LED matrica smd. Rasvjetna oprema na LED matrici COB i SMD

LED nizovi tehnološka su kombinacija na jednoj podlozi od nekoliko poluvodičkih kristala koji emitiraju svjetlost, s uobičajenim punjenjem smjesom fosfora i silikona.

Pojava LED-matrica povezana je s razvojem (Chip-on-Board), što se doslovno prevodi kao "čip na ploči". Ova je tehnologija zamijenila SMD LED diode, karakterizira visok stupanj automatizacije proizvodnje i dovela je do značajnog smanjenja cijena LED svjetiljki i reflektora.

Vrste i područja primjene

Zadržavajući isti princip postavljanja LED kristala na podlogu koja provodi toplinu, LED matrice se značajno razlikuju po broju kristala na jednoj bazi i načinu međusobnog povezivanja.

Broj kristala na jednoj podlozi određuje konačnu snagu matrice koja može doseći stotine vata po proizvodu. Moćni matrični izvori svjetlosti dokazali su se u reflektorima i uličnim rasvjetnim tijelima. Način na koji su kristali povezani zajedno određuje sposobnost upravljanja sjajem pojedinih kristala i parametre napajanja matrice. Serijsko paralelna struktura unutarnjih spojeva omogućuje smanjenje struje i povećanje napona napajanja, što se odražava na karakteristikama matričnih proizvoda.

Sljedeća značajka unutarnjih međusobnih veza kristala s vanjskim vodovima je mogućnost korištenja LED matričnih struktura na informacijskim pločama te na grafičkim ili grafičkim zaslonima. Takve LED matrice nalaze svoju primjenu u kontrolnoj i mjernoj opremi i svim vrstama reklamnih instalacija.

U starijim modelima, za informativne ploče, grafičke ili znakovne zaslone, LED matrice dizajnirane su na temelju DIP ili SMD LED dioda.

Shematski dijagram

Kao što je gore spomenuto, serijsko paralelno spajanje LED kristala zajedno određuje zahtjeve za napajanje matrice. Što je veći opskrbni napon, to je više LED dioda spojeno u seriju. Ova značajka smanjuje zahtjeve za izlaznim strujama pokretačkih programa, ali u slučaju kvara jednog kristala u serijskom krugu, cijeli krug prestaje emitirati svjetlost. Struja se preraspodjeljuje na radne LED-čipove, čime se ubrzava njihova degradacija i ozbiljno smanjuje vijek trajanja LED matrice u cjelini.

Da bi riješili problem, neki proizvođači istovremeno spajaju sve LED čipove unutar matrice u seriju i paralelno. Ova značajka značajno smanjuje mogućnost kvara LED matrice zbog izgaranja jednog čipa. Paralelna veza LED diode među sobom u istoj matričnoj strukturi zahtijevaju velike izlazne struje pogonskog sklopa, ali na ukupnu emitivnost praktički ne utječe neuspjeh jednog ili dva kristala. Matrice za LED zaslone imaju složeni unutarnji preklopni sustav, koji je određen zahtjevima za upravljanje svakom LED-om zasebno. Za kontrolu takvih LED matrica stvoreni su posebni integrirani procesori i mikrovezja.

Veza

U dijagramima povezivanja LED matrica dvije ključne točke su odlučujući čimbenici njihove pouzdanosti - dovoljno područje radijatora za odvođenje topline i stabilizaciju opskrbnih struja. Oba ova čimbenika izravno su povezana s pojačanom razgradnjom poluvodičkih kristala kada njihove temperature prelaze najveću dopuštenu.

Povećanje temperature kristala uzrokovano je nedovoljnom površinom hladnjaka i prevelikom prolaznom strujom.

Radne količine istosmjerna struja su naznačeni u parametrima LED matrica, a za približni odabir područja radijatora možete koristiti brojku 20-25 cm² po 1 W snage matrice. Treba imati na umu da je takvo područje neophodno na temperaturi okoline do 35 ° C. Pri višim temperaturama, radno područje radijatora treba povećati ili dopuniti aktivnim hlađenjem.

Pri odabiru LED matrica s ugrađenim upravljačkim programom i napajanjem iz mreže od 220 V, potrebno je uzeti u obzir da takvi izvori svjetlosti nisu prikladni za osvjetljavanje mjesta stalnog boravka osobe.

Odsutnost elektrolitskih kondenzatora velikog kapaciteta u pogonskom krugu napajanom iz 220-voltne mreže određuje visoko emitirano svjetlo, loš utjecaj što je o ljudskom zdravlju dokazano mnogim znanstvenim studijama.

Zaključak

Poboljšanje parametara LED kristala koji emitiraju svjetlost dovodi do pojave sve snažnijih matričnih struktura čija je izlazna snaga već dosegla 300 vata ili više.

Ovaj trend, u kombinaciji s povećanjem specifičnog svjetlosnog toka po 1 W ulazne snage, određuje daljnji razvoj LED matrica i njihov izvanredni razvoj na tržištu rasvjete.

Pročitajte isto

Izrazimo svoje stajalište o ovoj dilemi, koja počinje nalikovati raspravi o tome što je bolje, iOS ili Android. Na ovo pitanje nema definitivnog odgovora. Potrebno je jasno razumjeti svrhu svjetiljke koja koristi diodnu matricu. Za neke će COB biti bolji, za druge SMD.

COB za reflektore male snage

Na primjer, COB očito nadmašuje komercijalne reflektore. Kao što su svjetla na tračnicama, donja svjetla i druge vrste naglasnog osvjetljenja.

Za difuzno komercijalno osvjetljenje prikladnija je konvencionalna LED traka ili ravnalo montirano oko perimetra tijela svjetiljke ispod difuzora. COB-matrice ponašaju se prilično dobro u uličnim reflektorima snage do 50 vata.

SMD za industrijska kupolasta svjetla iznad 50W

Što se tiče osvjetljenja industrijskih poduzeća, onda, na primjer, u industrijskim LED svjetiljkama, zvono
Gotovo je nemoguće pronaći COB matricu (vidi sliku desno) od svjetski poznatih naprednih proizvođača, iako su prije nekoliko godina svi voljeli takve eksperimente.

Industrijske COB LED kupolaste svjetiljke znatno su jeftinije od SMD diodnih svjetiljki kao što su industrijske kupolaste svjetiljke.

To je zbog činjenice da je COB matrica s diodama istog proizvođača jeftinija za 30-50%, što smanjuje troškove svjetiljke. Nedostatak je, prema recenzijama najeminentnijih proizvođača industrijskog i uličnog osvjetljenja, česta zamjena COB matrica pod jamstvom ako je snaga žarulje veća od 50 W.

U jednoj od tvornica s kojom surađujemo ispričana nam je priča o tome kako je industrijska LED svjetiljka s visokokvalitetnim sustavom odvođenja topline i visokokvalitetnom COB diodom zaboravljena sa spuštenim čipom na stolu i stolom upaljenim za 2 sata.

Pravo iskustvo

Iz svoje osobne prakse znamo priču o tome kako je inženjer energetike u velikom poduzeću, kako bi uštedio novac na štetu kvalitete, kupio industrijske kupolaste svjetiljke s COB diodama i sada mora platiti za svoju pogrešnu odluku: svake godine mijenjati diodne ploče u 15-20% svjetiljki ...

Da ga vlasti ne bi izgrdile zbog onoga što nije pravodobno učinio pravi izbor, traži da mu umjesto COB-matrica naplati fluorescentne svjetiljke i razne električne troškove, kako bi sakrio stvarne troškove.

Razgradnja COB dioda

Ne zaboravite na stvarnu razgradnju dioda u industrijskim svjetiljkama velike snage, koja je, prema zapažanjima korisnika, veća za svjetiljke velike snage s COB elementima. Ali vrlo rijetko netko provodi godišnja mjerenja osvjetljenja sobe.

Slijepi učinak COB dioda

Sljedeće zapažanje korisnika je činjenica da industrijske COB LED kupolaste svjetiljke u skladištima i radionicama imaju jači efekt blještanja, što osoblju otežava rad na visini.

Mišljenje stručnjaka: “Naše mišljenje: LED svjetiljke COB najbolje su rješenje za naglašenu rasvjetu i svjetiljke umjerene snage do 50W. Izuzetak su sustavi s više modula, u kojima je svaki modul zasebna COB-matrica umjerene snage. Za osvjetljenje veće od 50 vati bolje je koristiti industrijske zvonaste svjetiljke s SMD matricom. Štoviše, što više dioda po 1 vatu snage, to bolje ”, kaže Aleksey Frolov, inženjer rasvjete u Grandenergoproekt-u.

Smatra se jednim od najvažnijih učinkovite načine općenito smanjenje troškova energije danas je organizacija sustava umjetne rasvjete pomoću LED-a.

S istim svjetlosnim tokom, potrošnja energije LED izvora svjetlosti je oko 10 puta manja od one kod uobičajene žarulje sa žarnom niti. Štoviše, služe mnogo puta dulje od fluorescentnih svjetiljki.

Masovnu uporabu LED svjetiljki donedavno je sputavala njihova visoka cijena, koja je u velikoj mjeri određena prilično složenom proizvodnom tehnologijom. Dakle, da biste instalirali jedan kristal na podlogu ( isprintana matična ploča) koristite lemljenje u konvekcijskoj pećnici.

Kako bi se smanjila složenost proizvodnje energetski štedljivih izvora svjetlosti, razvijene su LED matrice, koje su, u pravilu, skup pojedinačnih LED dioda s zajedničkim (paralelnim priključkom) ili odvojenim napajanjem.

U ovom je slučaju na jednu podlogu postavljeno oko 9 ili više kristala, koji se zatim pune fosforom.

Ova tehnologija značajno je smanjila troškove proizvodnje LED svjetiljki i učinila ih pristupačnijima. Takve se matrice uspješno koriste u proizvodnji i rasvjetnih uređaja i uređaja za prikaz. Ne trebaju lemljenje u konvekcijskoj pećnici, mogu se montirati ručno ili pomoću posebnih montažnih modula.

SMD diode (Površinski montiran Uređaj s engleskog. "Površinski montiran uređaj") donekle je zastario, strukturno se sastoji od metalne podloge (bakar ili aluminij), na koju je postavljen kristal, zalemljen na kontakte kućišta u koje je ugrađena podloga.

Kristal je prekriven lećom i / ili presvučen fosforom. Ova tehnologija omogućuje postavljanje do tri LED diode na jednu podlogu. Koriste se u proizvodnji LED traka za osvjetljenje i pozadinsko osvjetljenje.

Istodobno, ovisno o broju kristala u matrici, proizvode se vrpce s brojem LED-a 60 kom / m (1 kristal) i 30 kom / m (3 kristala). Svjetlina traka s LED-ima koji se sastoje od tri kristala prirodno je veća od one na trakama s LED-ima na jednom kristalu.

SMD matrice se također proizvode s kristalima koji imaju različite boje sjaja (RGB tip). RGB LED diode tip kojim upravljaju posebni kontroleri koji podešavaju svjetlinu ili snagu sjaja metodom modulacije širine impulsa (PWM).

Opskrbljujući struju različite magnitude svakim obojenim kristalima, možete promijeniti njegov ukupni svjetlosni tok stvarajući bizarne kombinacije boja i svjetline.

COV diode (Chip On Board) najčešći tip matričnih LED dioda. Strukturno su podloga (ploča) na koju je montiran velik broj nepakiranih kristala. Zatim se napune fosforom.

Veliki broj kristala osigurava povećanu svjetlinu LED dioda tipa COB, što je za red veličine veće od one kod dioda SMD tipa. Diode tipa SOV koriste se i za osvjetljenje i kao indikatorski uređaji.

LED diode s niti obećavajuća tehnologija Chip On Glass koja omogućuje ugradnju 28 kristala na staklenu ili safirnu podlogu.

Koristi se u proizvodnji LED svjetiljki u prozirnim staklenim žaruljama. Istodobno se svjetlosni tok širi preko 360 °, što omogućuje postizanje veće osvijetljenosti jednakom snagom kao i SMD i COB LED.

Materijali predstavljeni na web mjestu su samo u informativne svrhe i ne mogu se koristiti kao smjernice i normativni dokumenti.

O. Knyazev, Grupa tvrtki Stroy-TK, svibanj 2017

Trenutno tržište LED rasvjete u Rusiji bilježi procvat, u prodaji su i visokotehnološki skupi modeli svjetiljki i reflektora, čiji je jamstveni rok 3-7 godina, i jeftini LED proizvodi, za koje je vjerojatno da neće funkcionirati bez kvarova najmanje 1 godinu. Pokušajmo razumjeti ovaj skup rečenica.

Odakle potječu jeftini jednokratni "obrti"?

Paradoksalno je da postoji velik broj ponuda jeftine robe široke potrošnje lED svjetiljke kupac je kriv, jer je glavni kriterij odabira za kupca trošak.

Situacija se ponavlja, kao i prije: ako postoji potražnja za jeftinim proizvodima, opskrbu će pružiti i proizvođači iz Srednjeg Kraljevstva! Budući da nitko nema monopol na uvoz iz Kine, konkurenti počinju tražiti od proizvođača stalne, od serije do serije, niže nabavne cijene kako bi jednostavno pobijedili konkurente na tržištu s niskom cijenom. Međutim, postoje razumna ograničenja za sve, a stalno smanjenje troškova proizvoda uz zadržavanje svih osnovnih karakteristika jednostavno je nemoguće. Tako igra počinje smanjivati \u200b\u200bperformanse, pouzdanost itd. - ako samo za prodaju rasvjetne opreme s minimalnim jamstvenim rokom. I to unatoč činjenici da se za LED diode najavljuju luda radna vremena - od 50 do 100 tisuća sati.

Što je COB

COB tehnologija, nedavno MCOB (Multi Chip-on-Board) - prevedena je kao "Chip-on-Board". Smatra se najnaprednijom LED tehnologijom koja je danas dostupna.

Ukratko, to se može opisati na sljedeći način: postavljanje kristala na ploču bez pakiranja i keramičkih podloga, kao i pokrivanje svih tih kristala zajedničkim slojem fosfora. LED kristali nalaze se vrlo blizu jedan drugome - gustoća postavljanja može doseći 70 kristala po 1 cm 2, tj. kristali se praktički stapaju u jedno polje i luminiscencija matrice je vrlo ujednačena; pojedine točke kristala se ne mogu razlikovati.

Važan plus tehnologije je kvaliteta emitirane svjetlosti. Objekti osvijetljeni COB-matričnim svjetiljkama imaju jasnu granicu sjene zbog jednolike raspodjele svjetlosnog toka. Rasvjetna tijela temeljena na SMD LED-ima, nažalost, ne mogu se pohvaliti takvim kontrastom zbog velikog broja pojedinačnih kristala i reflektora koji su široko razmaknuti u prostoru.

Energetska učinkovitost COB matrica može doseći 170 lm / W.

Pogodnosti COB-a

Glavne prednosti MCOB tehnologije su:

Visoka svjetlosna učinkovitost (preko 100 lm / W);
Sposobnost postizanja visokog intenziteta svjetlosnog toka s relativno malom veličinom;
Kompatibilan s raznim upravljačkim programima, uklj. prigušiva;
Ujednačenost svjetlosnog toka, bez efekta sjene;
Kompaktnost, mala veličina, dostupnost raznih oblika;
Sposobnost proizvodnje matrica bilo koje temperature boje od 2700K do 7000K;
Indeks prikazivanja boja do 90Ra;

Mane COB-a

Glavni nedostatak COB tehnologije je obvezno osiguravanje dobrog uklanjanja topline iz moćne COB matrice, što je teško osigurati, jer je područje matrice malo, a teško je ukloniti višak topline s malog kontaktnog područja.

Tu se krije kvaka: jeftina, pa stoga u početku nekvalitetna COB matrica montirana na hladnjak bez pravilnog postavljanja i obrade površina sučelja ne hladi se dovoljno, počinje se pregrijavati i na kraju izgarati.

Kao potvrdu može se navesti sljedeća činjenica: ne tako davno, u servisni centar Za dijagnostiku i popravak primljeno je 57 LED reflektora (COB) snage 100 W. Sudeći po njihovom izgledu (vidi fotografiju), iz jeftine serije GS Light.

Nakon dijagnostike otkriveno je da u ogromnoj većini reflektora (49 komada) nije uspjela LED matrica COB, a u preostalih 8 slučajeva - LED upravljački program.

Što je SMD

SMD tehnologija (uređaj za površinsku ugradnju) - doslovno se može prevesti kao "uređaj za površinsko montiranje".

Glavna razlika između ove tehnologije i "tradicionalne" tehnologije ugradnje kroz rupe je u tome što su dijelovi montirani na površinu. To osigurava manje dimenzije konstrukcije, bolje odvođenje topline i varijabilnost dizajna. Ovaj je dizajn trenutno najčešći u rasvjeti i koristi se u gotovo svim vrstama izvora svjetlosti.

Danas je SMD tehnologija najrasprostranjenija u LED rasvjeti i koristi se u gotovo svim vrstama svjetiljki.

Ova tehnologija zapravo je stvorena za organizaciju snažnog difuznog osvjetljenja, što se postiže raspodjelom značajnog broja malih LED dioda na cijelom području svjetiljke (u jednom proizvodu ima do 700 kom), što omogućava da se u svjetiljkama ne koristi nikakva dodatna optika, već samo uobičajena sigurnosno staklo tijelo svjetiljke. Da bi se povećao stupanj disperzije (na primjer, u sobama s računalnom opremom), koristi se mliječni, prizmatični ili mikroprizmatični difuzor.

Budući da su LED diode smještene na aluminijskoj šipki velike površine, a udaljenost između njih je dovoljno velika, hlađenje LED-a ne uzrokuje velike poteškoće, pa stoga i trajnost SMD šipki uz pravilno napajanje.

Među nedostacima svjetiljki s SMD vodovima treba napomenuti da ih je vrlo teško popraviti, jer ako jedna LED ne uspije, cijela linija prestaje gorjeti, a samostalna zamjena SMD LED prilično je naporan zadatak. Zamjena cijele linije financijski je već skupa. Radi pravičnosti, moramo reći da većina proizvođača LED svjetiljki u Rusiji, u slučaju jamstva, zamjenjuje cijelu liniju.

COB i SMD aplikacije

1. Opći slučaj

Odjeljak bih napravio na ovaj način: ako vam faktor oblika tijela svjetiljke omogućuje postavljanje dovoljno velikog hladnjaka, tada se mogu koristiti COB LED svjetiljke, ograničavajući ih na 30 vata. Sva rasvjetna oprema veće snage isključivo je SMD. Općenito, bit će to idealna opcija za uvođenje LED rasvjete.

2. Predao sam predmet i zaboravio

Ako je zadatak upravo ovaj - predati predmet i pobjeći, tada, naravno, trebate koristiti jeftine svjetiljke ili reflektore s matricom COB velike snage. Njihovo radno vrijeme trebalo bi vam biti dovoljno da se imate vremena sakriti od pogleda ... :)

3. Kratko radno vrijeme

Ako svjetiljka ili reflektor povremeno radi i uključuje se nekoliko minuta (na primjer, opremljen je senzorom prisutnosti i uključuje se samo kad ljudi prođu), možete sigurno odabrati COB. Matrica jednostavno neće imati vremena da se pregrije.

4. Organizacija privremene rasvjete.

Za organiziranje privremene rasvjete (na primjer, na gradilištu prilikom izvođenja završnih radova), preporučio bih upotrebu COB reflektora snage 20 - 30 vata.

5. Osvjetljenje skladišta, industrijskih prostora

U skladištima, industrijskim zgradama i prostorijama obično se koriste snažne svjetiljke, ovješene na visokoj (6-12 metara) visini. Za njihovu električnu rasvjetu toplo se preporučuje korištenje svjetiljki izrađenih na SMD LED linijama. Pri odabiru svjetiljki, obratite posebnu pozornost na prisutnost jasno prepoznatljivih radijatora čija je svrha odvođenje viška topline u okoliš.