Cob светодиоды: Разница между светодиодами COB и SMD

Обзор LED светодиодов по технологии COB, новинка 2014

В 2014 году в продаже появились светодиодные лампы на COB.  Выполнены по новой технологии, позволяющей в теле одного светодиода размещать и питать множество кристаллов. В дальнейшем новая технология заменит существующие SMD элементы.

На общей подложке размещают кристаллы, что позволяет отводить больше тепла и получать больше люменов с квадратного сантиметра площади. По не проверенной информации от китайцев, один кристалл на подложке дает 5 Лм, то есть по яркости  такой же как у SMD3528, у  5050 стоят 3 таких кристалла. Так как по сути это один большой светодиод, и для его внутренних кристаллов не требуются корпуса, то это удешевляет стоимость 1 Люмена примерно в 2 раза, по сравнению со старой технологией. Матрица COB покрывается слоем люминофора, благодаря ему он светится единым целым, а не точечно. Еще не требуется пайки многочисленных SMD диодов, припаял пару проводов и осветительный прибор готов. Это тоже влияет на цену бюджетных ламп из Китая, потому что некоторые безымянные китайские производители умудряются производить пайку вручную.

Содержание

• 1. Недостатки КОБ лампы
• 2. Как выбрать COB LED лампочку
• 3. Тест светодиодной кукурузы на КОБ
• 4. Итоги

Недостатки КОБ лампы

Недостатки светодиодов нового поколения

COB диод обладает всеми характеристиками обычных предыдущего поколения. Технология позволяет производить их любой формы: квадратной, овальной, круглой, с дырочкой посередине, что позволяет вписать его в любой осветительный прибор или просто модернизировать имеющийся.

Чем больше площадь – там выше его мощность, размером 12 на 3 см. можно уже применять для уличного освещения. Но в любом случае не забываем о хорошем теплоотводе, нагрев никто не отменял.

Новая технология принесла и новые проблемы в эксплуатацию светодиодных ламп для дома. Все знают, насколько ремонтопригодны изделия на SMD светодиодах, ремонт делается за 5 минут. Теперь выход из строя COB требуется замены всего светоизлучающего элемента, например, а не, одного из 42, как было раньше. Со временем этот недостаток не будет большим, так как стоимость должна значительно снизится на такие диоды. Сейчас цены завышены, потому что новинка, и можно неплохо приврать про характеристики. Кода все начнут разбираться в этой технологии, то ажиотаж снизится до нормального уровня.

Как выбрать COB LED лампочку

Новая технология усложняет выбор изделий неизвестного производства, особенно китайских. При покупке лампочек на SMD диодах можно было видеть маркировку, подсчитать количество и затем вычислить мощность, независимо от того что написано в характеристиках.

В нашем случае по фото и конструкции будет не узнать её мощность, так как невозможно установить потреблеиен COB светодиода по его внешнему виду. Количество, мощность и плотность кристаллов может быть абсолютно любым.

Вероятно, ситуация с китайскими COB будет такая же, как из SMD. Недорогие светодиоды китайцы включают на треть от номинала для длительной службы. В случае с КОБ, наверное, будет тоже самое, бюджетные COB тоже будут включать на 30% мощности. Если у СМД режим работы можно было определить по количеству элементов, то в нашем случаем площадь не будет привязана к характеристикам светодиода. Китайские интернет-магазины вероятно будут этим пользоваться, ненавязчиво завышая световой поток продукции. Ведь обычный покупатель в большинстве случаев не сможет узнать, продали ему лампу на фирменных диодах или бюджетных китайских.

Тест светодиодной кукурузы на КОБ

Размеры и конструкция схожи с кукурузой на 60 штук SMD 5730, только вместо паяных  установлены COB пластины. Точно таких же габаритов выпускаются  лампы для дома на SMD 5630.

COB лампочка на 9 Ватт

Стоили 9$ за штуку, цена конечно завышена, похожая на SMD 5730 стоит 6$, аналогичная на SMD 5050 немного подешевле, но ради интереса пришлось купить. Продавец пообещал:

• цоколь Е27;
• питание 220В;
• ток потребления 32 мА;
• теплый белый;
• мощность 9 Вт;
• световой поток 800-900 Лм.

Энергосберегающая и светодиодная в люстре

Яркость сравнивал с новой энергосберегающей Филипс на 800 Лм, одинаковая яркость, свет и оттенок. В люстре на фото стоит две новых и две люминесцентных. Яркость китайских COB составляет до 100 Лм на Ватт, как в нашем случае.

Внутренности COB кукурузы

Питание сделано на балластном конденсаторе, но впаян дополнительный конденсатор для уменьшения коэффициента пульсаций. Мерцание присутствует, но оно не такое сильное, как у других недорогих, то есть в пределах нормы. Лампочка греется, но не перегревается, площадь боковой окружности все таки немалая, температура в пределах допустимого.

Тестирование показало, что она соответствует заявленным характеристикам, качество достаточное хорошее, в сборке дефектов не нашел.

Итоги

Новая технология показывает неплохие характеристики, яркость уже  до 120 Лм на ватт, вместо прежних 80 Лм на Ватт. Но не торопитесь покупать, цены завышены на них, типа используются нанотехнологии и андронный коллайдер. Их цена должна опуститься ниже стоимости ламп на СМД элементах.

..

Несколько слов о COB-светодиодах, их отличия и особенности

Обычный светоизлучающий диод представляет собой полупроводниковое устройство, способное формировать оптическое излучение в момент, когда через него пропускается электрический ток. С другой стороны, светодиоды, выполненные по технологии COB (Chip On Board), появились значительно позже, но уже успели зарекомендовать себя, как надёжные устройства, пригодные для использования в различных осветительных приборах.

 

Когда были созданы мощные светодиоды SMD (Surface Mounting Device), приобрёл актуальность вопрос наращивания их светоотдачи с возможностью выработки рассеянного света. В процессе совершенствования светодиодов появилась концепция, в рамках которой предлагалось размещать на плату в едином корпусе несколько кристаллов. Дальнейшая деятельность разработчиков была связана с уменьшением размера кристаллов, а не с попытками увеличения их мощности.

 

 

В результате таких экспериментов исследователям и удалось получить COB-светодиод, имеющий одно основание, на плоскости которого размещено несколько маленьких чипов. Что касается используемой печатной платы, то в её основе имеется металлизированный слой. В целом же, печатная плата имеет три слоя:

• металлизированное основание,
• диэлектрическую прослойку,
• токопроводящий слой.

Стоит отметить, что основание изготавливают из металла с хорошим показателем теплопроводности. Это говорит о том, что данный слой, помимо основной функции, выполняет роль радиатора, т.е. рассеивает вырабатываемое в процессе функционирования устройства тепло.

Кратко о производстве COB-светодиодов

Для объединения светодиодов с платой используется адгезив, после чего они соединяются между собой. В завершающей стадии изделие покрывается слоем люминофора. Такой подход позволяет производить COB-матрицы, формирующие луч рассеянного равномерного света без необходимости включения в конструкцию иных оптических изделий. Кроме того, технология делает возможным создание матриц практически любой формы по достаточно невысокой стоимости, что также немаловажно для производителей.

 

 

Если рассматривать процесс подготовки COB-матрицы подробнее, то он начинается с нанесения тонкого слоя адгезива, делающего возможным соединение светодиодов за счёт поверхностного сцепления с основанием. Стоит отметить, что слой должен быть нанесён таким образом, чтобы обеспечить надёжное соединение LED-кристаллов и равномерный отвод тепловой энергии. Добиться этого удалось за счёт внедрения технологии магнетронного распыления, которая помогла получить первые экземпляры плат Multi Chip On Board, т.е. с многочисленными кристаллами на едином основании.    

 

В дальнейшем на поверхности основы устанавливаются чипы, а затем поверхность подвергается очистке от любых посторонних частиц. На следующем этапе осуществляется электрическое соединение светодиодов, после чего остаётся лишь нанести люминофор.

Достоинства и недостатки COB-матриц

Что касается сильных сторон COB-матриц, то в первую очередь следует сказать о высокой универсальности. Производители могут создавать COB-матрицы любых размеров, дополняя их всеми необходимыми функциональными элементами. Это означает, что изделие такого типа может быть изготовлено для осветительного прибора любой формы. Кроме того, при необходимости можно с лёгкостью заменять элементы, вышедшие из строя в процессе эксплуатации.

 

Ещё одним плюсом является равномерный рассеянный свет, излучаемый COB-светодиодами. Благодаря этому предметы, освещаемые светильником или фонарём на COB-светодиодах, имеют выраженные светотеневые границы. Важно и то, что COB-матрицы имеют неплохие показатели светоотдачи. Так, в некоторых случаях эта характеристика достигает отметки в 165 лм/вт.

 

 

Главным недостатком COB-матриц является их непригодность к ремонту. Это означает, что при выгорании хотя бы одного чипа придётся осуществлять замену всей матрицы целиком.

 

В качестве примера фонаря на COB-светодиодах можно рассмотреть Focusray 1062, о котором мы рассказывали недавно. Он неплохо защищён от внешнего воздействия, выдаёт рассеянный равномерный свет и отлично подойдёт для освещения участка во время отдыха в загородном доме или на даче, места туристической стоянки в походе и т. д.

 

Подводя итог можно сказать, что COB-светодиоды выглядят весьма перспективно. Несмотря на то, что сейчас они не слишком распространены, в будущем, вероятно, ситуация изменится в их пользу. Даже если они не найдут широкого применения в фонариках, то уж наверняка отлично подойдут для уличного освещения, ламп и некоторых других осветительных приборов.

Понимание светодиодов CoB | Lumileds

Светодиодная технология

Главная » Технологии » Светодиодная технология » Что такое светодиоды CoB

Что такое светодиоды CoB?

Любой, кто проходит через магазин или дом со встроенным или трековым освещением, скорее всего, увидит свет от светодиода Chip-on-Board (CoB). CoB широко используются, потому что они излучают яркий белый свет от компактного источника света и очень эффективны в широком диапазоне приложений.

Итак, что такое светодиод CoB и чем он отличается от других типов светодиодов?

CoB означает «чип на плате» и относится к способу изготовления светодиодного блока. Основными элементами белых светодиодов CoB являются:

• Источник питания для питания светодиода
• Светоизлучающий чип или «кристалл». Его иногда называют насосом синего света, и он сделан из полупроводникового материала, нитрида индия-галлия (InGaN), который излучает синие фотоны при подаче питания.
• Люминофорное покрытие, преобразующее синий свет в белый. Химический состав люминофора контролируется для получения света определенной цветовой температуры

CoB в разрезе, показывающий несколько подключенных светодиодных чипов на плате под однородным люминофорным покрытием.

Светодиод CoB: компактный массив из нескольких светодиодных чипов

Светодиод CoB представляет собой единое устройство с множеством светодиодных чипов, установленных на теплоэффективной подложке или плате. Каждый чип представляет собой голый кристалл, то есть чип не имеет собственной выводной рамки, люминофорного покрытия или линзы. Это означает, что чипы могут быть установлены очень близко друг к другу на подложке. Близкое расположение светодиодных чипов позволяет излучать высокую интенсивность или плотность света с меньшей площади, чем это возможно при использовании светодиодов в одинарном корпусе. Затем производитель светодиодов CoB наносит однородное люминофорное покрытие на весь массив чипов, чтобы преобразовать синий свет в требуемую цветовую температуру белого.

Интерактивная трехмерная схема светодиода CoB.

Преимущества светодиода CoB

Один светодиод CoB может содержать сотни чипов, образующих плотный массив. Этот плотный массив позволяет светодиоду CoB производить больше света с меньшей площади, чем это обычно возможно с массивом упакованных светодиодов.

Использование одного светодиода может упростить конструкцию и изделие, а также обеспечить оптические преимущества для однородного света и эффективной оптики.

Электрическая схема проще, поскольку для светодиода CoB требуется только одно двухпроводное питание для всего массива микросхем. Положительные и отрицательные клеммы светодиода CoB хорошо видны на изображении продуктов LUXEON Core Range CoB выше. Напротив, для массива упакованных светодиодов требуются выделенные дорожки питания, которые должны быть проложены на печатной плате к каждому светодиодному блоку.

Производство упрощается, поскольку количество элементов, припаиваемых к плате, будет меньше, если вместо массива упакованных светодиодов используется светодиод CoB.

С точки зрения оптики широкий спектр оптики, обычно отражатели, можно использовать с CoB разных размеров для определения направления и ширины луча, например, с точечной или заливающей лампой.

Наконец, цвет CoB-светодиода потенциально более согласован, поскольку на весь массив чипов нанесено одно люминофорное покрытие, тогда как в массиве упакованных светодиодов каждый светодиодный блок имеет свое собственное люминофорное покрытие.

Пример светодиодов CoB различных размеров показан ниже.

Lumileds LUXEON CoB Core Range – светодиоды CoB высокой плотности

Светодиоды CoB от Lumileds

Lumileds поставляет широкий ассортимент светодиодов CoB для общего освещения, а также светодиодные продукты CoB, оптимизированные для освещения магазинов и гостиниц. Дополнительную информацию можно найти на сайте lumileds.com/products/cob-leds/.

Основы COB-светодиодов: руководство для начинающих

Просмотрев свои посты, я понял, что забыл написать что-то более подходящее для тех, кто новичок в мире светодиодных COB. Это руководство послужит кратким введением в основные элементы систем светодиодного освещения COB и станет хорошей отправной точкой, если вы хотите переключиться с других типов освещения или если вы вообще новичок в садоводстве в помещении. .

Светодиодные системы COB на самом деле довольно просты — в них всего несколько разных деталей, и все они довольно легко собираются вместе. Основными компонентами системы светодиодов COB являются:

• Сами светодиоды COB
• Радиаторы, на которые устанавливаются COB
• Драйверы светодиодов для питания COB
• Провода, которые соединяют COB и драйверы.

Не так уж и плохо, правда? Давайте углубимся немного дальше.

1.

Светодиоды COB

Основным компонентом системы освещения COB LED, очевидно, будут сами источники света. Термин COB означает «чип на плате» и относится к тому факту, что каждый блок на самом деле представляет собой несколько чипов светодиодов (светоизлучающих диодов), установленных вместе на одной подложке, которая часто бывает керамической или металлической. Светодиоды — это полупроводники, которые производят фотоны света, когда электроны проходят через соединение и заполняют «электронные дыры» на другой стороне.

Производители COB выпускают листы технических данных для своей продукции, в которых указываются характеристики каждой единицы, а также минимальные, типичные и максимальные значения для ряда различных переменных. Образец спецификации Cree для CXB3590 можно найти здесь. Несколько примеров характеристик COB, которые можно найти в техническом паспорте, включают:

• Цветовая температура (насколько «теплым» или «холодным» является цвет света?)
• Типичное прямое напряжение  (каким будет напряжение на COB при определенном уровне тока?)
• Максимальный ток (сколько ампер тока вы можете использовать для питания светодиода, прежде чем он умрет?)
• Температура (как изменяется максимальный номинальный ток в зависимости от температуры корпуса COB?)
• Световой поток   (насколько ярок свет при измерении при данных токе и температуре?)
• Относительное спектральное распределение (какие длины волн света наиболее сконцентрированы в свете, излучаемом COB? Находится ли его пик в синем или красном диапазоне?)

Передняя сторона CREE CXB3590 COB. Желтоватые площадки, которые вы видите в углах, являются положительными и отрицательными точками соединения.

Задняя часть початка. Это керамическая подложка.

Итак, как монтируются эти маленькие чипы? Что ж, если в плате есть отверстия для винтов, вы можете их завинтить, но лучше всегда иметь держатель, если это возможно.

Держатели початков

Если вы ненавидите паять или у вас нет утюга, вам повезло. Многие COB имеют соответствующие держатели, которые можно использовать для крепления COB к радиатору, а также предлагают вставное соединение для подключения к клеммам COB. Держатели устанавливаются поверх COB и привинчиваются к радиатору, зажимая COB и заставляя его плотно прижиматься к радиатору. Как только он будет на месте, вы можете просто вставить провод в клеммы держателя (белые пластиковые детали, которые вы видите на серебряных держателях на рисунке ниже), которые прижимаются к точкам углового контакта COB. Красиво и просто!

COB, держатели и драйвер светодиодов.

Отражатели

Если вы хотите больше сфокусировать свет, вы можете добавить отражатели, которые крепятся к передней части COB (однако для этого часто требуется отдельный адаптер). Вы можете получить отражатели с разными углами, цветами и материалами, в зависимости от того, что вам нужно сделать. Вы также можете прикрепить стеклянные линзы или рассеиватели к отражателям, чтобы защитить COB от грязи, воды и другого садового мусора.

2. Радиаторы

Несмотря на то, что мощные COB-светодиоды очень энергоэффективны, они рассеивают много энергии в виде тепла. Если это тепло накапливается, оно может изменить характеристики COB и впоследствии повредить устройство, поэтому его необходимо каким-то образом удалить. Единственная цель радиаторов в системе освещения COB — отводить это тепло от COB и поддерживать их работу как можно более прохладной. Радиаторы чаще всего изготавливаются из алюминия, который является отличным проводником.

Существует множество различных форм радиаторов, от проверенных и настоящих «плавниковых» до шикарных новых «штифтовых» радиаторов. Назначение всех ребер, будь то прямоугольные или штифтовые, — максимально увеличить площадь поверхности радиатора. Большая площадь поверхности облегчает передачу тепла от COB через ребра в воздух.

Помимо формы ребер, существует 2 основных типа радиаторов: активные и пассивные.

Активные радиаторы

Активные радиаторы — это те, в которых используется вентилятор, обдувающий ребра воздухом для отвода тепла. Если вы используете радиатор с активным охлаждением, вам может сойти с рук гораздо меньший блок, чем если бы вы использовали пассивный. Риск при активном охлаждении заключается в том, что если блок питания, управляющий вентилятором, когда-нибудь выйдет из строя, один только радиатор не сможет достаточно охладить COB.

Vero 18 COB, установленный на активно охлаждаемом радиаторе.

Вентилятор обдувает ребра, удаляя горячий воздух.

Пассивные радиаторы

Пассивные радиаторы — это просто куски металла и ничего больше. Как упоминалось выше, пассивные радиаторы должны быть намного больше, чем их активные аналоги, чтобы рассеивать такое же количество тепла. Что хорошего в пассивных раковинах, так это то, что вам не нужно беспокоиться о том, что вентилятор выйдет из строя и ваш COB перегреется, поскольку в них нет движущихся частей.

Классический пассивный ребристый радиатор.

COB CXB3590, установленный на тот же пассивный радиатор.

Пассивные штифтовые радиаторы с предварительно просверленными отверстиями для COB.

Термический интерфейс

Если вы попытаетесь установить COB непосредственно на радиатор без каких-либо промежутков между ними, вы не получите хорошего контакта между ними. При монтаже на радиатор обязательно, чтобы 100% COB плотно прилегали. Каждая крошечная пора и царапина, которые не соприкасаются, являются местом, где будет накапливаться тепло и вызывать проблемы. По этой причине вам необходимо использовать термоинтерфейс, такой как термопрокладка или термопаста, на задней части COB, чтобы обеспечить наилучшее возможное соединение.

Нанесение термопасты на заднюю часть COB – много не надо!

Сглажен.

3. Драйверы для светодиодов

Драйверы для светодиодов представляют собой удобные маленькие коробочки, которые берут питание из электрической розетки и преобразуют его в форму, которую могут использовать COB. Электричество, поступающее из вашей розетки, представляет собой переменный ток (AC), и это не работает для светодиодов COB — вместо этого им требуется постоянный ток (DC). Драйверы светодиодов

часто поставляются без разъемов, что означает, что вам придется подключить вилку питания переменного тока к концу кабеля питания (из коробки это просто 3 оголенных провода). Вам также нужно будет подключить положительный и отрицательный провода, которые подключаются к цепи светодиода COB, а также 2 провода, которые контролируют затемнение устройства (некоторые драйверы поставляются со встроенной ручкой затемнения, но другие просто поставляются с 2 провода, к которым вы должны подключить потенциометр).

При покупке драйвера светодиодов необходимо убедиться, что он способен производить достаточную мощность (в ваттах) для работы всех ваших COB. Вы также должны убедиться, что он может производить эту мощность при определенном токе (в амперах) и напряжении (в вольтах). Драйверы для светодиодов бывают двух типов: драйверы постоянного напряжения драйверы и драйверы постоянного тока . Драйверы постоянного напряжения поддерживают постоянное номинальное напряжение и изменяют выходной ток, тогда как драйверы постоянного тока поддерживают постоянный номинальный ток и изменяют выходное напряжение. РЕЗЮМЕ. драйверы обычно используются в параллельных проводных системах, а C.C. Драйверы обычно используются в последовательно соединенных системах.

Если вы новичок в светодиодах, я бы посоветовал начать с драйверов постоянного тока, так как с ними гораздо проще работать и они лучше подходят для большинства светодиодных приложений. Драйверы постоянного напряжения также прекрасно работают, но могут быть сложнее в настройке и менее щадящие, если вы не соответствуете драйверу и COB.

Я бы посоветовал прочитать эти сообщения о выборе светодиодных COBS и соответствующих драйверов, последовательном и параллельном подключении светодиодных COB, а также о драйверах постоянного тока и постоянного напряжения для более подробного объяснения.

Драйвер постоянного тока мощностью 200 Вт для светодиодов.

4. Электропроводка

Это самая простая часть системы – каждый работал с проводом в той или иной степени. Вам не понадобится много проволоки, но вы обязательно должны попытаться найти правильный материал. Вам нужно будет соединить все COB друг с другом, а затем снова подключить COB к драйверу для питания. См. пост о последовательном и параллельном подключении светодиодных COB для получения дополнительной информации о том, как подключить COB, и этот пост для помощи в выборе провода для вашей системы. В большинстве случаев подойдет одножильный кабель 18-го калибра, но, тем не менее, лучше проверить.

Драйвер светодиода с диммирующим потенциометром, штепсельной вилкой переменного тока и подключенными удлинителями выходных проводов калибра 18.