Dobbelthjulstræk inden for belysning, forståelse af fortiden og nutiden af ​​COB-lyskilder og LED-lyskilder i én artikel (Ⅰ)

Indledning:I den moderne og nutidige udvikling afbelysningI industrien er LED- og COB-lyskilder uden tvivl de to mest blændende perler. Med deres unikke teknologiske fordele fremmer de i fællesskab branchens fremskridt. Denne artikel vil dykke ned i forskellene, fordelene og ulemperne mellem COB-lyskilder og LED'er, udforske de muligheder og udfordringer, de står over for i dagens belysningsmarkedsmiljø, og deres indflydelse på fremtidige udviklingstendenser i branchen.

 

DEL.01

PpakkeTteknologi TSpringet fra diskrete enheder til integrerede moduler

P1

Traditionel LED-lyskilde

TraditionelLED-lysKilder anvender en enkeltchip-pakningsmetode, der består af LED-chips, guldtråde, beslag, fluorescerende pulver og pakningskolloider. Chippen er fastgjort i bunden af ​​den reflekterende kopholder med ledende klæbemiddel, og guldtråden forbinder chipelektroden med holderens pin. Det fluorescerende pulver blandes med silikone for at dække chippens overflade for spektral konvertering.

Denne emballeringsmetode har skabt forskellige former såsom direkte indsættelse og overflademontering, men i bund og grund er det en gentagen kombination af uafhængige lysudstrålende enheder, som spredte perler, der skal omhyggeligt serieforbindes for at skinne. Men når man konstruerer en storstilet lyskilde, øges kompleksiteten af ​​det optiske system eksponentielt, ligesom at bygge en storslået bygning, der kræver en masse arbejdskraft og materialeressourcer for at samle og kombinere hver mursten og sten.

 

 COB-lyskilde

COB-lysKilder bryder med det traditionelle pakningsparadigme og bruger multi-chip direkte bindingsteknologi til direkte at binde titusindvis af LED-chips på metalbaserede printkort eller keramiske substrater. Chipsene er elektrisk forbundet via højdensitetsledninger, og en ensartet, lysende overflade dannes ved at dække hele siliciumgellaget, der indeholder fluorescerende pulver. Denne arkitektur er som at indlejre perler i et smukt lærred, hvilket eliminerer fysiske mellemrum mellem individuelle LED'er og opnår et samarbejdende design af optik og termodynamik.

 

For eksempel bruger Lumileds LUXION COB eutektisk loddeteknologi til at integrere 121 0,5 W chips på et cirkulært substrat med en diameter på 19 mm, med en samlet effekt på 60 W. Chipafstanden er komprimeret til 0,3 mm, og ved hjælp af et specielt reflekterende hulrum overstiger lysfordelingens ensartethed 90 %. Denne integrerede pakning forenkler ikke kun produktionsprocessen, men skaber også en ny form for "lyskilde som modul", hvilket giver et revolutionerende fundament for...belysningdesign, ligesom at levere præfabrikerede udsøgte moduler til lysdesignere, hvilket forbedrer effektiviteten af ​​design og produktion betydeligt.

 

DEL.02

Optiske egenskaber:Transformation frapunktlyskilde til overflade lyskilde

P2

 Enkelt LED-lys
En enkelt LED er i bund og grund en Lambertsk lyskilde, der udsender lys i en vinkel på omkring 120°, men lysintensitetsfordelingen viser en kraftigt aftagende flagermusvingekurve i midten, som en strålende stjerne, der skinner klart, men noget spredt og uorganiseret. For at imødekommebelysningkrav, er det nødvendigt at omforme lysfordelingskurven gennem sekundært optisk design.
Brugen af ​​TIR-linser i linsesystemet kan komprimere emissionsvinklen til 30°, men tabet af lyseffektivitet kan nå op på 15% -20%. Den parabolske reflektor i reflektorskemaet kan forbedre den centrale lysintensitet, men den vil producere tydelige lyspletter. Når man kombinerer flere LED'er, er det nødvendigt at opretholde tilstrækkelig afstand for at undgå farveforskelle, hvilket kan øge lampens tykkelse. Det er som at forsøge at stykke et perfekt billede sammen med stjerner på nattehimlen, men det er altid svært at undgå defekter og skygger.

 Integreret arkitektur COB

COB's integrerede arkitektur besidder naturligt karakteristikaene for en overfladelyskilde, som en strålende galakse med ensartet og blødt lys. Multi-chip tæt arrangement eliminerer mørke områder, kombineret med mikrolinse-array-teknologi, kan der opnås en belysningsensartethed på >85% inden for en afstand på 5m; Ved at gøre substratoverfladen ru kan emissionsvinklen udvides til 180°, hvilket reducerer blændingsindekset (UGR) til under 19; Under den samme lysstrøm reduceres den optiske udvidelse af COB med 40% sammenlignet med LED-arrays, hvilket forenkler lysfordelingsdesignet betydeligt. På museetbelysningscene, ERCOs COB-skinnelysOpnå et belysningsforhold på 50:1 ved en projektionsafstand på 0,5 meter gennem fritformede linser, hvilket perfekt løser modsætningen mellem ensartet belysning og fremhævelse af nøglepunkter.

 

  DEL.03

Løsning til termisk styring:innovation fra lokal varmeafledning til varmeledning på systemniveau

P3

Traditionel LED-lyskilde
Traditionelle LED'er anvender en fire-niveau termisk ledningsbane i et "chip solid layer support PCB" med en kompleks termisk modstandssammensætning, som en viklingsbane, hvilket hindrer hurtig varmeafledning. Med hensyn til grænsefladen er der en kontakttermisk modstand på 0,5-1,0 ℃/W mellem chippen og beslaget. Med hensyn til materialets termiske modstand er termisk ledningsevne for FR-4-kortet kun 0,3 W/m²K, hvilket bliver en flaskehals for varmeafledning. Under den kumulative effekt kan lokale hotspots øge forbindelsestemperaturen med 20-30 ℃, når flere LED'er kombineres.

 

Eksperimentelle data viser, at når omgivelsestemperaturen når 50 ℃, er lysfaldshastigheden for SMD LED tre gange hurtigere end i et miljø på 25 ℃, og levetiden forkortes til 60 % af L70-standarden. Ligesom langvarig udsættelse for brændende sol, reduceres ydeevnen og levetiden forLED-lyskilden vil blive kraftigt reduceret.

 

 COB-lyskilde
COB anvender en tre-niveau ledningsarkitektur af "chip substrat heat sink", hvilket opnår et spring i termisk styringskvalitet, som at lægge en bred og flad motorvej tillyskilder, der tillader hurtig varmeafledning og -afledning. Med hensyn til substratinnovation når den termiske ledningsevne for aluminiumsubstrat 2,0 W/m·K, og for aluminiumnitridkeramisk substrat når 180 W/m·K; Med hensyn til ensartet varmedesign lægges et ensartet varmelag under chip-arrayet for at kontrollere temperaturforskellen inden for ± 2 ℃; Det er også kompatibelt med væskekøling med en varmeafledningsevne på op til 100 W/cm², når substratet kommer i kontakt med væskekølepladen.

I forbindelse med bilforlygter bruger Osram COB-lyskilden et termoelektrisk separationsdesign til at stabilisere forbindelsestemperaturen under 85 ℃, hvilket opfylder pålidelighedskravene i AEC-Q102-bilstandarderne og har en levetid på over 50.000 timer. Ligesom ved kørsel ved høje hastigheder kan den stadig give stabil ogpålidelig belysningfor chauffører, hvilket sikrer kørselssikkerhed.

 

 

                                          Taget fra Lightingchina.com


Udsendelsestidspunkt: 30. april 2025