1. Краткое развитие светодиода для освещения

Вообще говоря, LED расшифровывается как Light-Emitting Diode.

Соломенная шляпа DIP LED

 

Рисунок 1. DIP-светодиод

1.1 DIP

Первым светодиодом, предназначенным для освещения, был светодиод с двойным расположением линий (DIP), который также называют «светодиодом в соломенной шляпе». Его световая отдача была относительно низкой в ​​то время - всего около 4-5 люмен на единицу или 0.05-0.08 ватт на единицу, что составляет около 60-80 люмен на ватт.

3528 SMD

Рисунок 2. 3528 SMD

1.2 SMD

Светодиод 3528 для поверхностного монтажа (SMD) стал штурмом рынка в 2008 году. Один диодный кристалл заключен в прямоугольный SMD-модуль размером 2.8 мм x 3.5 мм.

5050 smd белый светодиод

Рисунок 3. 5050 SMD

Позже был разработан светодиод 5050SMD. SMD имеет три диодных чипа в SMD 5 x 5 мм. Так как он имеет 3 микросхемы, каждый также может быть инкапсулирован разного цвета (например, красный, зеленый, синий), его можно комбинировать для создания разноцветных огней.

Светодиод SMD 5050RGB

Рисунок 4. Светодиод SMD 5050RGB

Светодиод SMD RGB (красный, зеленый, синий) и светодиод SMD 5050RGB широко используются в цветных гибких светодиодных лентах.

20W COB LED

Рисунок 5. Светодиод COB мощностью 20 Вт

1.3 COB

Светодиодная технология COB (Chip On Board) была впервые представлена ​​на рынке в 2010 году на Кантонской ярмарке в Гуанчжоу. COB может быть алюминиевым или керамическим; мы обсудим это позже.

Для начала разберемся: что такое светодиод SMD?

1.5W 12PCS 5050SMD g4 12v 10w замена светодиода 4

Изображение 6. Светодиод SMD 12 шт.

2. Что такое светодиод SMD?

SMD LED расшифровывается как Surface Mounted Device LED, который использует технологию SMT для установки светодиодного чипа на печатной плате. Печатная плата на самом деле представляет собой плоский объект прямоугольной формы, который мы обычно видим как SMD. Если вы внимательно посмотрите на светодиод SMD, вы увидите крошечную черную точку прямо в центре SMD; это светодиодный чип.

Светодиод WW CW SMD

Рисунок 7. Слева: 6000-6500К; справа: 2700-3500К

Чип покрыт люминофорным порошком и выглядит желтым или оранжевым. Оранжевый обычно излучает теплый белый свет (2700-3500K), а желтый может излучать дневной белый свет (6000-6500K). Цветной 5050 RGB (см. Рисунок 4) не содержит порошка люминофора.

Сверх мощности люминофора капает специальный тип кремниевого оптического клея, который в конечном итоге инкапсулирует чип.

На его задней стороне расположены 2 металлические точки (анод и катод), которые используются для пайки схемы в осветительной арматуре. 5050 имеет 6 металлических точек, так как в нем 3 микросхемы.

SMD светодиоды бывают разных типов: 2835, 3030, 3014, 5050, 5730, 5630; они названы в соответствии с их размерами: длиной и шириной. Например, размер 2835 составляет 2.8 х 3.5 мм. См. Следующую таблицу:

SMD LED
(Модуль)
Размеры
(мм x мм)
мощность
(Ватт)
30303.0 х 3.00.9
35283.5 х 2.80.06
50505.0 х 5.00.24
56305.6 х 3.00.5

Его номинальная мощность зависит от размера чипа; да, это крохотное черное пятно, которое не всегда видно.

Ознакомление с приведенной выше информацией упростит объяснение COB.

Идем вперед.

Но обратите внимание: модели 3030 и 5630, обладающие высокой мощностью, идут после COB. Это важно, так как поможет вам понять, почему COB имеет коммерческую ценность, чтобы захватить долю рынка в данный момент; а именно, до появления COB у нас были только модели 3528 и 5050.

COB-LED высокой мощности

Рисунок 8. Светодиод COB

3. Что такое светодиод COB?

COB LED расшифровывается как Chips On Board LED и представляет собой светодиодный источник освещения с новой технологией инкапсуляции. По сравнению с микросхемой 3528: 1 на плате или микросхемой 5050: 3, светодиодный источник света COB будет иметь несколько микросхем (десятки или даже сотни) на одной печатной плате (печатной плате).

COB имеет печатную плату на своей подложке; Диодные чипы расположены параллельно или / или последовательно, в зависимости от схемы печатной платы. Подложка может быть алюминиевой или керамической. Керамический тип имеет лучшую теплопроводность, что может гарантировать более низкую рабочую температуру светодиода. Хотя COB LED объединяет множество микросхем на одной подложке, у него есть только 2 металлические точки подключения: анод и катод.

Поскольку COB крепит чипы непосредственно к подложке, которая имеет большую площадь охлаждения, COB имеет лучшую теплопроводность по сравнению с SMD. Итак, когда мы проектируем схему на подложке, мы можем рассмотреть возможность сокращения расстояния до чипа, чтобы получить как можно меньший размер COB.

Но почему?

Почему инженеры стремятся получить светодиоды COB меньшего размера?

Позволь мне объяснить:

Представьте, что в эпоху SMD вы хотите создать уличный светодиодный прожектор мощностью 50 Вт, в то время как 3528 имеет только 0.06 Вт. Это означает, что вам понадобится около (50 / 0.06 = 833) 833 штуки 3528SMD на прожектор в целом, и даже каждому 3528SMD также потребуется место для вентиляции и отвода тепла.

Судя по всему, в обычных светодиодных прожекторах не хватит места для 833 штук 3528SMD.

Это невозможно!

Но в этой ситуации COB LED пригодится. См. Следующие рисунки:

Размер 50 Вт COB

Рисунок 9. Размеры светодиода COB мощностью 50 Вт.

Размеры светодиода 3528SMD

Рисунок 10. Размеры светодиода 3528SMD

Размер светодиода COB мощностью 50 Вт составляет всего 36 x 36 мм.

Только 36 x 36 мм решат проблему, 833 штуки размером 3.5 x 2.8 мм - это чертовски фантастика.

4. Преимущество COB LED

4.1. Лучшая теплопроводность

Помните: мы говорили о SMD, у которого на задней стороне есть 2 металлические точки (см. Рисунок 2). Процесс рассеивания тепла SMD будет следующим: тепло, производимое диодными кристаллами, в основном проходит через 2 электрода, затем идет к подложке (обычно алюминию), а затем к радиатору.

Но для COB процесс становится проще, так как его чипы крепятся непосредственно к подложке (алюминиевой или керамической), COB будет иметь лучшую теплопроводность. Кроме того, за счет этого сокращаются расстояния между чипами и экономится место.

4.2. Снизьте частоту отказов производства:

Помните историю о прожекторах, о которой мы говорили раньше? В производственных процессах необходимо припаять электрод к цепи. Для SMD будет 833 x 2 = 1666 точек пайки; но для COB вам нужно иметь дело только с двумя точками пайки - это значительно снизит количество отказов при производстве. Кроме того, это экономит рабочее время, и вы будете меньше платить рабочим.

прямоугольник COB LED

Рисунок 11. Прямоугольный светодиод COB.

5. Недостаток COB LED

Форма COB рассчитана на соответствие специальной конструкции осветительной арматуры - массив микросхем не может быть изменен после того, как они помещены в капсулу. Но SMD более гибок - массив его микросхем определяется схемой печатной платы и может быть изменен в соответствии с различными инженерными решениями.

Круглый светодиод COB

Рисунок 12. Круглый светодиод COB

6. Применение светодиодной лампы COB и светодиода SMD

С развитием светодиодной технологии SMD на рынок вышли такие высокомощные SMD, такие как 3030SMD с номинальной мощностью 0.9 Вт. Таким образом, стало возможным создание мощного прожектора с SMD, такого как встроенные солнечные уличные фонари мощностью 100 Вт или высокие мачтовые фонари мощностью 70 Вт. И SMD, и COB имеют широкое применение, но форма COB относительно адаптирована для различных приспособлений.