Toate echipamentele de iluminat cu mai multe de mare putere- exclusiv SMD. În general, va fi o opțiune ideală pentru introducerea iluminatului cu LED-uri.

2. Am predat obiectul și am uitat

Dacă sarcina este exact aceasta - să predai obiectul și să fugi, atunci, desigur, trebuie să folosești lămpi ieftine sau proiectoare cu matrice COB de mare putere. Timpul lor de lucru ar trebui să vă fie suficient pentru a avea timp să vă ascundeți de vedere ... :)

3. Timp scurt de lucru

Dacă lampa sau reflectorul funcționează ocazional, aprinzându-se câteva minute (de exemplu, este echipat cu un senzor de prezență și se aprinde numai când trec oamenii), puteți alege în siguranță COB. Matricea pur și simplu nu va avea timp să se supraîncălzească.

4. Organizarea iluminatului temporar.

Pentru organizarea iluminatului temporar (de exemplu, pe un șantier de construcție atunci când se execută lucrări de finisare), Aș recomanda utilizarea proiectoarelor COB de 20 - 30 W.

5. Iluminarea depozitelor, a incintelor industriale

În depozite, clădiri industriale și incinte, se folosesc de obicei lămpi puternice, suspendate la o înălțime ridicată (6-12 metri). Pentru iluminarea lor electrică, este recomandat să folosiți lămpi realizate pe linii LED SMD. Atunci când alegeți corpurile de iluminat, acordați o atenție deosebită prezenței radiatoarelor bine distinse, al căror scop este disiparea căldurii în exces în mediul înconjurător.

Este considerat unul dintre cele mai multe modalități eficiente reducerea generală a nivelului consumului de energie astăzi este organizarea sistemelor de iluminare artificială folosind LED-uri.

Cu același flux luminos, consumul de energie al surselor de lumină LED este de aproximativ 10 ori mai mic decât cel al unei lămpi incandescente convenționale. Mai mult, acestea servesc de multe ori mai mult decât lămpile fluorescente.

Utilizarea în masă Lămpi cu LED până de curând, a fost restricționat de prețul lor ridicat, care este în mare măsură determinat de o tehnologie de fabricație destul de complexă. Deci, pentru a instala un singur cristal pe un substrat ( placă de circuit imprimat) utilizați lipirea într-un cuptor cu convecție.

Pentru a reduce complexitatea producției de surse de lumină economice de energie, au fost dezvoltate matrici de LED-uri, care, în cazul general, sunt un set de LED-uri unice cu o comună ( conexiune paralelă) sau alimente separate.

În acest caz, aproximativ 9 sau mai multe cristale sunt montate pe un substrat, care sunt apoi umplute cu un fosfor.

Această tehnologie a redus semnificativ costul fabricării lămpilor cu LED-uri și le-a făcut mai accesibile. Astfel de matrice sunt utilizate cu succes atât la fabricarea dispozitivelor de iluminat, cât și a dispozitivelor de indicare. Nu necesită lipire într-un cuptor cu convecție, pot fi montate manual sau folosind module de fixare speciale.

Diodele SMD(Dispozitivul montat la suprafață) este un tip oarecum depășit, constând structural dintr-un substrat metalic (cupru sau aluminiu), pe care este montat un cristal, lipit la contactele carcasei unde este instalat substratul.

Cristalul este acoperit cu o lentilă și / sau acoperit cu un fosfor. Această tehnologie face posibilă amplasarea a până la trei LED-uri pe un singur suport. Acestea sunt utilizate în producția de benzi LED pentru iluminare și iluminare de fundal.

În același timp, în funcție de numărul de cristale din matrice, benzile sunt produse cu numărul de LED-uri 60 buc / m (1 cristal) și 30 buc / m (3 cristale). Luminozitatea benzilor cu LED-uri formate din trei cristale este în mod natural mai mare decât a benzilor cu LED-uri pe un cristal.

Matricile SMD sunt, de asemenea, produse cu cristale cu culori diferite de strălucire (tip RGB). LED-urile RGB sunt controlate de controlere speciale care reglează luminozitatea sau puterea strălucirii folosind metoda modulației lățimii pulsului (PWM).

Furnizând un curent de magnitudine diferită fiecărui cristal colorat, îi puteți schimba fluxul luminos total, creând combinații bizare de culori și luminozitate.

Diodele COV(Chip On Board) este cel mai comun tip de LED-uri matriciale. Structural, acestea sunt un substrat (placă) pe care sunt montate un numar mare de cristale fără ramă. Apoi sunt umplute cu un fosfor.

Un număr mare de cristale asigură luminozitate crescută LED-uri de tip COB, care este cu un ordin de mărime mai mare decât parametrul similar al diodelor de tip SMD. Diodele de tip SOV sunt utilizate atât pentru iluminat, cât și ca dispozitive de indicare.

LED-uri cu filament tehnologia promițătoare Chip On Glass, care permite instalarea a 28 de cristale pe un suport de sticlă sau safir.

Utilizat la fabricarea lămpilor cu LED-uri în becuri din sticlă transparentă. În același timp, fluxul luminos se extinde pe 360 ​​°, ceea ce face posibilă obținerea unei iluminări mai mari la aceeași putere ca LED-urile SMD și COB.

© 2012-2019. Toate drepturile rezervate.

Materialele prezentate pe site au doar scop informativ și nu pot fi utilizate ca linii directoare și documente normative.