Description des LED de type COB
Il n'y a pas si longtemps, le marché a commencé à être rempli de lampes à LED fabriquées à l'aide de la technologie COB. Immédiatement après l'apparition de ces produits, les informations les concernant ont commencé à acquérir le caractère de mythes. Cette revue est une tentative de séparer la vérité de la fiction et des astuces marketing.
Qu'est-ce que la LED COB
Depuis l'avènement des LED SMD, l'ingénierie n'a pas cessé. Les développeurs de nombreux fabricants ont résolu les problèmes de réduction de la taille des équipements d'éclairage, d'augmentation du rendement lumineux, de simplification et de réduction des coûts d'installation, d'assemblage, etc. Maintenant, il est difficile d'établir qui a eu l'idée de ne pas enfermer chaque jonction p-n dans un boîtier séparé recouvert d'un luminophore, mais de placer plusieurs cristaux d'arséniure de gallium dans une seule coque. Mais le premier échantillon de ces produits est apparu sur le marché en 2003 chez Citizen Electronics.
L'idée s'est avérée être une percée. En plus de résoudre les problèmes ci-dessus, il est devenu possible de concentrer les éléments rayonnants sur une surface relativement petite et d'obtenir moins de diffusion de la lumière.Cette technologie est appelée COB - chip-on-board, "chip on board". Peut-être qu'une traduction plus précise serait l'expression "élément sur le plateau" ou "cristal sur le plateau".
Pendant longtemps, la réalisation de matrices réalisées selon ce principe a été contrainte par la complexité du collage des LED sur un substrat. L'épaisseur de l'adhésif doit être rigoureusement vérifiée : une diminution de la couche entraîne une diminution de la force de fixation, une augmentation entraîne une diminution de l'efficacité d'évacuation de la chaleur. En 2009, ce problème a été résolu et la technologie COB a commencé sa marche triomphale dans le monde de la technologie d'éclairage.
Un module réalisé selon ce principe contient une matrice de LED sans boîtiers placés sur le socle. Du fait de l'absence de coquilles, il a été possible d'augmenter la densité des éléments rayonnants et d'augmenter la luminosité tirée d'une surface unitaire. Dans certains cas, les LED sont remplies d'un composé transparent pour plus de durabilité. La partie supérieure de la coque est recouverte d'un luminophore.
La carte de circuit imprimé est réalisée selon la technologie habituelle, elle est constituée de pistes conductrices situées sur une base diélectrique. Une plaque métallique à haute conductivité thermique est collée par le bas et le produit obtient un aspect fini.
Important! Dans la plupart des cas, un dissipateur thermique standard ne suffit pas pour assurer la température de fonctionnement normale des LED. Un dissipateur thermique externe supplémentaire doit être utilisé.
Les valeurs typiques du flux lumineux des matrices avec une taille de cristal de 0,762 * 0,762 mm, en fonction de la puissance, sont indiquées dans le tableau.
| Puissance électrique, W | Nombre d'éléments, pcs | Flux lumineux, lm |
| 10 | 9 | 450-550 |
| 30 | 30 | 1800-2200 |
| 50 | 50 | 2550-2750 |
| 100 | 100 | 4500-5500 |
En fait, les paramètres peuvent varier légèrement en raison de conditions supplémentaires.
Les types
Récemment, des LED COB avec pilotes intégrés sont apparues sur le marché. "On board" n'est plus seulement une matrice, mais aussi des éléments redresseurs, ainsi qu'un microcircuit de stabilisation du courant à travers des éléments rayonnants. Comme vous pouvez le voir, les éléments supplémentaires ne sont pas cachés sous un boîtier commun, mais sont montés sur une carte séparée et combinés dans un module.
Ce type de technologie LED COB est une unité unique, à laquelle il ne reste plus qu'à fournir de la tension.
Principe de fonctionnement et caractéristiques
Les nouveaux principes ne sont pas censés être à la base du fonctionnement des LED COB. Tout de même jonction p-n à partir d'arséniure de gallium, de phosphure d'indium ou d'autres matériaux. Même recombinaison des charges principales avec émission d'un quantum de lumière lorsqu'une tension continue est appliquée. La même lumière monochromatique avec un spectre étroit. Les mêmes principes pour obtenir des couleurs inaccessibles - lors de la mise sous tension, le rayonnement des LED (dans le domaine optique ou UV) initie la lueur du phosphore. Ce procédé bien connu permet d'obtenir des couleurs impossibles à obtenir avec la lueur directe des jonctions semi-conductrices. De plus, le problème de la dissipation de la chaleur n'a pas disparu. La nouveauté des éléments réside uniquement dans la technologie de production, qui permet d'amener les dispositifs électroluminescents à un nouveau niveau de consommation.
Contrôler
La commande d'une LED COB revient à commuter la tension d'alimentation, et à cet égard il n'y a pas de différences fondamentales avec les appareils conventionnels. Vous pouvez activer et désactiver cet élément :
- interrupteur manuel pour la tension appropriée ;
- relais ou démarreur électromagnétique ;
- clé électronique (transistor, thyristor).
Il suffit de tenir compte du fait que la puissance d'une telle LED peut atteindre 100 W et que la tension de fonctionnement est de 220 V.L'élément de commutation doit avoir les paramètres appropriés.
Recommandé pour l'affichage : COB led vs smd led
Avantages et inconvénients
Important! Compte tenu du faible coût de production des LED COB, ces inconvénients perdent progressivement de leur importance. Tout va dans le sens qu'il devient plus rentable de remplacer la matrice plutôt que de la restaurer.
Les déclarations des fabricants concernant l'augmentation du rendement lumineux par rapport à la puissance due à l'utilisation de nouveaux principes de production devraient très probablement être attribuées à des mouvements de marketing. Il a déjà été noté qu'aucun nouveau principe n'est censé être à la base du fonctionnement des matrices COB. Et une certaine augmentation du rendement lumineux peut être associée au développement naturel des technologies de production de luminophores et de cristaux semi-conducteurs.
Durée de vie
Les fabricants de COB revendiquent une durée de vie moyenne d'environ 30 000 heures. Cela représente environ 3,5 ans de fonctionnement continu. Pour les LED conventionnelles dans les spécifications techniques, cette période est généralement indiquée dans la plage allant jusqu'à 50 000 heures (5,5 ans).Il est souvent conclu que la fiabilité des éléments COB est faible. En fait, l'expérience dans le fonctionnement de nouveaux dispositifs émettant de la lumière n'a pas encore été accumulée. Tous les chiffres sont issus de calculs qui souvent ne tiennent pas compte des conditions de fonctionnement. Et il est peu probable que l'un des fabricants ait effectué des tests en conditions réelles durant plusieurs années. Cela ne sert à rien - pendant ce temps, de nouvelles technologies et de nouveaux matériaux viendront.
Il convient de garder à l'esprit que les périodes de garantie pour ces éléments et d'autres sont à peu près les mêmes - aux alentours de 15 000 heures. Tout le reste n'est que prévisions et pur marketing. Par conséquent, toutes les informations sur la durée de vie aujourd'hui sont de la nature des déclarations et doivent être traitées avec prudence.
Lampe LED COB
Un autre avantage de la nouvelle technologie est que des matrices de n'importe quelle forme et taille peuvent être produites. Dans la plupart des cas, des dispositifs ronds et rectangulaires (carrés) sont produits, à partir desquels des lampes de différentes configurations peuvent être fabriquées.
La lampe maïs, qui tire son nom des éléments discrets évoquant les céréales, fait peau neuve. Maintenant, il n'y a plus de points lumineux, la surface est devenue solide, le rayonnement est plus uniforme. La taille de telles lampes est aujourd'hui limitée par les impératifs de résistance mécanique de la matrice, mais on espère que le développement des technologies dans un futur proche permettra de contourner ce problème.
Un projecteur à LED utilisant de telles matrices peut avoir un ou plusieurs éléments rayonnants, en fonction de la luminosité requise de la lueur. Les luminaires ne sont pas encore équipés d'une matrice, qui remplace plusieurs plus petites, en raison des restrictions de taille mentionnées.
Schéma de câblage
Le schéma de connexion dépend de l'exécution de la matrice. S'il ne s'agit que de chaînes d'éléments parallèles, elles doivent être connectées à un réseau domestique monophasé de 220 V via un redresseur ou un pilote pour la tension et le courant appropriés, comme des LED ou des assemblages simples ordinaires.
Si le redresseur et le pilote sont "à bord", la connexion n'est pas différente d'une lampe à incandescence conventionnelle. Le «maïs» déjà mentionné, par exemple, a une base standard à visser dans une cartouche.
Brochage
Une LED, comme une diode conventionnelle, est un dispositif qui conduit le courant dans une direction. Par conséquent, lors de la connexion, vous devez respecter la polarité. L'anode doit être connectée à la sortie positive de la source d'alimentation, la cathode - au négatif.
Il est facile de déterminer l'emplacement des broches de la matrice COB - le marquage est appliqué directement sur le boîtier. Les conclusions sont marquées des symboles "+" et "-". Si l'ensemble peut être connecté directement au circuit de tension alternative, les sorties sont marquées L (phase) et N (zéro).
Il existe une opinion selon laquelle les éléments d'éclairage produits à l'aide de la technologie COB remplaceront complètement les LED SMD dans un proche avenir. En fait, il est peu probable que cela se produise. Après tout, les éléments SMD n'ont pas complètement remplacé les éléments de sortie, bien qu'ils les aient considérablement pressés. Il est fort probable que la situation sera la même ici - chaque technologie occupera sa propre niche.