Beschrijving van LED's van het COB-type
Nog niet zo lang geleden begon de markt te worden gevuld met LED-lampen gemaakt met behulp van COB-technologie. Onmiddellijk na het verschijnen van dergelijke producten begon informatie over hen het karakter van mythen te krijgen. Deze recensie is een poging om waarheid te scheiden van fictie en marketingtrucs.
Wat is COB-LED
Sinds de komst van SMD LED's heeft de techniek niet stilgestaan. De ontwikkelaars van veel fabrikanten hebben de problemen opgelost van het verkleinen van de verlichtingsapparatuur, het verhogen van de lichtopbrengst, het vereenvoudigen en verlagen van de installatie-, montagekosten, enz. Nu is het moeilijk vast te stellen wie als eerste op het idee kwam om niet elke pn-overgang in een apart omhulsel met een fosforlaagje op te sluiten, maar meerdere galliumarsenidekristallen in één omhulsel te plaatsen. Maar het eerste exemplaar van dergelijke producten verscheen in 2003 op de markt van Citizen Electronics.
Het idee bleek een doorbraak. Naast het oplossen van bovenstaande problemen, werd het mogelijk om de stralende elementen op een relatief klein gebied te concentreren en minder lichtverstrooiing te verkrijgen.Deze technologie heet COB - chip-on-board, "chip on board". Een meer accurate vertaling zou misschien de uitdrukking "element op het bord" of "kristal op het bord" zijn.
Lange tijd werd de productie van volgens dit principe gemaakte matrices beperkt door de complexiteit van het lijmen van LED's op een substraat. De dikte van de lijm moet strikt worden gecontroleerd: een afname van de laag leidt tot een afname van de bevestigingssterkte, een toename leidt tot een afname van de efficiëntie van warmteafvoer. In 2009 werd dit probleem opgelost en begon COB-technologie aan haar triomftocht door de wereld van de verlichtingstechnologie.
Een volgens dit principe geproduceerde module bevat een matrix van LED's zonder behuizing op de basis. Door de afwezigheid van schillen was het mogelijk om de dichtheid van de stralende elementen te vergroten en de helderheid van een eenheidsoppervlak te vergroten. In sommige gevallen zijn LED's gevuld met een transparante verbinding voor duurzaamheid. Het bovenste deel van de schaal is bedekt met een fosfor.
De printplaat wordt geproduceerd volgens de gebruikelijke technologie, het bestaat uit geleidende sporen op een diëlektrische basis. Een metalen plaat met een hoge thermische geleidbaarheid wordt van onderaf gelijmd en het product krijgt een afgewerkte look.
Belangrijk! In de meeste gevallen is een standaard koellichaam niet voldoende om de normale bedrijfstemperatuur van de LED's te garanderen. Er moet een extra extern koellichaam worden gebruikt.
Typische waarden van de lichtstroom van matrices met een kristalgrootte van 0,762 * 0,762 mm, afhankelijk van het vermogen, worden aangegeven in de tabel.
| Elektrisch vermogen, W | Aantal elementen, stuks | Lichtstroom, lm |
| 10 | 9 | 450-550 |
| 30 | 30 | 1800-2200 |
| 50 | 50 | 2550-2750 |
| 100 | 100 | 4500-5500 |
In feite kunnen de parameters enigszins variëren als gevolg van aanvullende voorwaarden.
Soorten
Recent zijn er COB LED's met ingebouwde drivers op de markt verschenen. "Aan boord" is nu niet alleen een matrix, maar ook gelijkrichterelementen, evenals een stroomstabilisatiemicroschakeling door middel van stralingselementen. Zoals je kunt zien, zijn extra elementen niet verborgen onder een gemeenschappelijke behuizing, maar zijn ze op een apart bord gemonteerd en gecombineerd tot een module.
Dit type COB LED-technologie is een enkele eenheid, waaraan alleen spanning moet worden geleverd.
Werkingsprincipe en kenmerken:
Nieuwe principes mogen niet de basis zijn voor de werking van COB-leds. Allemaal dezelfde pn-overgang van galliumarsenide, indiumfosfide of andere materialen. Dezelfde recombinatie van de hoofdladingen met de emissie van een lichtkwantum wanneer er een gelijkspanning op wordt gezet. Hetzelfde monochromatische licht met een smal spectrum. Dezelfde principes voor het verkrijgen van ontoegankelijke kleuren - wanneer stroom wordt toegepast, initieert de straling van LED's (in het optische bereik of UV) de gloed van de fosfor. Deze bekende methode maakt het mogelijk om kleuren te verkrijgen die niet bereikt kunnen worden met de directe gloed van halfgeleiderovergangen. Ook is het probleem van warmteafvoer niet verdwenen. De nieuwigheid van de elementen zit alleen in de productietechnologie, die het mogelijk maakt om lichtgevende apparaten naar een nieuw consumentenniveau te brengen.
Controle
Het aansturen van een COB LED komt neer op het schakelen van de voedingsspanning, en in dit opzicht zijn er geen fundamentele verschillen met conventionele apparaten. U kunt dit element in- en uitschakelen:
- handmatige schakelaar voor de juiste spanning;
- elektromagnetisch relais of starter;
- elektronische sleutel (transistor, thyristor).
Het is alleen nodig om er rekening mee te houden dat het vermogen van een dergelijke LED 100 W kan bereiken en dat de bedrijfsspanning 220 V is.Het schakelelement moet de juiste parameters hebben.
Aanbevolen voor weergave: COB led vs smd led
Voors en tegens
Belangrijk! Gezien de lage productiekosten van COB-LED's, verliezen deze nadelen geleidelijk aan hun betekenis. Alles draait om het feit dat het kosteneffectiever wordt om de matrix te vervangen in plaats van deze te herstellen.
Verklaringen van fabrikanten over verhoogde lichtopbrengst in verhouding tot vermogen als gevolg van het gebruik van nieuwe productieprincipes, moeten hoogstwaarschijnlijk worden toegeschreven aan marketingbewegingen. Al eerder is opgemerkt dat er geen nieuwe principes geacht worden ten grondslag te liggen aan de werking van COB-matrices. En een zekere toename van de lichtopbrengst kan worden geassocieerd met de natuurlijke ontwikkeling van technologieën voor de productie van fosforen en halfgeleiderkristallen.
Levenslang
COB-fabrikanten claimen een gemiddelde levensduur van ongeveer 30.000 uur. Dit is ongeveer 3,5 jaar continu gebruik. Voor conventionele LED's in de technische specificaties wordt deze periode meestal aangegeven binnen het bereik van maximaal 50.000 uur (5,5 jaar).Vaak wordt geconcludeerd dat de betrouwbaarheid van COB-elementen laag is. In feite is er nog geen ervaring opgedaan met de werking van nieuwe lichtemitterende apparaten. Alle cijfers zijn afgeleid van berekeningen die vaak geen rekening houden met bedrijfsomstandigheden. En het is onwaarschijnlijk dat een van de fabrikanten meerdere jaren echte tests heeft uitgevoerd. Ze hebben geen zin - gedurende deze tijd zullen er nieuwe technologieën en materialen komen.
Houd er rekening mee dat de garantieperiodes voor zowel deze als andere elementen ongeveer hetzelfde zijn - in de buurt van 15.000 uur. Al het andere zijn voorspellingen en pure marketing. Daarom is alle informatie over de huidige levensduur in de vorm van verklaringen en moet deze met de nodige voorzichtigheid worden behandeld.
COB LED-lamp
Een ander voordeel van de nieuwe technologie is dat matrijzen van elke vorm en grootte kunnen worden geproduceerd. In de meeste gevallen worden ronde en rechthoekige (vierkante) apparaten geproduceerd, waaruit lampen met verschillende configuraties kunnen worden gemaakt.
De maïslamp, die zijn naam dankt aan de discrete elementen die doen denken aan graankorrels, heeft een nieuwe look gekregen. Nu zijn er geen lichtpunten meer, het oppervlak is vast geworden, de straling is gelijkmatiger. De grootte van dergelijke lampen wordt nu beperkt door de vereisten van de mechanische sterkte van de matrix, maar men hoopt dat de ontwikkeling van technologieën in de nabije toekomst het mogelijk zal maken om dit probleem te omzeilen.
Een LED-spot met dergelijke matrixen kan, afhankelijk van de gewenste helderheid van de gloed, één of meerdere stralende elementen hebben. Armaturen zijn nog niet uitgerust met één matrix, die meerdere kleinere vervangt, vanwege de genoemde maatbeperkingen.
Schakelschema
Het aansluitschema is afhankelijk van de uitvoering van de matrix. Als dit slechts parallelle ketens van elementen zijn, moeten ze worden aangesloten op een enkelfasig 220 V-huishoudend netwerk via een gelijkrichter of driver voor de juiste spanning en stroom, zoals gewone enkele LED's of assemblages.
Zijn de gelijkrichter en driver "aan boord", dan is de aansluiting niet anders dan bij een conventionele gloeilamp. De al genoemde "maïs" heeft bijvoorbeeld een standaard basis om in een patroon te schroeven.
pinout
Een LED is, net als een conventionele diode, een apparaat dat stroom in één richting geleidt. Daarom moet u bij het aansluiten de polariteit in acht nemen. De anode moet worden aangesloten op de positieve uitgang van de stroombron, de kathode - op de negatieve.
De locatie van de COB-matrixpinnen is eenvoudig te bepalen - de markering wordt direct op de behuizing aangebracht. De conclusies zijn gemarkeerd met de symbolen "+" en "-". Als het samenstel rechtstreeks op het wisselspanningscircuit kan worden aangesloten, zijn de uitgangen gemarkeerd met L (fase) en N (nul).
Er is een mening dat verlichtingselementen geproduceerd met behulp van COB-technologie in de nabije toekomst SMD-LED's volledig zullen vervangen. In feite is het onwaarschijnlijk dat dit zal gebeuren. SMD-elementen vervingen immers de output-elementen niet volledig, hoewel ze er aanzienlijk op drukten. Het is zeer waarschijnlijk dat de situatie hier hetzelfde zal zijn - elke technologie zal zijn eigen niche innemen.