Popis LED typu COB
Není to tak dávno, co se trh začal plnit LED žárovkami vyrobenými pomocí technologie COB. Ihned po objevení se takových produktů začaly informace o nich získávat charakter mýtů. Tato recenze je pokusem oddělit pravdu od fikce a marketingových triků.
Co je COB LED
Od příchodu SMD LED se inženýrství nezastavilo. Vývojáři mnoha výrobců vyřešili problémy se zmenšením osvětlovacích zařízení, zvýšením světelného výkonu, zjednodušením a snížením nákladů na instalaci, montáž atd. Nyní je obtížné zjistit, kdo jako první přišel s nápadem neuzavřít každý p-n přechod do samostatného pouzdra potaženého fosforem, ale umístit několik krystalů arsenidu galia do jednoho obalu. Ale první vzorek takových produktů se objevil na trhu v roce 2003 od Citizen Electronics.
Nápad se ukázal jako průlomový. Kromě vyřešení výše uvedených problémů bylo možné koncentrovat vyzařující prvky na relativně malou plochu a dosáhnout menšího rozptylu světla.Tato technologie se nazývá COB – chip-on-board, „chip on board“. Možná přesnější překlad by byl výraz „prvek na desce“ nebo „krystal na desce“.
Výroba matric vyrobených podle tohoto principu byla dlouhou dobu omezována složitostí lepení LED na substrát. Tloušťka lepidla musí být přísně ověřena: snížení vrstvy vede ke snížení pevnosti upevnění, zvýšení vede ke snížení účinnosti odvodu tepla. V roce 2009 byl tento problém vyřešen a COB technologie zahájila svůj triumfální pochod světem světelné techniky.
Modul vyrobený podle tohoto principu obsahuje matici LED bez pouzder umístěnou na základně. Díky absenci skořepin bylo možné zvýšit hustotu vyzařujících prvků a zvýšit jas odebraný z jednotkového povrchu. V některých případech jsou LED diody pro dlouhou životnost vyplněny průhlednou směsí. Horní část pláště je potažena fosforem.
Deska plošných spojů je vyrobena podle obvyklé technologie, tvoří ji vodivé dráhy umístěné na dielektrickém podkladu. Kovová deska s vysokou tepelnou vodivostí je přilepena zespodu a výrobek získá hotový vzhled.
Důležité! K zajištění běžné provozní teploty LED ve většině případů standardní chladič nestačí. Je nutné použít další externí chladič.
Typické hodnoty světelného toku matric s velikostí krystalu 0,762 * 0,762 mm v závislosti na výkonu jsou uvedeny v tabulce.
| Elektrický výkon, W | Počet prvků, ks | Světelný tok, lm |
| 10 | 9 | 450-550 |
| 30 | 30 | 1800-2200 |
| 50 | 50 | 2550-2750 |
| 100 | 100 | 4500-5500 |
Ve skutečnosti se parametry mohou mírně lišit v důsledku dalších podmínek.
Typy
V poslední době se na trhu objevily COB LED s vestavěnými ovladači. „Na palubě“ je nyní nejen matice, ale také usměrňovací prvky, stejně jako mikroobvod pro stabilizaci proudu prostřednictvím vyzařovacích prvků. Jak vidíte, další prvky nejsou skryty pod společným pláštěm, ale jsou namontovány na samostatné desce a spojeny do modulu.
Tento typ COB LED technologie je jeden celek, kterému zbývá pouze napájet napětí.
Princip činnosti a vlastnosti
Nové principy nemají být základem pro provoz COB LED. Všechny stejné p-n přechody z arsenidu galia, fosfidu india nebo jiných materiálů. Stejná rekombinace hlavních nábojů s emisí světelného kvanta při použití stejnosměrného napětí. Stejné monochromatické světlo s úzkým spektrem. Stejné principy pro získání nepřístupných barev - při napájení iniciuje záření LED (v optickém rozsahu nebo UV) záři luminoforu. Tato známá metoda umožňuje získat barvy, kterých nelze dosáhnout přímým svitem polovodičových přechodů. Také problém s odvodem tepla nezmizel. Novinka prvků je pouze ve výrobní technologii, která umožňuje posunout zařízení vyzařující světlo na novou spotřebitelskou úroveň.
Řízení
Ovládání COB LED spočívá ve spínání napájecího napětí a v tomto ohledu nejsou zásadní rozdíly od běžných zařízení. Tento prvek můžete zapnout a vypnout:
- ruční přepínač pro příslušné napětí;
- elektromagnetické relé nebo startér;
- elektronický klíč (tranzistor, tyristor).
Je pouze nutné vzít v úvahu, že výkon takové LED může dosáhnout 100 W a provozní napětí je 220 V.Spínací prvek musí mít odpovídající parametry.
Doporučeno pro prohlížení: COB led vs smd led
Výhody a nevýhody
Důležité! Vzhledem k nízkým nákladům na výrobu COB LED tyto nevýhody postupně ztrácejí na významu. Vše směřuje k tomu, že je nákladově efektivnější matrici vyměnit, než ji obnovovat.
Prohlášení výrobců o zvýšeném světelném výkonu ve vztahu k výkonu v důsledku použití nových výrobních principů by s největší pravděpodobností měla být přičítána marketingovým tahům. Již bylo uvedeno, že základem pro fungování matic COB by neměly být žádné nové principy. A určité zvýšení světelného výkonu může být spojeno s přirozeným vývojem technologií na výrobu fosforů a polovodičových krystalů.
Život
Výrobci COB uvádějí průměrnou životnost kolem 30 000 hodin. Jedná se o cca 3,5 roku nepřetržitého provozu. U konvenčních LED v technických specifikacích je tato doba obvykle uváděna v rozsahu až 50 000 hodin (5,5 roku).Často se dochází k závěru, že spolehlivost prvků COB je nízká. Ve skutečnosti ještě nebyly nashromážděny zkušenosti s provozem nových zařízení vyzařujících světlo. Všechny údaje jsou odvozeny z výpočtů, které často neberou v úvahu provozní podmínky. A je nepravděpodobné, že by některý z výrobců provedl několik let trvající reálné testy. Nemá to smysl - během této doby přijdou nové technologie a materiály.
Je třeba mít na paměti, že záruční doby pro tyto i další prvky jsou stanoveny přibližně stejně - v oblasti 15 000 hodin. Všechno ostatní jsou prognózy a čistý marketing. Proto všechny informace o životnosti mají dnes charakter prohlášení a je třeba s nimi zacházet opatrně.
COB LED lampa
Další výhodou nové technologie je, že lze vyrábět matrice libovolného tvaru a velikosti. Ve většině případů se vyrábí kulatá a obdélníková (čtvercová) zařízení, ze kterých lze vyrobit lampy různých konfigurací.
Kukuřičná lampa, která má svůj název podle decentních prvků připomínajících obilná zrna, dostala nový vzhled. Nyní nejsou žádné světelné body, povrch zpevnil, záření je rovnoměrnější. Velikost takových lamp je nyní omezena požadavky na mechanickou pevnost matrice, ale lze doufat, že vývoj technologií v blízké budoucnosti umožní tento problém obejít.
LED reflektor využívající takové matice může mít buď jeden vyzařovací prvek nebo několik, v závislosti na požadovaném jasu záře. Svítidla zatím nejsou vybavena jednou matricí, která nahrazuje několik menších, z důvodu zmíněných rozměrových omezení.
Elektrické schéma
Schéma zapojení závisí na provedení matice. Pokud se jedná pouze o paralelní řetězce prvků, pak musí být připojeny k domácí jednofázové síti 220 V přes usměrňovač nebo budič pro příslušné napětí a proud, jako běžné jednotlivé LED nebo sestavy.
Pokud jsou usměrňovač a budič "na palubě", pak se zapojení neliší od běžné žárovky. Již zmíněná „kukuřice“ má například standardní základnu pro zašroubování do kartuše.
Pinout
LED, stejně jako konvenční dioda, je zařízení, které vede proud v jednom směru. Proto při zapojování musíte dodržovat polaritu. Anoda musí být připojena ke kladnému výstupu zdroje energie, katodě - k zápornému.
Je snadné určit umístění kolíků COB-matice - označení je aplikováno přímo na pouzdro. Závěry jsou označeny symboly „+“ a „-“. Pokud lze sestavu připojit přímo k obvodu střídavého napětí, pak jsou výstupy označeny L (fáze) a N (nula).
Existuje názor, že osvětlovací prvky vyrobené technologií COB v blízké budoucnosti zcela nahradí SMD LED. Ve skutečnosti se to pravděpodobně nestane. SMD prvky koneckonců nenahradily úplně výstupní prvky, i když je výrazně utlačily. Je velmi pravděpodobné, že zde bude situace stejná - každá technologie bude zabírat své vlastní místo.