Вступ:У сучасному та найсучаснішому розвиткуосвітленняУ галузі світлодіодні та COB-джерела світла, безсумнівно, є двома найяскравішими перлинами. Завдяки своїм унікальним технологічним перевагам вони разом сприяють розвитку галузі. У цій статті ми заглибимося у відмінності, переваги та недоліки між COB-джерелами світла та світлодіодами, дослідимо можливості та виклики, з якими вони стикаються на сучасному ринку освітлення, а також їхній вплив на майбутні тенденції розвитку галузі.
ЧАСТИНА.01
PупаковкаTекологія： Tвін перейшов від дискретних одиниць до інтегрованих модулів
Традиційне світлодіодне джерело світла
ТрадиційнийСвітлодіодне світлоДжерела використовують однокристальний режим упаковки, що складається зі світлодіодних чіпів, золотих дротів, кронштейнів, флуоресцентних порошків та пакувальних колоїдів. Чіп закріплений на дні світловідбиваючого тримача для склянок за допомогою струмопровідного клею, а золотий дріт з'єднує електрод чіпа зі штифтом тримача. Флуоресцентний порошок змішується з силіконом для покриття поверхні чіпа для спектрального перетворення.
Цей метод упаковки створив різноманітні форми, такі як пряме введення та поверхневий монтаж, але по суті це повторювана комбінація незалежних світловипромінюючих блоків, подібних до розкиданих перлин, які потрібно ретельно з'єднати послідовно, щоб сяяти. Однак, під час будівництва великомасштабного джерела світла складність оптичної системи зростає в геометричній прогресії, так само, як і будівництво величної будівлі, яка вимагає багато людських ресурсів та матеріальних ресурсів для складання та поєднання кожної цеглинки та каменю.
Джерело світла COB
COB-світлоДжерела виходять за рамки традиційної парадигми упаковки та використовують технологію прямого склеювання кількох мікросхем для безпосереднього склеювання десятків і тисяч світлодіодних мікросхем на друковані плати на металевій основі або керамічні підкладки. Мікросхеми електрично з'єднані між собою за допомогою високощільної проводки, а рівномірна люмінесцентна поверхня утворюється шляхом покриття всього шару кремнієвого гелю, що містить флуоресцентний порошок. Ця архітектура подібна до вбудовування перлин у прекрасне полотно, усуваючи фізичні проміжки між окремими світлодіодами та досягаючи спільного проектування оптики та термодинаміки.
Наприклад, Lumileds LUXION COB використовує технологію евтектичного паяння для інтеграції 121 мікросхеми потужністю 0,5 Вт на круглій підкладці діаметром 19 мм, із загальною потужністю 60 Вт. Відстань між мікросхемами стиснута до 0,3 мм, а за допомогою спеціального відбивного резонатора рівномірність розподілу світла перевищує 90%. Таке інтегроване пакування не тільки спрощує виробничий процес, але й створює нову форму «джерела світла як модуля», забезпечуючи революційну основу для...освітленнядизайн, як і надання готових вишуканих модулів для дизайнерів освітлення, значно підвищуючи ефективність проектування та виробництва.
ЧАСТИНА.02
Оптичні властивості:Трансформація зточкове світлоджерело світла до поверхні
Один світлодіод
Один світлодіод, по суті, є ламбертівським джерелом світла, що випромінює світло під кутом близько 120°, але розподіл інтенсивності світла демонструє різко спадаючу криву кажана в центрі, подібну до яскравої зірки, що світить яскраво, але дещо розсіяно та неорганізовано. Щоб задовольнитиосвітленнявимоги, необхідно змінити криву розподілу світла за допомогою вторинної оптичної конструкції.
Використання TIR-лінз у системі лінз може стиснути кут випромінювання до 30°, але втрати світлової ефективності можуть досягати 15%-20%; параболічний відбивач у схемі відбивача може підвищити центральну інтенсивність світла, але це призведе до появи помітних світлових плям; при поєднанні кількох світлодіодів необхідно дотримуватися достатньої відстані, щоб уникнути кольорової різниці, що може збільшити товщину лампи. Це як намагатися скласти ідеальну картину із зірками на нічному небі, але завжди важко уникнути дефектів і тіней.
Інтегрована архітектура COB
Інтегрована архітектура COB природно має характеристики поверхнісвітлоджерело, подібне до яскравої галактики з рівномірним та м'яким світлом. Щільне розташування багатьох кристалів усуває темні ділянки, а в поєднанні з технологією мікролінзової матриці дозволяє досягти рівномірності освітлення >85% на відстані 5 м; Шорсткість поверхні підкладки дозволяє збільшити кут випромінювання до 180°, зменшуючи індекс відблисків (UGR) нижче 19; При тому ж світловому потоці оптичне розширення COB зменшується на 40% порівняно зі світлодіодними матрицями, що значно спрощує конструкцію розподілу світла. У музеїосвітленнясцена, трек COB від ERCOвогнідосягають коефіцієнта освітлення 50:1 на відстані проекції 0,5 метра завдяки лінзам вільної форми, що ідеально вирішує суперечність між рівномірним освітленням та виділенням ключових точок.
ЧАСТИНА.03
Рішення для терморегуляції:інновації від локального розсіювання тепла до теплопровідності на системному рівні
Традиційне світлодіодне джерело світла
Традиційні світлодіоди використовують чотирирівневий шлях теплопровідності "друкованої плати з твердим шаром опори мікросхеми" зі складним складом теплового опору, подібним до шляху обмотки, що перешкоджає швидкому розсіюванню тепла. Що стосується теплового опору інтерфейсу, то між мікросхемою та кронштейном існує контактний термічний опір 0,5-1,0 ℃/Вт; що стосується теплового опору матеріалу, теплопровідність плати FR-4 становить лише 0,3 Вт/м·K, що стає вузьким місцем для розсіювання тепла; під час сумарного ефекту локальні гарячі точки можуть підвищити температуру переходу на 20-30 ℃ при об'єднанні кількох світлодіодів.
Експериментальні дані показують, що коли температура навколишнього середовища досягає 50 ℃, швидкість згасання світла SMD-світлодіодів утричі швидша, ніж при температурі 25 ℃, а термін служби скорочується до 60% від стандарту L70. Так само, як і при тривалому впливі палючого сонця, продуктивність та термін служби...Світлодіодне світлоджерело буде значно зменшено.
Джерело світла COB
COB використовує трирівневу архітектуру провідності "тепловідводу підложки мікросхеми", що забезпечує стрибок у якості теплового управління, подібно до прокладання широкої та рівної магістралі длясвітлоджерела, що дозволяють швидко проводити та розсіювати тепло. Що стосується інновацій підкладок, теплопровідність алюмінієвої підкладки досягає 2,0 Вт/м·K, а керамічної підкладки з нітриду алюмінію — 180 Вт/м·K; Що стосується рівномірного тепловідведення, під масивом мікросхем укладається рівномірний тепловий шар для контролю різниці температур у межах ± 2 ℃; Він також сумісний з рідинним охолодженням, з тепловіддачею до 100 Вт/см², коли підкладка контактує з пластиною рідинного охолодження.
У автомобільних фарах джерело світла Osram COB використовує термоелектричну конструкцію розділення для стабілізації температури переходу нижче 85 ℃, що відповідає вимогам надійності автомобільних стандартів AEC-Q102, зі терміном служби понад 50 000 годин. Так само, як і під час руху на високих швидкостях, воно все ще може забезпечити стабільну танадійне освітленнядля водіїв, забезпечення безпеки руху.
Взято з Lightingchina.com
Час публікації: 30 квітня 2025 р.