Introduzione:Nello sviluppo moderno e contemporaneo dell'illuminazionePer quanto riguarda l'industria, le sorgenti luminose LED e COB sono senza dubbio le due più brillanti. Con i loro vantaggi tecnologici unici, promuovono congiuntamente il progresso del settore. Questo articolo approfondirà le differenze, i vantaggi e gli svantaggi delle sorgenti luminose COB e dei LED, esplorerà le opportunità e le sfide che queste ultime si trovano ad affrontare nell'attuale contesto del mercato dell'illuminazione e il loro impatto sui futuri trend di sviluppo del settore.
PARTE.01
PimballaggioTtecnologia： Til salto dalle unità discrete ai moduli integrati
Sorgente luminosa a LED tradizionale
Tradizionaleluce LEDLe sorgenti adottano una modalità di confezionamento a chip singolo, composta da chip LED, fili d'oro, staffe, polveri fluorescenti e colloidi di confezionamento. Il chip è fissato alla base del portabicchieri riflettente con adesivo conduttivo e il filo d'oro collega l'elettrodo del chip al perno del supporto. La polvere fluorescente è miscelata con silicone per ricoprire la superficie del chip e favorire la conversione spettrale.
Questo metodo di confezionamento ha dato vita a diverse forme, come l'inserimento diretto e il montaggio superficiale, ma essenzialmente si tratta di una combinazione ripetuta di unità indipendenti che emettono luce, come perle sparse che devono essere accuratamente collegate in serie per brillare. Tuttavia, quando si costruisce una sorgente luminosa su larga scala, la complessità del sistema ottico aumenta esponenzialmente, proprio come la costruzione di un magnifico edificio che richiede molta manodopera e risorse materiali per assemblare e combinare ogni mattone e pietra.
Sorgente luminosa COB
Luce COBLe fonti superano il paradigma di confezionamento tradizionale e utilizzano la tecnologia di incollaggio diretto multi-chip per incollare direttamente decine o migliaia di chip LED su circuiti stampati in metallo o substrati ceramici. I chip sono interconnessi elettricamente tramite cablaggio ad alta densità e una superficie luminescente uniforme viene formata ricoprendo l'intero strato di gel di silicio contenente polvere fluorescente. Questa architettura è come incastonare perle in una splendida tela, eliminando gli spazi fisici tra i singoli LED e ottenendo una progettazione collaborativa di ottica e termodinamica.
Ad esempio, Lumileds LUXION COB utilizza la tecnologia di saldatura eutettica per integrare 121 chip da 0,5 W su un substrato circolare con un diametro di 19 mm, con una potenza totale di 60 W. La spaziatura dei chip è compressa a 0,3 mm e, grazie a una speciale cavità riflettente, l'uniformità della distribuzione della luce supera il 90%. Questo packaging integrato non solo semplifica il processo produttivo, ma crea anche una nuova forma di "sorgente luminosa come modulo", fornendo una base rivoluzionaria perilluminazioneprogettazione, proprio come la fornitura di moduli pre-assemblati di alta qualità per progettisti di illuminazione, migliorando notevolmente l'efficienza di progettazione e produzione.
PARTE.02
Proprietà ottiche:Trasformazione daluce puntiformesorgente di luce da sorgente a superficie
LED singolo
Un singolo LED è essenzialmente una sorgente luminosa lambertiana, che emette luce a un angolo di circa 120°, ma la distribuzione dell'intensità luminosa mostra una curvatura ad ala di pipistrello in forte diminuzione al centro, come una stella brillante, che brilla intensamente ma in modo un po' sparso e disorganizzato. Per soddisfareilluminazionerequisiti, è necessario rimodellare la curva di distribuzione della luce attraverso la progettazione ottica secondaria.
L'uso di lenti TIR nel sistema di lenti può comprimere l'angolo di emissione a 30°, ma la perdita di efficienza luminosa può raggiungere il 15%-20%. Il riflettore parabolico nello schema di riflessione può aumentare l'intensità della luce centrale, ma produrrà punti luce evidenti. Quando si combinano più LED, è necessario mantenere una spaziatura sufficiente per evitare differenze di colore, che possono aumentare lo spessore della lampada. È come cercare di comporre un'immagine perfetta con le stelle nel cielo notturno, ma è sempre difficile evitare difetti e ombre.
Architettura integrata COB
L'architettura integrata del COB possiede naturalmente le caratteristiche di una superficieleggerosorgente, come una galassia brillante con luce uniforme e morbida. La disposizione densa multi-chip elimina le aree scure e, combinata con la tecnologia a matrice di microlenti, può raggiungere un'uniformità di illuminazione >85% entro una distanza di 5 m; Irruvidendo la superficie del substrato, l'angolo di emissione può essere esteso a 180°, riducendo l'indice di abbagliamento (UGR) a meno di 19; Con lo stesso flusso luminoso, l'espansione ottica del COB è ridotta del 40% rispetto alle matrici di LED, semplificando notevolmente la progettazione della distribuzione della luce. Nel museoilluminazionescena, binario COB di ERCOluciottenere un rapporto di illuminazione di 50:1 a una distanza di proiezione di 0,5 metri tramite lenti a forma libera, risolvendo perfettamente la contraddizione tra illuminazione uniforme ed evidenziazione dei punti chiave.
PARTE.03
Soluzione di gestione termica:innovazione dalla dissipazione del calore locale alla conduzione del calore a livello di sistema
Sorgente luminosa a LED tradizionale
I LED tradizionali adottano un percorso di conduzione termica a quattro livelli di "chip solid layer support PCB", con una complessa composizione di resistenza termica, simile a un percorso a avvolgimento, che ostacola la rapida dissipazione del calore. In termini di resistenza termica dell'interfaccia, la resistenza termica di contatto tra il chip e la staffa è di 0,5-1,0 ℃/W; in termini di resistenza termica del materiale, la conduttività termica della scheda FR-4 è di soli 0,3 W/m·K, il che rappresenta un collo di bottiglia per la dissipazione del calore; sotto l'effetto cumulativo, i punti caldi locali possono aumentare la temperatura di giunzione di 20-30 ℃ quando si combinano più LED.
I dati sperimentali mostrano che quando la temperatura ambiente raggiunge i 50 °C, il decadimento della luce dei LED SMD è tre volte più veloce di quello di un ambiente a 25 °C e la durata si riduce al 60% dello standard L70. Proprio come l'esposizione prolungata al sole cocente, le prestazioni e la durata diluce LEDla fonte sarà notevolmente ridotta.
Sorgente luminosa COB
Il COB adotta un'architettura di conduzione a tre livelli di "dissipatore di calore del substrato del chip", ottenendo un salto di qualità nella gestione termica, come la posa di un'autostrada ampia e piana perleggeroFonti di calore, consentendo una rapida conduzione e dissipazione del calore. In termini di innovazione del substrato, la conduttività termica del substrato in alluminio raggiunge i 2,0 W/m·K e quella del substrato ceramico in nitruro di alluminio raggiunge i 180 W/m·K; In termini di progettazione del calore uniforme, uno strato di calore uniforme viene posato sotto la matrice di chip per controllare la differenza di temperatura entro ± 2 °C; È inoltre compatibile con il raffreddamento a liquido, con una capacità di dissipazione del calore fino a 100 W/cm² quando il substrato entra in contatto con la piastra di raffreddamento a liquido.
Nell'applicazione ai fari delle auto, la sorgente luminosa COB Osram utilizza un design a separazione termoelettrica per stabilizzare la temperatura di giunzione al di sotto di 85 °C, soddisfacendo i requisiti di affidabilità degli standard automobilistici AEC-Q102, con una durata di oltre 50.000 ore. Proprio come la guida ad alta velocità, può comunque fornire una luce stabile eilluminazione affidabileper gli autisti, garantendo la sicurezza alla guida.
Tratto da Lightingchina.com
Data di pubblicazione: 30 aprile 2025