Chip On Board светодиоды — преимущества, характеристики, конструкция

Технология COB (Chip On Board) добралась и до светодиодов. Метод, при котором чип монтируют непосредственно на плате, давно используется в штамповке унифицированных электронных плат и зарекомендовал себя чрезвычайной надёжностью и миниатюрностью. Его появление внесло новизну в развивающийся светодиодный мир, позволило заглянуть за горизонт возможностей полупроводниковых компонентов.

Блок: 1/6 | Кол-во символов: 386
Источник: https://ledjournal.info/spravochnik/cob-svetodiody-i-lampy.html

Прорыв

С 2009 года появились SMD диоды, мощность которых составляет 0,01-0,2 ватта. Состоят светодиоды данного типа из 1-3 кристаллов, которые приклеивались к керамической квадратной основе размерами от 1,4 до 6 мм. И каждый точечный диод покрыт сверху люминофором. Самое главное, что соединение светодиодов с плато происходит методом пайки. А, значит, весь технологический процесс можно полностью автоматизировать, избежав дорогого ручного труда.

Устройство светодиодной лампы

Но и это еще не все.

  • SMD диоды маломощные, для одного светильника приходится устанавливать их в большом количестве (до 700 штук). А это стопроцентный рассеивающий свет. То есть, нет необходимости использовать дорогие и сложные оптические системы. Оптимальный вариант – плафон из обычного стекла, у которого светопотери составляют всего лишь 8%.
  • Светодиоды располагаются на плато через определенные промежутки, которые в несколько раз превышают размеры самих кристаллов. Поэтому так хорошо видны сами диоды по отдельности, а не в общей массе. К тому же есть возможность увеличить оптимальное свечение в комнатах, где стоит компьютер. Можно просто установить светильники с молочными светодиодами.

Единственный минус SMD светильников – низкая их ремонтопригодность. Разобрать и перепаять сгоревший диод вручную практически невозможно. Так что лучше, если заменить полностью светильник новым. Обойдется это недорого.

Блок: 2/6 | Кол-во символов: 1390
Источник: https://onlineelektrik.ru/osveshhenie/sdiod/svetodiodnye-lampy-cob-budushhee-osveshheniya.html

СОВ vs Суперъяркий диод: case study

Чтобы наглядно увидеть плюсы и минусы технологии COB, давайте проверим ее в деле по сравнению с аналогичным решением для создания направленного света — суперъярким диодом. И ту, и другую технологию возьмем в составе изделия — светильника. Оценивать будем по следующим параметрам:

1.  Дизайн;

2.  Качество светового пучка;

3.  Энергоэффективность;

4.  Долговечность;

5.  Применимость.

Ита-а-ак, леди и джентельмены, поприветствуем! В левом углу ринга — даунлайт на сверхъярком светодиоде; в правом углу ринга — даунлайт с COB-матрицей! Fight!

Блок: 2/7 | Кол-во символов: 971
Источник: https://aledo-pro.ru/articles/view/COB/

Недостатки

  • Невозможен ремонт путём обычной замены микросхемы.
  • Нагрузки (изгибы) на плату при неправильном крепеже кристалла могут повредить микросхему и вывести из строя COB-модуль.
  • В отдельных случаях, при недостаточной толщине слоя компаунда возможна засветка кристалла и возникновение фотоэффекта, что может привести к сбоям в работе устройства.
Блок: 3/6 | Кол-во символов: 348
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Chip_on_board

1. Дизайн

Первое, что хочется отметить, — это внешний вид соперников. Зачастую именно он является определяющим при выборе заказчиком LED-источника света.

На фото ниже представлены два “бойца” из нашего каталога — встраиваемый светильник на сверхъярких светодиодах 7W TD20 IP44 Round (слева) и встраиваемый точечный светильник на основе LED-матрицы от Edison Opto 7W G2 TD20 IP44 (справа).

Разница очевидна и состоит в количестве светящих точек (источников светового излучения) в даунлайте: для светильника из сверхъярких диодов 7W TD20 IP44 Round — 7 точек; для светильника на базе COB-матрицы от Edison Opto 7W G2 TD20 IP44 — одна точка (как в привычных галогенных лампах).

На вкус и цвет, как говорится, товарищей нет, но, по нашему опыту, более консервативные во взглядах покупатели отдают предпочтение светильникам на COB-матрице (вероятно, из-за более привычного вида источника света).

Блок: 3/7 | Кол-во символов: 1396
Источник: https://aledo-pro.ru/articles/view/COB/

Процесс производства

Процесс производства COB LED состоит из множества этапов:

  • изготовления подложек;
  • нанесения на них состава, обеспечивающего адгезию;
  • установки кристаллов;
  • затвердения клеящего покрытия;
  • плазменной очистки от загрязнений;
  • электрического соединения светодиодов;
  • покрытия кристаллов люминофором, обеспечивающим герметизацию.

Печатная плата трехслойная: основание из металла, диэлектрик, слой, проводящий ток.

Длительное время реализовать СОВ технологию не позволяло отсутствие способа равномерного нанесения на подложки адгезивного состава. Он должен быть определенной толщины, не допускается ни увеличение, ни уменьшение. При первом варианте нарушается тепловой контакт с корпусом, при втором кристаллы отклеиваются.

В 2009 году был предложен метод magnetron sputtering (магнетронное распыление), позволяющий создать тепловой контакт, по качеству превышающий тот, который создается на печатных платах SMD. Новый метод назвали MCOB (Multi Chip-onBoard). На данный момент его используют все лучшие производители.

Внимание! Даже в научных изданиях COB и MCOB обладает одним и тем же смыслом.

СОВ технология позволяет создавать матрицы любой формы без дополнительных оптических элементов.

Блок: 3/7 | Кол-во символов: 1189
Источник: https://svetilnik.info/svetodiody/cob-led.html

Преимущества

Если рассматривать преимущества светодиодов, то их наберется весьма значительное количество.

Во-первых, они очень экономичны в плане расхода электроэнергии. На сегодняшний день нет световых приборов, которые могли бы с ними соревноваться по этому параметру. Причем это никак не отражается на силе светового потока, излучаемого элементами на кристаллах.

К экономичности можно отнести и срок службы подобных LED-компонентов, т. к. частое приобретение приборов освещения негативно сказывается на финансовом состоянии. Если посмотреть на статистику, то светодиодные лампы приходится покупать в 10 раз реже, чем люминесцентные, а лампочки накаливания вообще меняются чаще в 35–40 раз. В то же время расход электроэнергии при использовании светодиодов в сравнении с «лампочкой Ильича» ниже на 87%!

Во-вторых, светодиодные лампы удобны и просты в подключении и не требуют при этом каких-то особых навыков. К тому же, к примеру, в тех же рекламных щитах при выходе из строя нескольких элементов не произойдет ничего страшного. На его работе это никак не отразится. Ну а при огромном сроке службы светодиодов решается и проблема их замены. А главное удобство – это то, что работать такие элементы могут практически при любой температуре.

В-третьих, это, конечно, их надежность. Ведь для того, чтобы расколоть лампу накаливания или люминесцентную трубку, не нужно прикладывать особых усилий. А вот со светодиодом придется повозиться. Эпоксидный корпус так легко не расколоть.

Нельзя обойти вниманием и эстетическую сторону данного вопроса, ведь возможность игры с цветом при применении этих источников освещения практически ничем не ограничена, кроме воображения, фантазии человека. Работу со светодиодами можно сравнить с искусством рисования художником своих полотен.

А потому, несмотря на то, что в наше время продажи подобных световых элементов пока не слишком внушительны, скорее всего, пройдет совсем немного времени, и светодиоды выйдут на первое место по этому показателю, вытеснив остальные виды освещения с прилавков магазинов электротехники.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 2055
Источник: https://LampaGid.ru/vidy/svetodiody/printsip-raboty

Спектры излучения

Современные светодиоды имеют шесть основных спектров, т. е. их свечение может быть желтым, зеленым, красным, синим, голубым и белым. И самым сложным для ученых оказалось создание голубого светового элемента на кристаллах.

Вообще частота исходящих от светодиодов излучений лежит в узком направлении. Опираясь на все данные, ее можно назвать монохромной. И естественно, что она имеет кардинальное отличие от частоты солнечного излучения или ламп накаливания.

Уже не первый год ведутся споры по поводу влияния подобного излучения на зрение человека, равно как и на весь организм в целом. Но проблема заключается в том, что все подобные дискуссии так до сих пор ни к чему и не привели, потому как нет ни одного документального доказательства о проведении исследований в этой области.

Блок: 4/5 | Кол-во символов: 798
Источник: https://LampaGid.ru/vidy/svetodiody/printsip-raboty

2. Качество светового пучка

Теперь обратим внимание на то, как соперники держатся на ринге — на техничность и стиль работы, а именно на формируемый каждым из них световой пучок.

Из-за большого количества одиночных источников света (в случае с даунлайтом на сверхъярких диодах) проявляет себя эффект мультитеней, который отчетливо виден на фото слева.

В свою очередь, COB-матрицы до последнего времени имели свой недостаток, а именно неравномерное распределение интенсивности светового пучка (с максимумом в центре). К счастью, осенью 2014 года было найдено решение: применение двойной системы, рефлектор + единая оптика на всю COB-матрицу. До этого момента сверхъяркие диоды демонстрировали более равномерный и симметричный световой пучок, что давало им некоторое преимущество в глазах потребителей.

Справедливо будет отметить, что новая оптическая система светильников на базе COB-матриц вносит дополнительные потери мощности из-за применения акрила и силикона в линзе. Однако получаемое качество светового пучка высоко ценится нашими заказчиками: ритейлерами и теми, кто занимается рекламно-выставочной деятельностью.

Блок: 4/7 | Кол-во символов: 1625
Источник: https://aledo-pro.ru/articles/view/COB/

Отличительные характеристики COB

Наравне с другими типами светодиодов, COB матрицы имеют свои «светлые и темные стороны», о которых стоит упомянуть. Первый плюс в пользу COB – это форма матрицы, которую можно изготовить круглой, квадратной, с технологическими отверстиями… В общем, любой. Это позволяет дублировать размеры практически любого источника искусственного света и подстраиваться под нужную форму. Второй положительный аспект – качество излучаемого света. Предметы, освещаемые COB светильниками, имеют чёткую теневую границу за счет равномерного распределения светового потока. Лампы на SMD светодиодах не могут похвастаться такой контрастностью из-за отдельно расположенных кристаллов и отражателей.

Нельзя пройти мимо энергетических показателей. Мощность одной COB матрицы зависит от её геометрии, количества кристаллов и совершенства применяемой технологии изготовления. Стоит отметить высокую светоотдачу COB матриц. Например, наиболее технологически совершенная, массово производимая COB матрица CXB1820 от компании Cree, имеет светоотдачу в 166 лм/Вт.

Недостатком COB технологии можно назвать не ремонтопригодность матрицы в случае частичного или полного выхода из строя отдельных чипов.

Блок: 4/6 | Кол-во символов: 1205
Источник: https://ledjournal.info/spravochnik/cob-svetodiody-i-lampy.html

О продукции

В экономически развитых странах COB светильники уже доказывают своё превосходство на практике. Не дожидаясь совершенствования технологического процесса и снижения себестоимости COB матриц, швейцарцы активно переоборудуют уличные фонари и рекламные вывески под новую технологию. В крупных универмагах и мелких магазинах на смену люминесцентным лампам пришли светодиоды. Такое активное внедрение энергосберегающих технологий объясняется желанием богатой Швейцарии в ближайшие 20 лет полностью отказаться от атомных электростанций.

В других странах Еврозоны светодиодные источники света также превалируют над люминесцентными, за счет государственной поддержки и рекламных акций. На российском рынке выпуск мощных светоизлучающих диодов COB наладила компания «Оптоган». Сегодня компанией «Оптоган» наиболее совершенная линейка COB светодиодных матриц представлена серией OCC. Каждая COB матрица может иметь определённую температуру цвета (тёплую, нормальную, дневную или холодную) с четким указанием бина яркости. Более подробную информацию можно найти в спецификации.

Блок: 5/6 | Кол-во символов: 1078
Источник: https://ledjournal.info/spravochnik/cob-svetodiody-i-lampy.html

Монтаж COB светодиодов

Основное преимущество COB LED – упрощение монтажа кристаллов. Не требуется защитный корпус, светодиоды крепятся к радиатору (по сути, к корпусу светильника). Схема такая же, как у самых популярных светодиодов SMD, но один диод заменяет цепочка, состоящая из нескольких кристаллов.

Справка! В мощной СОВ-матрице может быть десятки и сотни кристаллов, соединенных последовательно и параллельно, для питания требуется блок на 9-40В. 

Блок: 5/7 | Кол-во символов: 451
Источник: https://svetilnik.info/svetodiody/cob-led.html

Заключение по теме

Для многих, наверное, уже не секрет, что многие европейские страны хотят отказаться от электроэнергии, которая выработана на расщеплении урана. Атомные электростанции ненадежны. К примеру, Швейцария до 2036 года закроет все АЭС, хотя на них ложиться до 41% выработки электроэнергии. Поэтому европейцы большие деньги вкладывают в разработку новых энергоемких технологий, где светодиодное освещение находится в приоритете.

И последнее по данной теме. Многие потребители задаются вопросом, какие светодиодные лампы все-таки лучше, как правильно выбрать? Если вы прочитали статью, тогда должны понять, что в этом вопросе нет смысла.

Блок: 6/6 | Кол-во символов: 647
Источник: https://onlineelektrik.ru/osveshhenie/sdiod/svetodiodnye-lampy-cob-budushhee-osveshheniya.html

Рекомендации по работе с COB светодиодами

COB используются для индикации и освещения, световой поток мощнее, чем у СМД. Но СОВ LED излучают свет под углом 180 градусов, поэтому не пригодны для систем с узконаправленным излучением.

Светильники из этих матриц подвергаются различным экспериментам, по результатам можно сделать определенные выводы:

  • это лучший вариант для коммерческих светильников с направленным лучом света;
  • хорошо подходят для уличных прожекторов с мощностью до 50 Вт;
  • для промышленных светильников «колокол» это не лучший вариант (особенно, если мощность более 50 Вт).

При выборе стоит помнить о том, что СОВ деградируют быстрее, чем СМД. В промышленности мешает такой фактор, как ослепление, мешающие работе. 

Для жилых помещений производятся компактные прожекторы для декоративной подсветки и акцентирования отдельных элементов интерьера. Приборы с мощностью 7-9 Вт пригодны для архитектурной подсветки. CREE предлагает точечные настенные и потолочные светильники, излучающие свет без бликов и хорошо работающие с диммером.

Домашние мастера пытаются делать светильники своими руками, используя низкопрофильные держатели для СОВ-светодиодов. Они избавляют от необходимости работать с паяльником и специальными инструментами при установке матрицы в корпус светильника. Большинство этих изделий комплектуется пластинами, удерживающими диод, и проводами.

Блок: 6/7 | Кол-во символов: 1361
Источник: https://svetilnik.info/svetodiody/cob-led.html

Подведем итоги

В aledo-pro мы придаем первостепенное значение качеству света и хотели бы отметить, что особенности технологий, которые сегодня применяются при производстве светодиодов, важно учитывать заказчикам при принятии решений о выборе в пользу одной из них.

Сегодня рынок светодиодных решений в России находится на стадии становления (российские стандарты в этой области еще только формируются), поэтому риск приобрести некачественное светотехническое оборудование весьма высок.

Из всех правил бывают исключения, кроме, пожалуй, одного: выбор в пользу той или иной конкретной технологии лишь тогда по-настоящему безопасен и эффективен, если он делается исходя из решаемой задачи и при поддержке профессионалов, обладающих хорошей репутацией. 

Блок: 7/7 | Кол-во символов: 842
Источник: https://aledo-pro.ru/articles/view/COB/

Основные выводы

COB-технология усложняет рядовому потребителю выбор при покупке, особенно, если производитель неизвестный. Параметры по внешнему виду определить невозможно.

Производители заявляют, что срок службы COB LED 30 тыс. часов. Такой результат достигнут при помощи испытаний в экстремальных условиях и математического моделирования. Проверить правдивость данного утверждения пока никому не удалось, так как на это требуется 5-6 лет. То, что это оценка производителя, подтверждается сроком гарантии на 20 тыс. часов. 

Светильники с COB LED проще по конструкции, так как в них устанавливается одна матрица вместо нескольких светодиодов. Не требуется производство печатных плат и дополнительных оптических элементов, компактные размеры позволяют уменьшить габариты светильников. Сборка осветительных приборов проще: требуется только модуль, радиатор, линза и драйвер. Все эти аспекты снижают себестоимость.

При выборе важно учесть недостатки. Срок службы даже самых качественных COB LED меньше, чем СМД, а стоимость отличается мало.

Предыдущая

СветодиодыОсобенности светодиодного освещения в квартире: виды, схемы, монтаж

Следующая

СветодиодыУстройство и подключение светодиодной ленты на 12 В

Блок: 7/7 | Кол-во символов: 1191
Источник: https://svetilnik.info/svetodiody/cob-led.html
Кол-во блоков: 29 | Общее кол-во символов: 28535
Количество использованных доноров: 7
Информация по каждому донору:

  1. https://LampaGid.ru/vidy/svetodiody/printsip-raboty: использовано 3 блоков из 5, кол-во символов 4730 (17%)
  2. https://ru.wikipedia.org/wiki/Chip_on_board: использовано 1 блоков из 6, кол-во символов 348 (1%)
  3. https://onlineelektrik.ru/osveshhenie/sdiod/svetodiodnye-lampy-cob-budushhee-osveshheniya.html: использовано 3 блоков из 6, кол-во символов 2966 (10%)
  4. https://svetilnik.info/svetodiody/cob-led.html: использовано 5 блоков из 7, кол-во символов 5192 (18%)
  5. https://ledjournal.info/spravochnik/cob-svetodiody-i-lampy.html: использовано 5 блоков из 6, кол-во символов 5294 (19%)
  6. http://greenec.ru/energosberezhenie/lighting_54/: использовано 2 блоков из 4, кол-во символов 2110 (7%)
  7. https://aledo-pro.ru/articles/view/COB/: использовано 6 блоков из 7, кол-во символов 7895 (28%)


Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий