Na področju svetlobne tehnologije sta svetlobna vira LED (-svetleče diode) in COB (čip na plošči) dve glavni rešitvi, vsaka s svojimi edinstvenimi prednostmi in zavzemajo različne scenarije uporabe. Čeprav oba temeljita na principu polprevodniškega oddajanja svetlobe, obstajajo pomembne razlike v konstrukcijski zasnovi, svetlobni učinkovitosti in smereh uporabe. Sledi-poglobljena analiza tehničnih principov, primerjave zmogljivosti in ustreznih scenarijev.
I. Tehnični principi in strukturne razlike
1. Vir svetlobe LED: modularni neodvisni svetlobni element
Tradicionalne svetleče diode so ločene naprave, pri čemer je vsaka-enota za oddajanje svetlobe sestavljena iz neodvisnega čipa, nosilca, zlate žice in materiala za inkapsulacijo (kot je epoksi smola). Običajne LED diode SMD (površinska-montaža) so pritrjene na substrat s spajkanjem, ki tvori matrični vir svetlobe. Ta struktura omogoča neodvisno krmiljenje posameznih LED diod, kar omogoča dinamične spremembe barv (kot so polno-barvni svetlobni trakovi RGB), vendar predstavlja tudi težave, kot so številni spajkalni spoji in akumulirana toplotna odpornost. Tipične LED sijalke zahtevajo integracijo več deset do sto ločenih komponent za doseganje želene svetlosti. Prve sijalke so na primer pogosto uporabljale kombinacijo LED 5-8 1W-moči.
2. Svetlobni vir COB: integracijska rešitev z-visoko gostoto
Tehnologija COB neposredno veže več golih čipov (običajno na desetine do stotine) na keramično ali kovinsko podlago in jih prekrije z enakomerno fosforno plastjo, da ustvari površinski vir svetlobe. Ta zasnova "de-dekapsulacije" odpravlja potrebo po posameznih nosilcih LED in strukturah iz zlate žice. Na primer, 20 W modul COB ene znamke lahko vključuje 40 0.5W čipe. Ta razporeditev z visoko-gostoto zmanjša razmik med svetlobnimi oddajniki na mikrometre, kar učinkovito odpravlja zrnatost, ki je pogosto povezana s tradicionalnimi LED diodami. Uporaba COB za muzejske reflektorje lahko izboljša enotnost svetlobnih točk za več kot 60 %. Vendar pa integrirana struktura tudi pomeni, da vsaka poškodba posameznega čipa zahteva popolno zamenjavo, kar povzroči visoke stroške popravila.
II. Primerjava osnovnih parametrov zmogljivosti
1. Svetlobna učinkovitost in toplotno upravljanje
- Svetlobna učinkovitost: Trenutni glavni svetlobni viri COB (kot je serija Cree CXA) lahko dosežejo 160–180 lm/W, kar presega 120–150 lm/W standardnih SMD LED. To je posledica neposrednega stika med čipom in podlago, kar skrajša pot prenosa toplote. Vsakih 10 stopinj znižanja temperature spoja lahko izboljša svetlobni izkoristek za 3%-5%. - Odvajanje toplote: Toplotna prevodnost kovinskega substrata COB (kot je aluminij) doseže 2-8 W/mK, kar je znatno boljše od substrata FR4 (0,3 W/mK), ki se uporablja v SMD LED. Dejanske meritve kažejo, da je pri enaki moči 30 W spojna temperatura modulov COB 15-20 stopinj nižja kot pri modulih SMD, kar podaljša njihovo življenjsko dobo za približno 20.000 ur.
2. Optična kakovost in barvno upodabljanje
- Nadzor bleščanja: Premer oddajne površine svetlobnega vira COB je običajno od 10-30 mm. S sekundarno optično zasnovo je mogoče indeks bleščanja (UGR) nadzorovati pod 16, kar ustreza standardom za osvetlitev učilnice. Po drugi strani pa svetilke z več SMD zahtevajo dodatne difuzorje, kar povzroči približno 8–12 % izgube svetlobe.
- Indeks barvnega upodabljanja: visoko{1}}izdelki COB (kot je serija Lumileds 3030) lahko dosežejo CRI večji ali enak 95 in vrednost R9 (nasičeno rdeča) > 90, kar močno presega standard CRI 80 za standardne LED diode. To je ključnega pomena za aplikacije, kot so kirurške brezsenčne svetilke in osvetlitev umetniških galerij.
3. Analiza stroškov sistema
Čeprav je cena posameznega modula COB 2- do 3-krat večja od cene modula SMD (na primer, modul COB z močjo 30 W stane približno 45 ¥ v primerjavi z modulom SMD, ki stane 18 ¥), se lahko skupna razlika v stroških za celotno svetilko zmanjša na manj kot 15 % z upoštevanjem dejavnikov, kot sta poenostavljen gonilnik (zmanjšanje števila modulov s konstantnim tokom) in manjši hladilnik (zmanjšanje porabe aluminija). za 30%). V masovni proizvodnji je učinkovitost avtomatiziranega namestitve COB 40 % višja od učinkovitosti SMD, kar dodatno zmanjša proizvodne stroške.
