Descripción de los LED tipo COB
No hace mucho tiempo, el mercado comenzó a llenarse de lámparas LED fabricadas con tecnología COB. Inmediatamente después de la aparición de tales productos, la información sobre ellos comenzó a adquirir el carácter de mitos. Esta revisión es un intento de separar la verdad de la ficción y los trucos de marketing.
¿Qué es COBLED?
Desde la llegada de los LED SMD, la ingeniería no se ha detenido. Los desarrolladores de muchos fabricantes resolvieron los problemas de reducir el tamaño de los equipos de iluminación, aumentar la producción de luz, simplificar y reducir el costo de instalación, montaje, etc. Ahora es difícil establecer a quién se le ocurrió por primera vez la idea de no encerrar cada unión p-n en una caja separada recubierta con un fósforo, sino colocar varios cristales de arseniuro de galio en una capa. Pero la primera muestra de tales productos apareció en el mercado en 2003 de Citizen Electronics.
La idea resultó ser un gran avance. Además de resolver los problemas anteriores, se hizo posible concentrar los elementos radiantes en un área relativamente pequeña y obtener menos dispersión de luz.Esta tecnología se llama COB - chip-on-board, "chip on board". Quizás una traducción más precisa sería la frase "elemento en el tablero" o "cristal en el tablero".
Durante mucho tiempo, la producción de matrices fabricadas según este principio se vio limitada por la complejidad de pegar los LED en un sustrato. El espesor del adhesivo debe verificarse estrictamente: una disminución en la capa conduce a una disminución en la fuerza de fijación, un aumento conduce a una disminución en la eficiencia de eliminación de calor. En 2009 se solucionó este problema y la tecnología COB inició su marcha triunfal por el mundo de la luminotecnia.
Un módulo producido según este principio contiene una matriz de LED sin carcasas colocadas en la base. Debido a la ausencia de caparazones, fue posible aumentar la densidad de los elementos radiantes y aumentar el brillo tomado de una unidad de superficie. En algunos casos, los LED se rellenan con un compuesto transparente para mayor durabilidad. La parte superior de la carcasa está recubierta de fósforo.
La placa de circuito impreso se produce de acuerdo con la tecnología habitual, consta de pistas conductoras ubicadas en una base dieléctrica. Una placa de metal con alta conductividad térmica se pega desde abajo y el producto adquiere un aspecto acabado.
¡Importante! En la mayoría de los casos, un disipador de calor estándar no es suficiente para garantizar la temperatura de funcionamiento normal de los LED. Se debe utilizar un disipador de calor externo adicional.
Los valores típicos del flujo luminoso de matrices con un tamaño de cristal de 0,762 * 0,762 mm, según la potencia, se indican en la tabla.
| Potencia eléctrica, W | Número de elementos, piezas | Flujo luminoso, lm |
| 10 | 9 | 450-550 |
| 30 | 30 | 1800-2200 |
| 50 | 50 | 2550-2750 |
| 100 | 100 | 4500-5500 |
De hecho, los parámetros pueden variar ligeramente debido a condiciones adicionales.
Tipos
Recientemente, han aparecido en el mercado LED COB con controladores incorporados. "A bordo" ahora no es solo una matriz, sino también elementos rectificadores, así como un microcircuito de estabilización de corriente a través de elementos radiantes. Como puede ver, los elementos adicionales no están ocultos debajo de una carcasa común, sino que están montados en un tablero separado y combinados en un módulo.
Este tipo de tecnología LED COB es de una sola unidad, a la que le resta únicamente suministrar tensión.
Principio de funcionamiento y características
No se supone que los nuevos principios sean la base para el funcionamiento de los LED COB. Todas las mismas uniones p-n de arseniuro de galio, fosfuro de indio u otros materiales. La misma recombinación de las cargas principales con emisión de un cuanto de luz cuando se aplica tensión continua. La misma luz monocromática con un espectro estrecho. Los mismos principios para obtener colores inaccesibles: cuando se aplica energía, la radiación de los LED (en el rango óptico o UV) inicia el brillo del fósforo. Este conocido método permite obtener colores que no se pueden lograr con el brillo directo de las uniones de semiconductores. Además, el problema de la disipación de calor no ha desaparecido. La novedad de los elementos está solo en la tecnología de producción, que permite llevar los dispositivos emisores de luz a un nuevo nivel de consumo.
Control
El control de un LED COB se reduce a cambiar la tensión de alimentación y, en este sentido, no existen diferencias fundamentales con los dispositivos convencionales. Puede activar y desactivar este elemento:
- interruptor manual para el voltaje apropiado;
- relé o arrancador electromagnético;
- llave electrónica (transistor, tiristor).
Solo es necesario tener en cuenta que la potencia de dicho LED puede alcanzar los 100 W y el voltaje de funcionamiento es de 220 V.El elemento de conmutación debe tener los parámetros apropiados.
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Pros y contras
¡Importante! Dado el bajo costo de producción de los LED COB, estas desventajas están perdiendo gradualmente su importancia. Todo se debe al hecho de que se vuelve más rentable reemplazar la matriz, en lugar de restaurarla.
Lo más probable es que las declaraciones de los fabricantes sobre el aumento de la producción de luz en relación con la potencia debido al uso de nuevos principios de producción deban atribuirse a movimientos de marketing. Ya se ha señalado que no se supone que nuevos principios sean la base para el funcionamiento de las matrices COB. Y cierto aumento en la producción de luz puede estar asociado con el desarrollo natural de tecnologías para la producción de fósforos y cristales semiconductores.
Toda la vida
Los fabricantes de COB afirman una vida útil promedio de alrededor de 30,000 horas. Esto es alrededor de 3,5 años de funcionamiento continuo. Para los LED convencionales en las especificaciones técnicas, este período suele indicarse dentro del rango de hasta 50.000 horas (5,5 años).A menudo se concluye que la fiabilidad de los elementos COB es baja. De hecho, aún no se ha acumulado experiencia en el funcionamiento de nuevos dispositivos emisores de luz. Todas las cifras se derivan de cálculos que a menudo no tienen en cuenta las condiciones de funcionamiento. Y es poco probable que alguno de los fabricantes haya realizado pruebas en la vida real durante varios años. No tiene sentido en ellos: durante este tiempo vendrán nuevas tecnologías y materiales.
Debe tenerse en cuenta que los períodos de garantía tanto para esos como para otros elementos se establecen aproximadamente de la misma manera, en la región de 15,000 horas. Todo lo demás son previsiones y puro marketing. Por lo tanto, toda la información sobre la vida útil actual tiene el carácter de declaraciones y debe tratarse con precaución.
Lámpara LED COB
Otra ventaja de la nueva tecnología es que se pueden producir matrices de cualquier forma y tamaño. En la mayoría de los casos, se producen dispositivos redondos y rectangulares (cuadrados), a partir de los cuales se pueden fabricar lámparas de varias configuraciones.
La lámpara de maíz, que toma su nombre de los elementos discretos que recuerdan a los granos de cultivo, ha recibido un nuevo aspecto. Ahora no hay puntos luminosos, la superficie se ha vuelto sólida, la radiación es más uniforme. El tamaño de tales lámparas ahora está limitado por los requisitos de resistencia mecánica de la matriz, pero se espera que el desarrollo de tecnologías en un futuro próximo permita sortear este problema.
Un foco LED que utiliza tales matrices puede tener un elemento radiante o varios, según el brillo requerido del brillo. Las luminarias aún no están equipadas con una matriz, que reemplaza a varias más pequeñas, debido a las restricciones de tamaño mencionadas.
Diagrama de cableado
El esquema de conexión depende de la ejecución de la matriz. Si se trata de cadenas paralelas de elementos, entonces deben conectarse a una red doméstica monofásica de 220 V a través de un rectificador o controlador para el voltaje y la corriente adecuados, como los LED o ensamblajes simples ordinarios.
Si el rectificador y el controlador están "a bordo", entonces la conexión no es diferente de una lámpara incandescente convencional. El "maíz" ya mencionado, por ejemplo, tiene una base estándar para atornillar en un cartucho.
asignación de pines
Un LED, como un diodo convencional, es un dispositivo que conduce corriente en una dirección. Por lo tanto, al conectar, debe observar la polaridad. El ánodo debe estar conectado a la salida positiva de la fuente de alimentación, el cátodo, al negativo.
Es fácil determinar la ubicación de los pines de matriz COB: la marca se aplica directamente a la caja. Las conclusiones están marcadas con los símbolos "+" y "-". Si el conjunto se puede conectar directamente al circuito de voltaje de CA, entonces las salidas están marcadas como L (fase) y N (cero).
Existe la opinión de que los elementos de iluminación producidos con tecnología COB reemplazarán completamente a los LED SMD en un futuro próximo. De hecho, es poco probable que esto suceda. Después de todo, los elementos SMD no reemplazaron completamente a los elementos de salida, aunque los presionaron significativamente. Lo más probable es que la situación sea la misma aquí: cada tecnología ocupará su propio nicho.