Invoering:In de moderne en hedendaagse ontwikkeling van deverlichtingLED- en COB-lichtbronnen zijn ongetwijfeld de twee meest oogverblindende pareltjes in de industrie. Met hun unieke technologische voordelen bevorderen ze gezamenlijk de vooruitgang in de industrie. Dit artikel gaat dieper in op de verschillen, voordelen en nadelen tussen COB-lichtbronnen en LED's, onderzoekt de kansen en uitdagingen waarmee ze in de huidige verlichtingsmarkt worden geconfronteerd en hun impact op toekomstige ontwikkelingstrends in de industrie.
DEEL.01
PverpakkingTtechnologie： Tde sprong van discrete eenheden naar geïntegreerde modules
Traditionele LED-lichtbron
TraditioneelLED-lampBronnen gebruiken een single-chip verpakkingsmodus, bestaande uit led-chips, gouden draden, beugels, fluorescerend poeder en verpakkingscolloïden. De chip wordt met geleidende lijm aan de onderkant van de reflecterende bekerhouder bevestigd, en de gouden draad verbindt de chipelektrode met de houderpin. Het fluorescerende poeder wordt gemengd met siliconen om het oppervlak van de chip te bedekken voor spectrale conversie.
Deze verpakkingsmethode heeft diverse vormen gecreëerd, zoals directe invoeging en opbouwmontage, maar in wezen is het een herhaalde combinatie van onafhankelijke lichtgevende eenheden, zoals verspreide parels die zorgvuldig in serie moeten worden geschakeld om te kunnen schitteren. Bij de constructie van een grootschalige lichtbron neemt de complexiteit van het optische systeem echter exponentieel toe, net als bij de bouw van een prachtig gebouw waarvoor veel mankracht en materiaal nodig is om elke steen en elk stuk steen te assembleren en te combineren.
COB-lichtbron
COB-lichtbronnen doorbreken het traditionele verpakkingsparadigma en gebruiken multi-chip direct bonding-technologie om tienduizenden LED-chips direct te verbinden met metalen printplaten of keramische substraten. De chips zijn elektrisch met elkaar verbonden via bedrading met een hoge dichtheid en een uniform luminescerend oppervlak wordt gevormd door de volledige siliciumgellaag met fluorescerend poeder te bedekken. Deze architectuur is als het inbedden van parels in een prachtig canvas, waardoor fysieke openingen tussen individuele LED's worden geëlimineerd en er een gezamenlijk ontwerp van optica en thermodynamica wordt bereikt.
Zo gebruikt de Lumileds LUXION COB eutectische soldeertechnologie om 121 chips van 0,5 W te integreren op een cirkelvormig substraat met een diameter van 19 mm, met een totaal vermogen van 60 W. De chipafstand is gecomprimeerd tot 0,3 mm en dankzij een speciale reflecterende holte bedraagt de uniformiteit van de lichtverdeling meer dan 90%. Deze geïntegreerde behuizing vereenvoudigt niet alleen het productieproces, maar creëert ook een nieuwe vorm van "lichtbron als module", waarmee een revolutionaire basis wordt gelegd voorverlichtingontwerp, net als het leveren van kant-en-klare, prachtige modules voor lichtontwerpers, waardoor de efficiëntie van ontwerp en productie aanzienlijk wordt verbeterd.
DEEL.02
Optische eigenschappen:Transformatie vanpuntlichtbron tot oppervlakte lichtbron
Enkele LED
Een enkele led is in wezen een Lambertiaanse lichtbron die licht uitstraalt onder een hoek van ongeveer 120°, maar de lichtintensiteitsverdeling vertoont een scherp afnemende vleermuisvleugelcurve in het midden, als een heldere ster, die helder maar enigszins verspreid en ongeorganiseerd schijnt. Om aan deverlichtingOm aan de eisen te voldoen, is het noodzakelijk om de lichtverdelingscurve opnieuw vorm te geven door middel van secundair optisch ontwerp.
Het gebruik van TIR-lenzen in het lenssysteem kan de emissiehoek tot 30° comprimeren, maar het lichtrendement kan oplopen tot 15%-20%. De parabolische reflector in het reflectorsysteem kan de centrale lichtintensiteit verbeteren, maar zal duidelijke lichtvlekken produceren. Bij het combineren van meerdere leds is het noodzakelijk om voldoende afstand te bewaren om kleurverschillen te voorkomen, die de dikte van de lamp kunnen vergroten. Het is alsof je probeert een perfect plaatje te maken met sterren aan de nachtelijke hemel, maar het is altijd moeilijk om defecten en schaduwen te vermijden.
Geïntegreerde architectuur COB
De geïntegreerde architectuur van COB bezit van nature de eigenschappen van een oppervlaktelichtBron, zoals een stralend sterrenstelsel met uniform en zacht licht. De dichte multi-chip-opstelling elimineert donkere gebieden, en in combinatie met micro-lens-arraytechnologie kan een uniformiteit van de verlichting van > 85% worden bereikt binnen een afstand van 5 m; Door het oppervlak van het substraat ruw te maken, kan de emissiehoek worden vergroot tot 180°, waardoor de verblindingsindex (UGR) wordt verlaagd tot onder de 19; Bij dezelfde lichtstroom wordt de optische expansie van COB met 40% verminderd in vergelijking met LED-arrays, waardoor het ontwerp van de lichtverdeling aanzienlijk wordt vereenvoudigd. In het museumverlichtingscène, ERCO's COB-tracklichtenbereiken een verlichtingsverhouding van 50:1 op een projectieafstand van 0,5 meter via vrijvormige lenzen, waarmee het contrast tussen gelijkmatige verlichting en het benadrukken van belangrijke punten perfect wordt opgelost.
DEEL.03
Oplossing voor thermisch beheer:innovatie van lokale warmteafvoer tot warmtegeleiding op systeemniveau
Traditionele LED-lichtbron
Traditionele LED's maken gebruik van een vierlaags thermisch geleidingspad van "chip solid layer support PCB", met een complexe thermische weerstandssamenstelling, zoals een kronkelend pad, wat snelle warmteafvoer belemmert. Qua thermische interfaceweerstand is er een contactweerstand van 0,5-1,0 ℃/W tussen de chip en de beugel; qua materiaalweerstand is de thermische geleidbaarheid van de FR-4-printplaat slechts 0,3 W/m·K, wat een knelpunt vormt voor warmteafvoer; door het cumulatieve effect kunnen lokale hotspots de junctietemperatuur met 20-30 ℃ verhogen wanneer meerdere LED's worden gecombineerd.
Experimentele gegevens tonen aan dat bij een omgevingstemperatuur van 50 °C de lichtverval van SMD-leds drie keer sneller is dan bij een omgevingstemperatuur van 25 °C, en dat de levensduur wordt verkort tot 60% van de L70-norm. Net als bij langdurige blootstelling aan de brandende zon, zijn de prestaties en levensduur vanLED-lampbron sterk verminderd worden.
COB-lichtbron
COB maakt gebruik van een drielaags geleidingsarchitectuur van "chip-substraat koellichaam", wat een sprong voorwaarts in de kwaliteit van het thermisch beheer oplevert, zoals het aanleggen van een brede en vlakke snelweg voorlichtbronnen, waardoor warmte snel kan worden geleid en afgevoerd. Wat betreft substraatinnovatie, de thermische geleidbaarheid van aluminiumsubstraten bedraagt 2,0 W/m·K en die van aluminiumnitridekeramiek 180 W/m·K; wat betreft uniform warmteontwerp, wordt een uniforme warmtelaag onder de chipmatrix aangebracht om het temperatuurverschil binnen ± 2 ℃ te houden; het is ook compatibel met vloeistofkoeling, met een warmteafvoercapaciteit tot 100 W/cm² wanneer het substraat in contact komt met de vloeistofkoelplaat.
Bij toepassing in autokoplampen maakt de Osram COB-lichtbron gebruik van een thermo-elektrisch scheidingsontwerp om de overgangstemperatuur onder de 85 °C te stabiliseren, wat voldoet aan de betrouwbaarheidseisen van de AEC-Q102-automotivenormen, met een levensduur van meer dan 50.000 uur. Net als bij rijden op hoge snelheid kan het nog steeds stabiele enbetrouwbare verlichtingvoor bestuurders, waardoor de verkeersveiligheid wordt gewaarborgd.
Overgenomen van Lightingchina.com
Plaatsingstijd: 30-04-2025