Descrição dos LEDs do tipo COB
Não faz muito tempo, o mercado começou a se encher de lâmpadas LED feitas com tecnologia COB. Imediatamente após o aparecimento de tais produtos, as informações sobre eles começaram a adquirir o caráter de mitos. Esta revisão é uma tentativa de separar a verdade da ficção e dos truques de marketing.
O que é COB LED
Desde o advento dos LEDs SMD, a engenharia não parou. Os desenvolvedores de muitos fabricantes resolveram os problemas de reduzir o tamanho dos equipamentos de iluminação, aumentar a saída de luz, simplificar e reduzir o custo de instalação, montagem etc. Agora é difícil estabelecer quem primeiro teve a ideia de não colocar cada junção p-n em uma caixa separada revestida com fósforo, mas colocar vários cristais de arseneto de gálio em uma concha. Mas a primeira amostra de tais produtos apareceu no mercado em 2003 da Citizen Electronics.
A ideia acabou sendo um avanço. Além de resolver os problemas acima, tornou-se possível concentrar os elementos radiantes em uma área relativamente pequena e obter menos dispersão de luz.Essa tecnologia é chamada de COB - chip-on-board, "chip on board". Talvez uma tradução mais precisa seja a frase "elemento no quadro" ou "cristal no quadro".
Por muito tempo, a produção de matrizes feitas de acordo com esse princípio foi limitada pela complexidade de colar LEDs em um substrato. A espessura do adesivo deve ser rigorosamente verificada: uma diminuição na camada leva a uma diminuição na força de fixação, um aumento leva a uma diminuição na eficiência da remoção de calor. Em 2009, este problema foi resolvido e a tecnologia COB iniciou sua marcha triunfal pelo mundo da tecnologia de iluminação.
Um módulo produzido de acordo com este princípio contém uma matriz de LEDs sem carcaças colocadas na base. Devido à ausência de conchas, foi possível aumentar a densidade dos elementos radiantes e aumentar o brilho retirado de uma superfície unitária. Em alguns casos, os LEDs são preenchidos com um composto transparente para maior durabilidade. A parte superior da casca é revestida com um fósforo.
A placa de circuito impresso é produzida de acordo com a tecnologia usual, consiste em pistas condutoras localizadas em uma base dielétrica. Uma placa de metal com alta condutividade térmica é colada por baixo e o produto fica com uma aparência finalizada.
Importante! Na maioria dos casos, um dissipador padrão não é suficiente para garantir a temperatura normal de operação dos LEDs. Um dissipador de calor externo adicional deve ser usado.
Valores típicos do fluxo luminoso de matrizes com tamanho de cristal de 0,762 * 0,762 mm, dependendo da potência, são indicados na tabela.
| Energia elétrica, W | Número de elementos, pcs | Fluxo luminoso, lm |
| 10 | 9 | 450-550 |
| 30 | 30 | 1800-2200 |
| 50 | 50 | 2550-2750 |
| 100 | 100 | 4500-5500 |
Na verdade, os parâmetros podem variar ligeiramente devido a condições adicionais.
Tipos
Recentemente, os LEDs COB com drivers embutidos surgiram no mercado. “On board” agora não é apenas uma matriz, mas também elementos retificadores, bem como um microcircuito de estabilização de corrente através de elementos radiantes. Como você pode ver, os elementos adicionais não estão escondidos sob uma caixa comum, mas são montados em uma placa separada e combinados em um módulo.
Este tipo de tecnologia COB LED é uma unidade única, à qual resta apenas fornecer tensão.
Princípio de funcionamento e características
Novos princípios não devem ser a base para a operação dos LEDs COB. Todos a mesma junção p-n de arseneto de gálio, fosforeto de índio ou outros materiais. A mesma recombinação das cargas principais com a emissão de um quantum de luz quando uma tensão direta é aplicada. A mesma luz monocromática com um espectro estreito. Os mesmos princípios para obter cores inacessíveis - quando a energia é aplicada, a radiação dos LEDs (na faixa óptica ou UV) inicia o brilho do fósforo. Este método bem conhecido permite obter cores que não podem ser alcançadas com o brilho direto das junções semicondutoras. Além disso, o problema da dissipação de calor não desapareceu. A novidade dos elementos está apenas na tecnologia de produção, que permite levar os aparelhos emissores de luz a um novo patamar de consumo.
Ao controle
O controle de um LED COB se resume a comutar a tensão de alimentação e, nesse aspecto, não há diferenças fundamentais em relação aos dispositivos convencionais. Você pode ativar e desativar este elemento:
- interruptor manual para a tensão apropriada;
- relé ou acionador eletromagnético;
- chave eletrônica (transistor, tiristor).
Só é necessário levar em consideração que a potência desse LED pode chegar a 100 W e a tensão de operação é de 220 V.O elemento de comutação deve ter os parâmetros apropriados.
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Prós e contras
Importante! Dado o baixo custo de produção de LEDs COB, essas desvantagens estão gradualmente perdendo seu significado. Tudo vai para o fato de que se torna mais econômico substituir a matriz, em vez de restaurá-la.
As declarações dos fabricantes sobre o aumento da produção de luz em relação à energia devido ao uso de novos princípios de produção, provavelmente, devem ser atribuídas a movimentos de marketing. Já foi observado que nenhum novo princípio deve ser a base para a operação de matrizes COB. E algum aumento na produção de luz pode estar associado ao desenvolvimento natural de tecnologias para a produção de fósforos e cristais semicondutores.
Vida
Os fabricantes de COB afirmam uma vida útil média de cerca de 30.000 horas. Isso é cerca de 3,5 anos de operação contínua. Para LEDs convencionais nas especificações técnicas, este período é normalmente indicado na faixa de até 50.000 horas (5,5 anos).Muitas vezes conclui-se que a confiabilidade dos elementos COB é baixa. De fato, a experiência na operação de novos dispositivos emissores de luz ainda não foi acumulada. Todos os números são derivados de cálculos que muitas vezes não levam em consideração as condições de operação. E é improvável que algum dos fabricantes tenha realizado testes na vida real com duração de vários anos. Não há sentido neles - durante esse período, novas tecnologias e materiais virão.
Deve-se ter em mente que os períodos de garantia para esses e outros elementos são definidos aproximadamente os mesmos - na região de 15.000 horas. Todo o resto são previsões e puro marketing. Portanto, todas as informações sobre a vida útil hoje são da natureza de declarações e devem ser tratadas com cautela.
Lâmpada LED COB
Outra vantagem da nova tecnologia é que podem ser produzidas matrizes de qualquer formato e tamanho. Na maioria dos casos, são produzidos dispositivos redondos e retangulares (quadrados), a partir dos quais podem ser feitas lâmpadas de várias configurações.
A lâmpada de milho, que leva o nome dos elementos discretos que lembram os grãos das colheitas, ganhou um novo visual. Agora não há pontos luminosos, a superfície tornou-se sólida, a radiação é mais uniforme. O tamanho dessas lâmpadas é agora limitado pelos requisitos da resistência mecânica da matriz, mas espera-se que o desenvolvimento de tecnologias em um futuro próximo permita contornar esse problema.
Um refletor LED usando essas matrizes pode ter um elemento radiante ou vários, dependendo do brilho necessário do brilho. As luminárias ainda não estão equipadas com uma matriz, que substitui várias menores, devido às restrições de tamanho mencionadas.
Diagrama de fiação
O esquema de conexão depende da execução da matriz. Se estas são apenas cadeias paralelas de elementos, elas devem ser conectadas a uma rede doméstica monofásica de 220 V por meio de um retificador ou driver para a tensão e corrente apropriadas, como LEDs simples ou conjuntos comuns.
Se o retificador e o driver estiverem "a bordo", a conexão não será diferente de uma lâmpada incandescente convencional. O já citado “milho”, por exemplo, possui uma base padrão para aparafusar em um cartucho.
Pinagem
Um LED, como um diodo convencional, é um dispositivo que conduz a corrente em uma direção. Portanto, ao conectar, você deve observar a polaridade. O ânodo deve ser conectado à saída positiva da fonte de alimentação, o cátodo - ao negativo.
É fácil determinar a localização dos pinos da matriz COB - a marcação é aplicada diretamente na caixa. As conclusões são marcadas com os símbolos "+" e "-". Se o conjunto puder ser conectado diretamente ao circuito de tensão CA, as saídas serão marcadas como L (fase) e N (zero).
Há uma opinião de que os elementos de iluminação produzidos com a tecnologia COB substituirão completamente os LEDs SMD em um futuro próximo. Na verdade, é improvável que isso aconteça. Afinal, os elementos SMD não substituíram completamente os elementos de saída, embora os pressionem significativamente. É mais provável que a situação seja a mesma aqui - cada tecnologia ocupará seu próprio nicho.