Matriks LED. led matriks smd led matrix

Adalah dipercayai bahawa salah satu cara paling berkesan untuk mengurangkan kos tenaga keseluruhan hari ini ialah organisasi sistem pencahayaan buatan menggunakan LED.

Dengan fluks bercahaya yang sama, penggunaan kuasa sumber cahaya LED adalah kira-kira 10 kali lebih rendah daripada lampu pijar konvensional. Pada masa yang sama, ia berfungsi berkali-kali lebih lama daripada lampu pendarfluor.

Sehingga baru-baru ini, penggunaan besar-besaran lampu LED telah dikekang oleh harga tinggi mereka, yang sebahagian besarnya ditentukan oleh teknologi pembuatan yang agak kompleks. Jadi, untuk memasang kristal tunggal pada substrat (papan litar bercetak), pematerian digunakan dalam ketuhar perolakan.

Untuk mengurangkan kerumitan pembuatan sumber cahaya penjimatan tenaga, tatasusunan LED telah dibangunkan, yang dalam kes umum adalah satu set LED tunggal dengan bekalan kuasa biasa (selari) atau berasingan.

Dalam kes ini, kira-kira 9 atau lebih kristal dipasang pada satu substrat, yang kemudiannya diisi dengan fosfor.

Teknologi ini telah mengurangkan kos pembuatan lampu LED dengan ketara dan menjadikannya lebih berpatutan. Matriks sedemikian berjaya digunakan dalam pembuatan kedua-dua lekapan lampu dan peranti penunjuk. Mereka tidak memerlukan pematerian dalam ketuhar perolakan dan boleh dipasang secara manual atau menggunakan modul pelekap khas.

Diod SMD(Peranti Dipasang Permukaan) ialah jenis yang agak usang, secara strukturnya terdiri daripada substrat logam (tembaga atau aluminium), di mana kristal dipasang, dipateri pada kenalan bekas di mana substrat dipasang.

Kristal itu ditutup dengan kanta dan/atau disalut dengan fosfor. Teknologi ini memungkinkan untuk meletakkan sehingga tiga LED pada satu substrat. Ia digunakan dalam pengeluaran jalur LED untuk pencahayaan dan lampu latar.

Pada masa yang sama, bergantung kepada bilangan kristal dalam matriks, pita dihasilkan dengan bilangan LED 60 pcs/m (1 kristal) dan 30 pcs/m (3 kristal). Kecerahan cahaya pita dengan LED, yang terdiri daripada tiga kristal, secara semula jadi lebih tinggi daripada pita dengan LED pada satu cip.

Matriks SMD juga tersedia dengan kristal yang mempunyai warna cahaya yang berbeza (jenis RGB). LED jenis RGB dikawal oleh pengawal khas yang melaraskan kecerahan atau kuasa cahaya menggunakan kaedah modulasi lebar denyut (PWM).

Dengan menggunakan arus yang berbeza magnitud pada setiap kristal berwarna, anda boleh menukar jumlah fluks bercahayanya, mencipta gabungan warna dan kecerahan cahaya yang pelik.

Diod COB(Chip On Board daripada bahasa Inggeris "chip on the board") ialah jenis LED matriks yang paling biasa. Secara struktur, mereka adalah substrat (papan), di mana sejumlah besar kristal yang tidak dibungkus dipasang. Kemudian mereka diisi dengan fosfor.

Sebilangan besar kristal memberikan peningkatan kecerahan LED jenis COB, yang merupakan susunan magnitud yang lebih tinggi daripada parameter serupa diod jenis SMD. Diod jenis SOV digunakan untuk pencahayaan dan sebagai peranti penunjuk.

LED Filamen teknologi yang menjanjikan Chip On Glass, yang membolehkan anda memasang 28 kristal pada substrat kaca atau nilam.

Digunakan dalam pembuatan lampu LED dalam kelalang kaca lutsinar. Pada masa yang sama, fluks bercahaya merebak lebih 360 °, yang memungkinkan untuk mendapatkan pencahayaan yang lebih besar pada kuasa yang sama seperti LED SMD dan COB.

© 2012-2019 Hak cipta terpelihara.

Bahan yang dibentangkan di tapak adalah untuk tujuan maklumat sahaja dan tidak boleh digunakan sebagai garis panduan dan dokumen normatif.

Mari kita nyatakan pandangan kita tentang dilema ini, yang mula menyerupai hujah tentang mana yang lebih baik, iOS atau Android. Tiada jawapan tunggal untuk soalan ini. Ia adalah perlu untuk memahami dengan jelas tujuan lampu, yang menggunakan matriks diod. Bagi sesetengah orang, COB akan menjadi lebih baik, untuk yang lain, SMD.

COB untuk lampu sorot kuasa rendah

Sebagai contoh, COB jelas menang dalam lampu sorot komersial. Seperti lampu trek, lampu bawah dan jenis pencahayaan aksen lain.

Untuk pencahayaan komersil meresap, jalur LED biasa atau pembaris yang dipasang di sekeliling perimeter badan luminair di bawah peresap adalah lebih sesuai. Matriks COB tidak berkelakuan buruk dalam lampu sorot jalan sehingga 50 watt.

SMD untuk lampu kubah industri melebihi 50W

Bagi pencahayaan perusahaan perindustrian, sebagai contoh, dalam lampu LED perindustrian, loceng
Hampir mustahil untuk menemui matriks COB (lihat angka di sebelah kanan) daripada pengeluar termaju yang terkenal di dunia, walaupun beberapa tahun lalu semua orang menyukai eksperimen sedemikian.

Luminair kubah LED COB industri jauh lebih murah daripada luminair papan diod SMD seperti luminair kubah industri.

Ini disebabkan oleh fakta bahawa matriks COB dengan diod dari pengeluar yang sama berharga 30-50% kurang, yang mengurangkan kos luminair. Kelemahannya ialah, menurut ulasan kebanyakan pengeluar terkemuka bagi lampu perindustrian dan lampu jalan, penggantian kerap matriks COB di bawah jaminan jika kuasa luminair melebihi 50 watt.

Di salah satu kilang yang bekerjasama dengan kami, kami diberitahu tentang bagaimana lampu loceng LED industri dengan sistem pelesapan haba berkualiti tinggi dan diod COB berkualiti tinggi telah dilupakan dengan cip dihidupkan di atas meja, dan dalam masa 2 jam meja itu menyala.

Pengalaman sebenar

Dari pengalaman peribadi kami, kami mengetahui kisah tentang bagaimana seorang jurutera kuasa di perusahaan besar, untuk menjimatkan wang dengan mengorbankan kualiti, membeli luminair kubah industri dengan diod COB dan kini dia perlu membayar untuk keputusannya yang salah: setiap tahun untuk menukar papan diod dalam 15-20% daripada luminair .

Untuk tidak dimarahi oleh pihak atasan kerana telah membuat pilihan yang salah pada zamannya, dia memintanya untuk menagihnya untuk lampu pendarfluor dan pelbagai bahan guna elektrik dan bukannya matriks COB untuk menyembunyikan kos sebenar.

Degradasi diod COB

Kita juga tidak seharusnya melupakan kemerosotan sebenar diod dalam luminair industri berkuasa tinggi, yang, menurut pemerhatian pengguna, lebih tinggi untuk luminair berkuasa tinggi dengan unsur COB. Tetapi sangat jarang seseorang membuat pengukuran tahunan pencahayaan bilik.

Kesan membutakan diod COB

Satu lagi pemerhatian pengguna ialah hakikat bahawa lampu kubah LED COB industri di gudang dan bengkel menghasilkan lebih silau, menyukarkan kakitangan untuk bekerja pada ketinggian.

Pendapat pakar: “Pendapat kami: Luminair LED COB ialah penyelesaian terbaik untuk pencahayaan aksen dan luminair dengan kuasa sederhana sehingga 50W. Satu-satunya pengecualian ialah sistem berbilang modul, di mana setiap modul adalah matriks COB yang berasingan dengan kuasa sederhana. Untuk pencahayaan lebih daripada 50 watt, lebih baik menggunakan lampu loceng industri dengan matriks SMD. Lebih-lebih lagi, lebih banyak diod setiap 1 watt kuasa, lebih baik,” kata Alexey Frolov, jurutera pencahayaan di Grandenergoproekt.

Matriks LED ialah gabungan teknologi pada satu substrat beberapa kristal semikonduktor pemancar cahaya, dengan pengisian biasa dengan campuran fosfor dan silikon.

Kemunculan matriks LED dikaitkan dengan pembangunan (Chip-on-Board), yang secara literal diterjemahkan sebagai "cip di atas papan." Teknologi ini telah menggantikan LED SMD, dicirikan oleh tahap automasi pengeluaran yang tinggi dan telah membawa kepada pengurangan ketara dalam harga untuk lampu LED dan lampu sorot.

Jenis dan aplikasi

Mengekalkan satu prinsip meletakkan kristal LED pada substrat pengalir haba, tatasusunan LED berbeza dengan ketara dalam bilangan kristal pada satu tapak dan dalam cara ia disambungkan antara satu sama lain.

Bilangan kristal pada satu substrat menentukan kuasa akhir matriks, yang boleh mencapai ratusan watt setiap produk. Sumber cahaya matriks yang berkuasa telah membuktikan dirinya dalam lampu sorot dan luminair untuk lampu jalan. Kaedah menyambungkan kristal antara satu sama lain menentukan keupayaan untuk mengawal cahaya kristal individu dan parameter bekalan kuasa untuk matriks. Struktur siri-selari sambungan dalaman memungkinkan untuk mengurangkan arus dan meningkatkan magnitud voltan bekalan, yang ditunjukkan dalam ciri-ciri produk matriks.

Satu lagi ciri sambungan dalaman kristal antara satu sama lain dengan petunjuk luaran ialah kemungkinan menggunakan struktur matriks LED dalam papan maklumat dan dalam skrin grafik atau aksara. Matriks LED sedemikian digunakan dalam kawalan dan peralatan pengukur dan pelbagai pemasangan pengiklanan.

Dalam model lama, untuk papan maklumat, paparan grafik atau aksara, matriks LED direka bentuk berdasarkan LED DIP atau SMD.

gambarajah litar

Seperti yang dinyatakan di atas, litar siri selari untuk menyambungkan kristal LED antara satu sama lain menentukan keperluan untuk bekalan kuasa matriks. Lebih tinggi voltan bekalan, lebih banyak LED disambungkan dalam litar bersiri. Ciri ini mengurangkan keperluan untuk arus keluaran pemacu, tetapi sekiranya berlaku kegagalan satu kristal dalam litar bersiri, keseluruhan litar tidak lagi memancarkan cahaya. Arus diagihkan semula kepada cip LED yang berfungsi, dengan itu mempercepatkan kemerosotannya dan mengurangkan hayat matriks LED secara keseluruhan secara serius.

Untuk menyelesaikan masalah, sesetengah pengeluar menyambungkan semua cip LED di dalam matriks pada masa yang sama secara bersiri dan selari. Ciri ini mengurangkan dengan ketara kemungkinan kegagalan matriks LED disebabkan oleh kehabisan satu cip. Sambungan selari LED antara mereka sendiri dalam struktur matriks yang sama memerlukan arus keluaran besar pemacu, tetapi emisitiviti keseluruhan secara praktikalnya tidak mengalami kegagalan satu atau dua kristal. Matriks untuk paparan LED menggabungkan sistem pensuisan dalaman yang kompleks, yang ditentukan oleh keperluan untuk mengawal setiap LED secara individu. Untuk mengawal matriks LED tersebut, pemproses bersepadu khas dan litar mikro telah dicipta.

Sambungan

Dalam skema untuk menyambungkan matriks LED, dua perkara utama adalah faktor penentu untuk kebolehpercayaan mereka - kawasan radiator yang mencukupi untuk penyingkiran haba dan penstabilan arus bekalan. Kedua-dua faktor ini secara langsung berkaitan dengan degradasi kristal semikonduktor yang dipertingkatkan apabila suhunya melebihi maksimum yang dibenarkan.

Kedua-dua kawasan radiator penyejuk yang tidak mencukupi dan arus hantaran yang terlalu tinggi membawa kepada peningkatan suhu kristal.

Nilai operasi arus terus ditunjukkan dalam parameter matriks LED, dan untuk pemilihan anggaran kawasan radiator, anda boleh menggunakan angka 20-25 cm² setiap 1 W kuasa matriks. Perlu diambil kira bahawa kawasan sedemikian diperlukan pada suhu ambien sehingga 35 °C. Pada suhu yang lebih tinggi, kawasan kerja radiator perlu ditingkatkan atau ditambah dengan penyejukan aktif.

Apabila memilih matriks LED dengan pemacu terbina dalam dan dikuasakan oleh rangkaian 220 V, ia mesti diambil kira bahawa sumber cahaya tersebut tidak sesuai untuk menerangi tempat kediaman tetap seseorang.

Ketiadaan kapasitor elektrolitik berkapasiti tinggi dalam litar pemacu yang dikuasakan oleh 220 volt menentukan cahaya yang dipancarkan tinggi, kesan berbahayanya terhadap kesihatan manusia telah dibuktikan oleh banyak kajian saintifik.

Kesimpulan

Meningkatkan parameter kristal LED pemancar cahaya membawa kepada kemunculan struktur matriks yang lebih dan lebih berkuasa, kuasa output yang telah mencapai 300 W atau lebih.

Trend ini, digabungkan dengan peningkatan dalam fluks bercahaya khusus setiap 1 W kuasa input, menentukan pembangunan selanjutnya matriks LED dan perkembangannya yang mengatasinya dalam pasaran teknologi pencahayaan.

Baca juga

Knyazev O.V., Kumpulan Syarikat Stroy-TK, Mei 2017

Pada masa ini, pasaran lampu LED di Rusia sedang mengalami ledakannya, kedua-dua model lampu dan lampu sorot mahal berteknologi tinggi dijual, tempoh jaminannya adalah 3-7 tahun, dan produk LED murah yang tidak mungkin berfungsi tanpa kerosakan untuk sekurang-kurangnya 1 tahun. Mari cuba memahami set cadangan ini.

Dari manakah datangnya "kraftangan" pakai buang yang murah?

Walaupun kelihatan paradoks, Pelanggan sendiri harus dipersalahkan atas kehadiran sejumlah besar tawaran lampu LED gred pengguna yang murah, kerana kriteria pemilihan utama untuk Pelanggan adalah Kos.

Keadaan itu berulang, seperti sebelum ini dengan: jika terdapat permintaan untuk produk murah, pengeluar dari Kerajaan Tengah juga akan menyediakan bekalan! Memandangkan tiada siapa yang mempunyai monopoli ke atas import dari China, pesaing mula menuntut daripada pengilang yang berterusan, kelompok demi kelompok, pengurangan harga pembelian untuk sekadar menjaringkan pesaing dalam pasaran dengan harga yang rendah. Walau bagaimanapun, terdapat had yang munasabah untuk segala-galanya dan pengurangan berterusan dalam kos produk sambil mengekalkan semua ciri asas adalah mustahil. Jadi permainan mula mengurangkan prestasi, kebolehpercayaan, dll. - hanya untuk menjual peralatan lampu, meletakkan tempoh jaminan minimum. Dan ini walaupun pada hakikatnya untuk LED mengumumkan masa operasi gila - dari 50 hingga 100 ribu jam.

Apa itu COB

Teknologi COB, lebih baru-baru ini MCOB (Multi Chip-on-Board) - diterjemahkan sebagai "Crystal On Board". Ia dianggap sebagai teknologi LED paling maju setakat ini.

Secara ringkas, ia boleh diterangkan seperti berikut: meletakkan kristal di papan tanpa bekas dan substrat seramik, serta menutup semua kristal ini dengan lapisan fosfor biasa. Kristal LED terletak sangat dekat antara satu sama lain - ketumpatan penempatan boleh mencapai 70 kristal setiap 1 cm 2, i.e. kristal boleh dikatakan bergabung menjadi satu medan dan cahaya matriks ternyata sangat seragam, titik individu kristal tidak dapat dibezakan.

Tambahan penting teknologi ini ialah kualiti cahaya yang dipancarkan. Objek yang diterangi oleh lampu pada matriks COB mempunyai sempadan bayang yang jelas disebabkan oleh pengagihan seragam fluks cahaya. Lampu pada LED SMD, malangnya, tidak boleh membanggakan kontras sedemikian kerana sejumlah besar kristal individu dan pemantul yang dipisahkan secara meluas di angkasa.

Kecekapan tenaga matriks COB boleh mencapai 170 Lm/W.

Faedah COB

Kelebihan utama teknologi MCOB ialah:

1. Output cahaya tinggi (lebih daripada 100 lm/W);
2. Keupayaan untuk mencapai intensiti tinggi fluks bercahaya dengan saiz yang agak kecil;
3. Serasi dengan pelbagai pemandu, termasuk. dengan peredupan;
4. Keseragaman fluks cahaya, tiada kesan bayang-bayang;
5. Kekompakan, saiz kecil, ketersediaan pelbagai bentuk;
6. Kemungkinan pembuatan matriks sebarang suhu warna dari 2700K hingga 7000K;
7. Indeks pemaparan warna sehingga 90Ra;

Kelemahan COB

Kelemahan utama teknologi COB ialah penyediaan wajib pelesapan haba yang baik daripada matriks COB yang berkuasa, yang sukar disediakan, kerana kawasan matriks kecil, dan sukar untuk mengeluarkan haba berlebihan dari kawasan sentuhan kecil.

Di sinilah letaknya: matriks COB yang murah, dan oleh itu pada mulanya berkualiti rendah, dipasang pada radiator penyejuk tanpa pemasangan yang betul dan pemprosesan permukaan antara muka tidak cukup disejukkan, mula menjadi terlalu panas dan, pada akhirnya, terbakar.

Sebagai pengesahan, kami boleh memetik fakta berikut: tidak lama dahulu, kami menerima 57 lampu sorot LED (COB) dengan kuasa 100W untuk diagnostik dan pembaikan. Berdasarkan penampilan mereka (lihat foto), dari siri GS Light yang murah.

Selepas diagnostik, didapati bahawa dalam kebanyakan lampu sorot (49 keping), matriks LED COB gagal, dan dalam 8 kes yang tinggal, pemandu LED gagal.

Apa itu SMD

Teknologi SMD (Surface Mounting Device) - secara literal boleh diterjemahkan sebagai "peranti pelekap permukaan".

Perbezaan utama antara teknologi ini dan teknologi lubang tembus "tradisional" ialah komponen dipasang pada permukaan papan. Ini memberikan dimensi reka bentuk yang lebih kecil, pelesapan haba yang lebih baik dan kebolehubahan dalam pelaksanaan. Reka bentuk ini adalah yang paling biasa dalam pencahayaan dan digunakan dalam hampir semua jenis sumber cahaya.

Sehingga kini, ia adalah teknologi SMD yang paling biasa dalam pencahayaan LED dan digunakan dalam hampir semua jenis luminair.

Teknologi ini dicipta secara langsung untuk mengatur pencahayaan tersebar yang kuat, yang dicapai dengan mengedarkan sejumlah besar LED kecil ke seluruh kawasan lampu (sehingga 700 keping dalam satu produk), yang memungkinkan untuk tidak gunakan sebarang optik tambahan dalam lampu, hanya kaca pelindung biasa pada lampu badan. Untuk meningkatkan tahap penyebaran (contohnya, untuk bilik dengan peralatan komputer), peresap bersusu, prismatik atau mikroprismatik digunakan.

Memandangkan LED terletak pada pembaris aluminium kawasan yang besar, dan jarak antaranya cukup besar, penyejukan LED tidak menyebabkan banyak kesukaran, oleh itu ketahanan pembaris SMD apabila dikuasakan dengan betul.

Daripada kelemahan lekapan dengan garisan SMD, seseorang harus perhatikan kerumitan besar pembaikan mereka, kerana jika satu LED gagal, keseluruhan baris berhenti terbakar, dan menggantikan LED SMD sendiri adalah tugas yang agak memakan masa. Menggantikan keseluruhan talian sudah mahal dari segi kewangan. Dalam keadilan, mesti dikatakan bahawa kebanyakan pengeluar lampu LED di Rusia, sekiranya berlaku kes jaminan, menggantikan keseluruhan baris.

Aplikasi COB dan SMD

1. Kes am

Saya akan membuat bahagian seperti ini: jika faktor bentuk perumah lampu membolehkan anda meletakkan radiator penyejuk yang cukup besar, maka anda boleh menggunakan lampu LED COB, mengehadkan kuasanya kepada 30 watt. Semua peralatan pencahayaan dengan kuasa yang lebih tinggi adalah secara eksklusif SMD. Secara umum, ia akan menjadi pilihan ideal untuk memperkenalkan pencahayaan LED.

2. Melepasi objek dan terlupa

Sekiranya tugasnya adalah tepat - untuk menyerahkan objek dan melarikan diri, maka, sudah tentu, anda perlu menggunakan lampu murah atau lampu sorot pada matriks COB berkuasa tinggi. Masa kerja mereka sepatutnya cukup untuk anda bersembunyi dari medan pandangan ... :)

3. Masa jangka pendek

Jika lampu atau lampu sorot berfungsi sekali-sekala, menyala selama beberapa minit (contohnya, ia dilengkapi dengan penderia kehadiran dan hanya menyala apabila orang lalu-lalang), anda boleh memilih COB tanpa rasa takut. Matriks tidak akan mempunyai masa untuk terlalu panas.

4. Organisasi pencahayaan sementara.

Untuk penganjuran pencahayaan sementara (contohnya, di tapak pembinaan semasa melakukan kerja penamat), saya akan mengesyorkan menggunakan lampu sorot COB dengan kuasa 20 - 30 W.

5. Pencahayaan gudang, premis industri

Di gudang, bangunan perindustrian dan premis, lampu berkuasa biasanya digunakan, digantung pada ketinggian tinggi (6-12 meter). Untuk pencahayaan elektrik mereka, sangat disyorkan untuk menggunakan lampu yang dibuat pada jalur LED SMD. Apabila memilih lekapan, beri perhatian khusus kepada kehadiran radiator yang jelas, tujuannya adalah untuk menghilangkan haba yang berlebihan ke alam sekitar.