LED matrisi. led matris smd led matris

Günümüzde toplam enerji maliyetlerini düşürmenin en etkili yollarından birinin LED'ler kullanılarak yapay aydınlatma sistemlerinin düzenlenmesi olduğuna inanılmaktadır.

Aynı ışık akısı ile LED ışık kaynaklarının güç tüketimi, geleneksel bir akkor lambadan yaklaşık 10 kat daha düşüktür. Aynı zamanda, flüoresan lambalardan çok daha uzun süre hizmet ederler.

Yakın zamana kadar, LED lambaların toplu kullanımı, büyük ölçüde oldukça karmaşık bir üretim teknolojisi tarafından belirlenen yüksek fiyatları nedeniyle kısıtlandı. Bu nedenle, bir alt tabaka (baskılı devre kartı) üzerine tek bir kristal yerleştirmek için bir konveksiyon fırınında lehimleme kullanılır.

Enerji tasarruflu ışık kaynakları üretmenin karmaşıklığını azaltmak için, genel durumda ortak (paralel bağlantı) veya ayrı güç kaynağına sahip bir dizi tek LED'den oluşan LED dizileri geliştirildi.

Bu durumda, bir substrat üzerine yaklaşık 9 veya daha fazla kristal monte edilir ve bunlar daha sonra bir fosfor ile doldurulur.

Bu teknoloji, LED lambaların üretim maliyetini önemli ölçüde azalttı ve onları daha uygun fiyatlı hale getirdi. Bu tür matrisler hem aydınlatma armatürlerinin hem de gösterge cihazlarının imalatında başarıyla kullanılmaktadır. Konveksiyon fırınında lehimleme gerektirmezler ve manuel olarak veya özel montaj modülleri kullanılarak monte edilebilirler.

SMD Diyotlar(Yüzeye Monte Cihaz), yapısal olarak, üzerine bir kristalin monte edildiği, alt tabakanın monte edildiği kasanın kontaklarına lehimlenmiş bir metal alt tabakadan (bakır veya alüminyum) oluşan biraz eski bir tiptir.

Kristal bir mercekle ve/veya bir fosforla kaplanmıştır. Bu teknoloji, bir alt tabaka üzerine üç adede kadar LED yerleştirmeyi mümkün kılar. Aydınlatma ve arka aydınlatma için LED şeritlerin üretiminde kullanılırlar.

Aynı zamanda matristeki kristal sayısına bağlı olarak 60 adet/m (1 kristal) ve 30 adet/m (3 kristal) LED sayısı ile bantlar üretilmektedir. Üç kristalden oluşan LED'li bantların parlaklığı, tek çip üzerinde LED'li bantlardan doğal olarak daha yüksektir.

SMD matrisleri, farklı bir ışıma rengine (RGB tipi) sahip kristallerle de mevcuttur. RGB tipi LED'ler, darbe genişliği modülasyonu (PWM) yöntemini kullanarak ışımanın parlaklığını veya gücünü ayarlayan özel denetleyiciler tarafından kontrol edilir.

Her renkli kristale farklı büyüklükte bir akım uygulayarak, toplam ışık akısını değiştirebilir, tuhaf renk kombinasyonları ve parıltının parlaklığını yaratabilirsiniz.

COB Diyotları(Chip On Board, İngilizce'deki "chip on board"), matris LED'lerinin en yaygın türüdür. Yapısal olarak, üzerine çok sayıda paketlenmemiş kristalin monte edildiği bir alt tabakadır (tahta). Sonra bir fosfor ile doldurulurlar.

Çok sayıda kristal, SMD tipi diyotların benzer parametresinden daha yüksek bir büyüklük sırası olan COB tipi LED'lerin artan parlaklığını sağlar. SOV tipi diyotlar hem aydınlatma hem de gösterge cihazları olarak kullanılır.

Filament LED'leri bir cam veya safir alt tabaka üzerine 28 kristal takmanıza izin veren umut verici teknoloji Chip On Glass.

Şeffaf cam şişelerde LED lambaların imalatında kullanılır. Aynı zamanda ışık akısı 360°'ye yayılarak SMD ve COB LED'ler ile aynı güçte daha fazla aydınlatma elde etmeyi mümkün kılar.

© 2012-2019 Tüm hakları saklıdır.

Sitede sunulan materyaller yalnızca bilgilendirme amaçlıdır ve kılavuz ve düzenleyici belgeler olarak kullanılamaz.

Hangisinin daha iyi olduğu, iOS mu Android mi olduğu tartışmasını andırmaya başlayan bu ikilemle ilgili görüşümüzü belirtelim. Bu sorunun tek bir cevabı yok. Bir diyot matrisi kullanan lambanın amacını açıkça anlamak gerekir. Bazıları için COB, diğerleri için SMD daha iyi olacaktır.

Düşük güçlü spot ışıkları için COB

Örneğin, ticari spot ışıklarında COB açıkça kazanır. Pist lambaları, yukarıdan aydınlatmalar ve diğer vurgulu aydınlatma türleri gibi.

Ticari aydınlatmayı dağıtmak için, normal bir LED şerit veya difüzörün altındaki armatür gövdesinin çevresine monte edilmiş bir cetvel daha uygundur. COB matrisleri, 50 watt'a kadar sokak spotlarında kötü davranmaz.

50W üzerindeki endüstriyel kubbe ışıkları için SMD

Endüstriyel işletmelerin aydınlatmasına gelince, örneğin endüstriyel LED lambalarda, zil
Birkaç yıl önce herkes bu tür deneyleri sevse de, dünyaca ünlü gelişmiş üreticilerin bir COB matrisiyle (sağdaki şekle bakın) tanışmak neredeyse imkansız.

Endüstriyel COB LED dome armatürler, endüstriyel dome armatürler gibi SMD diyot pano armatürlerinden çok daha ucuzdur.

Bunun nedeni, aynı üreticiden diyotlu bir COB matrisinin %30-50 daha az maliyetli olması ve bu da armatürün maliyetini düşürmesidir. Dezavantajı, çoğu seçkin endüstriyel ve sokak lambası üreticisinin incelemelerine göre, armatür gücü 50 watt'tan fazlaysa, COB matrislerinin garanti kapsamında sık sık değiştirilmesidir.

İşbirliği yaptığımız fabrikalardan birinde, yüksek kaliteli bir ısı yayma sistemine ve yüksek kaliteli bir COB diyotuna sahip endüstriyel bir LED çan lambasının, masanın üzerinde çip açıkken nasıl unutulduğunu ve nasıl unutulduğunu anlattık. 2 saat içinde masa tutuştu.

Gerçek deneyim

Kişisel deneyimlerimizden, büyük bir işletmedeki bir güç mühendisinin, kalite pahasına paradan tasarruf etmek için COB diyotlu endüstriyel kubbeli armatürleri nasıl satın aldığına ve şimdi yanlış kararının bedelini ödemesi gerektiğine dair bir hikaye biliyoruz: her yıl Armatürlerin %15-20'sinde diyot kartlarını değiştirmek için.

Kendi zamanında yanlış seçim yaptığı için üstleri tarafından azarlanmamak için, gerçek maliyetleri gizlemek için COB matrisleri yerine floresan lambalar ve çeşitli elektrik sarf malzemeleri için kendisine fatura kesmesini ister.

COB diyotlarının bozulması

Kullanıcı gözlemlerine göre COB elemanlı yüksek güçlü armatürler için daha yüksek olan yüksek güçlü endüstriyel armatürlerdeki diyotların gerçek bozulmasını da unutmamalıyız. Ancak çok nadiren biri odanın aydınlatmasının yıllık ölçümlerini yapar.

COB diyotlarının kör edici etkisi

Bir başka kullanıcı gözlemi, depo ve atölyelerdeki endüstriyel COB LED kubbe ışıklarının daha fazla parlama ürettiği ve personelin yüksekte çalışmasını zorlaştırdığı gerçeğidir.

Uzman görüşü: “Bizim görüşümüz: COB LED armatürler, vurgulu aydınlatma ve 50W'a kadar orta düzeyde güce sahip armatürler için en iyi çözümdür. Tek istisna, her modülün ayrı bir orta güçte COB matrisi olduğu çok modüllü sistemlerdir. 50 watt'tan fazla aydınlatma için, SMD matrisli endüstriyel çan lambaları kullanmak daha iyidir. Ayrıca, 1 watt güç başına ne kadar fazla diyot olursa o kadar iyi” diyor Grandenergoproekt'te aydınlatma mühendisi Alexei Frolov.

LED matrisleri, fosfor ve silikon karışımı ile ortak bir dolgu ile birkaç ışık yayan yarı iletken kristalin bir alt tabakası üzerinde teknolojik bir kombinasyondur.

LED matrislerinin görünümü, kelimenin tam anlamıyla "tahtadaki bir çip" olarak tercüme edilen geliştirme (Chip-on-Board) ile ilişkilidir. Bu teknoloji SMD LED'lerin yerini aldı, yüksek derecede üretim otomasyonu ile karakterize edildi ve LED lamba ve spot fiyatlarında önemli bir düşüşe yol açtı.

Türler ve uygulamalar

LED kristallerini ısı ileten bir alt tabaka üzerine yerleştirmek için tek bir ilkeyi koruyan LED dizileri, bir tabandaki kristallerin sayısı ve birbirlerine bağlanma biçimleri bakımından önemli ölçüde farklılık gösterir.

Bir alt tabakadaki kristallerin sayısı, ürün başına yüzlerce watt'a ulaşabilen matrisin nihai gücünü belirler. Güçlü matris ışık kaynakları, sokak aydınlatması için spot ve armatürlerde kendilerini kanıtlamıştır. Kristallerin birbirine bağlanma şekli, tek tek kristallerin parıltısını ve matris için güç kaynağının parametrelerini kontrol etme yeteneğini belirler. Dahili bağlantıların seri-paralel yapısı, matris ürünlerinin özelliklerine yansıyan akımı azaltmayı ve besleme voltajını artırmayı mümkün kılar.

Kristallerin birbirlerine dış kablolarla iç bağlantılarının bir diğer özelliği de bilgi panolarında ve grafik veya karakter ekranlarında LED matris yapılarının kullanılabilmesidir. Bu tür LED matrisleri, kontrol ve ölçüm ekipmanlarında ve çeşitli reklam kurulumlarında kullanılır.

Daha eski modellerde bilgi panoları, grafik veya karakter ekranları için LED matrisleri DIP veya SMD LED'lere dayalı olarak tasarlanmıştır.

devre şeması

Yukarıda belirtildiği gibi, LED kristallerini birbirine bağlamak için seri-paralel devre, matris güç kaynağı gereksinimlerini belirler. Besleme gerilimi ne kadar yüksek olursa, seri devrelerde o kadar fazla LED bağlanır. Bu özellik, sürücülerin çıkış akımları için gereksinimlerini azaltır, ancak bir seri devrede bir kristalin arızalanması durumunda, tüm devre ışık yaymayı durdurur. Akım, çalışan LED çiplerine yeniden dağıtılır, böylece bozulmalarını hızlandırır ve bir bütün olarak LED matrisinin ömrünü ciddi şekilde azaltır.

Sorunu çözmek için, bazı üreticiler matris içindeki tüm LED çiplerini aynı anda seri ve paralel olarak bağlar. Bu özellik, bir çipin yanması nedeniyle LED matrisinin arızalanma olasılığını önemli ölçüde azaltır. LED'lerin aynı matris yapısı içinde kendi aralarında paralel bağlanması, sürücünün büyük çıkış akımlarını gerektirir, ancak genel emisyon, pratik olarak bir veya iki kristalin arızasından etkilenmez. LED ekran matrisleri, her bir LED'i ayrı ayrı kontrol etme gereksinimleri tarafından belirlenen karmaşık bir dahili anahtarlama sistemini içerir. Bu tür LED matrislerini kontrol etmek için özel entegre işlemciler ve mikro devreler oluşturulmuştur.

Bağ

LED matrislerini bağlama şemalarında, güvenilirlikleri için belirleyici faktörler iki kilit noktadır - ısının giderilmesi ve besleme akımlarının stabilizasyonu için radyatörün yeterli bir alanı. Bu faktörlerin her ikisi de, sıcaklıkları izin verilen maksimum değeri aştığında, yarı iletken kristallerin artan bozunmasıyla doğrudan ilişkilidir.

Hem soğutma radyatörünün yetersiz alanı hem de çok yüksek geçen akım kristalin sıcaklığının artmasına neden olur.

Doğru akımın çalışma değerleri, LED matrislerinin parametrelerinde belirtilir ve yaklaşık bir radyatör alanı seçimi için, 1 W matris gücü başına 20-25 cm² rakamını kullanabilirsiniz. 35 °C'ye kadar ortam sıcaklıklarında böyle bir alanın gerekli olduğu dikkate alınmalıdır. Daha yüksek sıcaklıklarda radyatörün çalışma alanı arttırılmalı veya aktif soğutma ile desteklenmelidir.

Yerleşik sürücülü ve 220 V ağ ile çalışan LED matrisleri seçerken, bu tür ışık kaynaklarının bir kişinin kalıcı ikamet yerlerini aydınlatmak için uygun olmadığı dikkate alınmalıdır.

220 volt ile çalışan sürücü devresinde yüksek kapasiteli elektrolitik kapasitörlerin olmaması, insan sağlığına zararlı etkisi birçok bilimsel çalışma ile kanıtlanmış olan yüksek yayılan ışığı belirlemektedir.

Çözüm

Işık yayan LED kristallerinin parametrelerinin iyileştirilmesi, çıkış gücü zaten 300 W veya daha fazlasına ulaşan daha güçlü matris yapılarının ortaya çıkmasına neden olur.

1 W giriş gücü başına spesifik ışık akısındaki artışla birlikte bu eğilim, LED matrislerinin daha da geliştirilmesini ve aydınlatma teknolojisi pazarındaki üstün gelişimini belirler.

Ayrıca okuyun

Knyazev O.V., Stroy-TK Şirketler Grubu, Mayıs 2017

Şu anda, Rusya'daki LED aydınlatma pazarı patlama yaşıyor, hem yüksek teknolojili pahalı lamba modelleri ve spot lambaları satılıyor, garanti süresi 3-7 yıl ve arızasız çalışması muhtemel olmayan ucuz LED ürünleri en az 1 yıl. Bu teklif dizisini anlamaya çalışalım.

Ucuz tek kullanımlık "el sanatları" nereden geliyor?

Göründüğü kadar paradoksal - Müşterinin kendisi, çok sayıda ucuz tüketici sınıfı LED lamba teklifinin varlığından sorumludur, çünkü Müşteri için ana seçim kriteri Maliyettir.

Durum daha önce olduğu gibi kendini tekrar ediyor: Ucuz ürünlere talep varsa, Orta Krallık'tan üreticiler de tedarik sağlayacak! Çin'den yapılan ithalatta kimsenin tekeli olmadığı için, rakipler, pazardaki rakipleri düşük fiyatla puanlamak için üreticilerden sabit, parti bazında satın alma fiyatlarında indirim talep etmeye başlar. Bununla birlikte, her şeyin makul sınırları vardır ve tüm temel özellikleri korurken, ürünlerin maliyetinde sürekli bir azalma basitçe imkansızdır. Böylece oyun performansı, güvenilirliği vb. düşürmeye başlar. - sadece aydınlatma ekipmanı satmak, minimum garanti süresi koymak. Ve bu, LED'ler için çılgın çalışma süresinin açıklanmasına rağmen - 50 ila 100 bin saat arasında.

COB nedir

COB teknolojisi, daha yakın zamanda MCOB (Multi Chip-on-Board) - "Crystal On Board" olarak tercüme edilir. Bugüne kadarki en gelişmiş LED teknolojisi olarak kabul edilir.

Kısaca şöyle tarif edilebilir: Kristallerin kasa ve seramik altlıklar olmadan tahta üzerine yerleştirilmesi ve tüm bu kristallerin ortak bir fosfor tabakası ile kaplanması. LED kristalleri birbirine çok yakın yerleştirilir - yerleştirme yoğunluğu 1 cm2'de 70 kristale ulaşabilir, yani. kristaller pratik olarak tek bir alanda birleşir ve matrisin parıltısı çok düzgün olur, kristallerin tek tek noktaları ayırt edilemez.

Teknolojinin önemli bir artısı, yayılan ışığın kalitesidir. COB matrisi üzerindeki lambalarla aydınlatılan nesneler, ışık akısının düzgün dağılımı nedeniyle net bir gölge sınırına sahiptir. SMD LED'lerdeki lambalar, ne yazık ki, uzayda geniş ölçüde ayrılmış çok sayıda bireysel kristal ve reflektör nedeniyle böyle bir kontrastla övünemez.

COB matrislerinin enerji verimliliği 170 Lm/W'a ulaşabilir.

COB Avantajları

MCOB teknolojisinin başlıca avantajları şunlardır:

1. Yüksek ışık çıkışı (100 lm/W'den fazla);
2. Nispeten küçük bir boyutta ışık akısının yüksek yoğunluğunu elde etme yeteneği;
3. Dahil olmak üzere çeşitli sürücülerle uyumludur. karartma ile;
4. Işık akısının tekdüzeliği, gölge etkisi yok;
5. Kompaktlık, küçük boyut, çeşitli şekillerin mevcudiyeti;
6. 2700K'dan 7000K'ya kadar herhangi bir renk sıcaklığında matris üretme imkanı;
7. 90Ra'ya kadar renk oluşturma indeksi;

COB'nin Dezavantajları

COB teknolojisinin ana dezavantajı, matris alanı küçük olduğu için sağlanması zor olan güçlü bir COB matrisinden iyi ısı dağılımının zorunlu olarak sağlanmasıdır ve küçük bir temas alanından fazla ısıyı çıkarmak zordur.

Sorun burada yatıyor: uygun şekilde takılmadan ve arayüz yüzeylerinin işlenmesi olmadan bir soğutma radyatörüne monte edilmiş ucuz ve bu nedenle başlangıçta düşük kaliteli bir COB matrisi yeterince soğutulmuyor, aşırı ısınmaya başlıyor ve sonunda yanıyor.

Bir onay olarak, şu gerçeği aktarabiliriz: çok uzun zaman önce, teşhis ve onarım için 100W gücünde 57 LED spot (COB) aldık. Görünüşlerine bakılırsa (fotoğrafa bakın), ucuz GS Light serisinden.

Teşhisten sonra, spot ışıkların büyük çoğunluğunda (49 adet) COB LED matrisinin başarısız olduğu ve kalan 8 durumda LED sürücüsünün başarısız olduğu ortaya çıktı.

SMD nedir

SMD teknolojisi (Yüzeye Montaj Cihazı) - kelimenin tam anlamıyla "yüzeye montaj cihazı" olarak çevrilebilir.

Bu teknoloji ile "geleneksel" açık delik teknolojisi arasındaki temel fark, bileşenlerin kartın yüzeyine monte edilmiş olmasıdır. Bu, daha küçük tasarım boyutları, daha iyi ısı dağılımı ve uygulamada değişkenlik sağlar. Bu tasarım, aydınlatmada açık ara en yaygın olanıdır ve hemen hemen her tür ışık kaynağında kullanılır.

Bugüne kadar LED aydınlatmada en yaygın olan ve hemen hemen her türlü armatürde kullanılan SMD teknolojisidir.

Bu teknoloji, lambanın tüm alanına (bir üründe 700 parçaya kadar) önemli sayıda küçük LED dağıtılarak elde edilen güçlü dağınık aydınlatmayı düzenlemek için doğrudan yaratılmıştır; lambalarda herhangi bir ek optik kullanın, yalnızca gövde lambasının normal koruyucu camını kullanın. Dağılma derecesini arttırmak için (örneğin, bilgisayar donanımına sahip odalar için), sütlü, prizmatik veya mikro prizmatik bir difüzör kullanılır.

LED'ler geniş alanlı bir alüminyum cetvel üzerine yerleştirildiğinden ve aralarındaki mesafe yeterince büyük olduğundan, LED soğutma çok fazla zorluğa neden olmaz, dolayısıyla doğru şekilde güç verildiğinde SMD cetvellerin dayanıklılığı.

SMD hatlarına sahip armatürlerin eksilerinden, onarımlarının büyük karmaşıklığına dikkat edilmelidir, çünkü bir LED arızalanırsa, tüm hattın yanması durur ve SMD LED'i kendi başınıza değiştirmek oldukça zaman alıcı bir iştir. Tüm hattı değiştirmek zaten finansal olarak pahalı. Adil olmak gerekirse, Rusya'daki çoğu LED lamba üreticisinin, bir garanti durumunda, tüm hattı değiştirdiği söylenmelidir.

COB ve SMD Uygulamaları

1. Genel durum

Bunun gibi bir bölüm yapardım: lamba muhafazasının form faktörü yeterince büyük bir soğutma radyatörü yerleştirmenize izin veriyorsa, güçlerini 30 watt ile sınırlayan COB LED lambaları kullanabilirsiniz. Daha yüksek güce sahip tüm aydınlatma ekipmanları yalnızca SMD'dir. Genel olarak, LED aydınlatmayı tanıtmak için ideal bir seçenek olacaktır.

2. Nesneyi geçti ve unuttu

Görev tam olarak buysa - nesneyi teslim etmek ve kaçmak, o zaman elbette, yüksek güçlü bir COB matrisinde ucuz lambalar veya spot ışıkları kullanmanız gerekir. Çalışma süreleri görüş alanından saklanmanız için yeterli olmalı... :)

3. Kısa çalışma süresi

Bir lamba veya spot ışığı ara sıra çalışıyorsa ve birkaç dakika yanıyorsa (örneğin, bir varlık sensörü ile donatılmıştır ve yalnızca insanlar geçtiğinde açılır), korkusuzca COB'u seçebilirsiniz. Matrisin aşırı ısınmak için zamanı olmayacak.

4. Geçici aydınlatma organizasyonu.

Geçici aydınlatmanın organizasyonu için (örneğin, bitirme işi yaparken bir şantiyede), 20 - 30 W gücünde COB spotlarının kullanılmasını tavsiye ederim.

5. Depoların, endüstriyel binaların aydınlatılması

Depolarda, endüstriyel binalarda ve tesislerde, genellikle yüksek (6-12 metre) yükseklikte asılı duran güçlü lambalar kullanılır. Elektrikli aydınlatmaları için SMD LED şeritlerden yapılmış lambaların kullanılması şiddetle tavsiye edilir. Armatürleri seçerken, amacı fazla ısıyı çevreye dağıtmak olan iyi tanımlanmış radyatörlerin varlığına özellikle dikkat edin.