COB или SMD: что выбрать?

  • COB или SMD: что выбрать?
Вы когда-нибудь задумывались о том, насколько зернышко соли маленькое? Размер одного зерна составляет около трех миллиметров. Теперь представьте предмет, размеры которого составляют третью часть зерна соли. Разместите мысленно крошку на плату – и получите светодиод, наименьший из существующих сегодня. Технологии стремятся к уменьшению размеров LED, и возникновение светодиодных ламп типа SMD и COB это подтверждает. Как они возникли, чем отличаются и где используются?

Как пришли к созданию матриц SMD и COB

Долго время развитие светотехники двигалось в направлении увеличения мощности светодиода. Светодиоды типа DIP, со светоотдачей максимум 5 Лм или 0,08 Вт, использовались в индикаторном освещении. Тогда как для яркого освещения применялись более мощные модели (до 10 Вт, хоть большей популярностью пользовались изделия от 1 до 3 Вт). Задачей было создать источник света, увеличив его светоотдачу без увеличения количества светодиодов. Это удалось, но не стало причиной уменьшения стоимости LED-светильников. К тому же, светоотдача светильника была существенно меньше, чем у используемых в нем LED.

тип светильников COB

Главная неудача вектора развития заключалась в природе самого светодиода – это точечный источник света. Массовый потребитель ждал изобретение, которое бы создавало рассеянный свет, тогда как ему предлагали товар, который без дополнительной оптической системы создавал неприятный слепящий эффект. Оптические решения делали свет LED рассеянным, но также увеличивали стоимость продукции и становились причиной потери силы светового потока (до 35%). Производство таких светильников требовало большого объема ручного труда.

COB или SMD в чем разница

Выход из положения нашли в 2000-х годах, когда создали LED поверхностного монтажа (SMD – Surface Mounting Device – «устройство с креплением на поверхность») с размерами чипа 3,5 мм на 2,8 мм. Изобретение вызвало фурор и завоевало лидерские позиции на рынке. Позже изобрели более яркий аналог – SMD 5050.

Светодиодная матрица SMD

Массовое производство светильников с SMD-светодиодами началось с 2009 года. Особенности матриц состояли в следующим:

  1. мощность одного чипа – от 0,01 до 0,2 Вт;
  2. размеры – от 1,4 до 6 мм;
  3. наличие кристаллов в количестве от 1 до 3, установленных на основе из керамики или алюминия.

Кристаллы создаются искусственным образом с использованием подложек из наносапфира и галлия, что наслаиваются и соединяются с основой.

отличия COB и SMD

Сверху чип покрыт люминофором оранжевого или желтого цвета. Первый излучает белый свет теплой температуры свечения (2700-3500K), второй – холодной (6000-6500K). RGB модели, которые позволяют выбрать цвет свечения (синий, зеленый, красный), люминофор не содержат:

led SMD

Инкапсулируют тип с помощью специального кремниевого клея, нанесенного на поверхность люминофора. К монтажной плате чип крепится припоем.

Принцип работы SMD-светодиодов (и отличие их от COB) состоит в том, что чипы крепятся на плате на расстоянии друг от друга. Это является недостатком матрицы и причиной низкой ремонтопригодности, если один из диодов вышел из строя. Проще и дешевле заменить плату, чем перепаивать составляющие ее элементы.

Светодиоды SMD выпускают нескольких размеров: 2835, 3014, 3030, 3528, 5050, 5630, от чего зависит мощность:

SMD LED Размер, мм Мощность, Вт
3030 3,0 х 3,0 0, 9
3528 3,5 х 2,8 0,06
5050 5,0 х 5,0 0,24
5630 3,6 х 3,0 0,5

Более современная матрица – COB

Технология Chip On Board появилась на рынке в 2010 году. Матрица COB представляет собой размещенные на плате близко друг к другу кристаллы (в количестве от нескольких десятков и больше), покрытые общим слоем люминофора. Таким образом достигается световой поток, который мощнее, чем у матрицы SMD. COB излучает более равномерный свет, с котором отдельные точки (кристаллы) практически не различимы. К тому же, стоимость такой матрицы ниже.

Такое решение позволило изготавливать источники света той же мощности, что и SMD, но меньших размеров. Соответственно, появилось больше возможностей использовать это преимущество в дизайне светильников.

светодиодные чипы

При тех же размерах, мощность COB значительно выше и достигает 100 Вт, что при хорошем теплоотводе позволяет получить светоотдачу в пределах 100–150 Лм/Вт (светоотдача лампы накаливания 100 Вт – около 12 Лм/Вт).

Лучшие показатели теплопроводности достигаются большей площадью подложки. В SMD тепло от диодов поступает к радиатору, проходя через электроды и подложку (чаще алюминиевую). В COB этот путь упрощен, поскольку чипы установлены сразу же на подложку (из керамики или алюминия).

Срок службы COB-матриц, как заявляют производители, составляет 30-50 тыс. часов. Эти данные получают путем математического моделирования, поскольку на стадии изготовления проверить время работы невозможно. Иначе пришлось бы ждать почти 6 лет, чтобы удостовериться, что LED работает, как заявлено. Этого времени достаточно для изобретения более эффективной модели, а полученные результаты потеряют актуальность.

Для того, чтоб понять, какие перспективы открывает изобретение LED-матрицы минимально возможных размеров и почему современные технологии к этому стремятся, рассмотрим пример.

Вернемся мысленно к тому времени, когда были популярны SMD, а о возможностях и коммерческом потенциале COB еще не думали. Чип с размерами 3,5 на 2,8 мм имеет мощность 0,06 Вт. Для того, чтоб сконструировать светильник 50 Вт необходимо было установить в нем 50/0,06 = 833 чипов! И это без учета того, что каждому чипу требуется место для рассеивания тепла, как и светильнику в целом. Посчитать приблизительные габариты такого прибора несложно. Сложнее представить, как им пользоваться и кто его будет покупать.

led cob

led cob 1


На верхнем рисунке представлены размеры чипа SMD и COB-светодиода. Мощность последнего – 50 Вт, размеры – 36 x 36 мм. Работать с осветительной техникой стало проще, модельный ряд товара вырос, о чем говорит и с ассортимент продукции ТМ Брилле. Увидеть своими глазами товар и проверить его работу можно в наших магазинах. Сайт позволяет купить светильники и LED лампы в несколько кликов с доставкой и гарантией.

Где используют SMD и COB

SMD более популярны в изготовлении светодиодных лент и лампочек, прожекторов. COB выигрывает конкуренцию при комплектации светильников для коммерческих целей и акцентной подсветки, уличной подсветки мощностью до 50 Вт. На рисунке ниже отображен видимый свет от матриц, зависимо от типа рассеивателя:

светодиодные матрицы

Освещение промышленных и складских помещений, где требуются светильники мощностью больше 50 Вт, обеспечивается с помощью SMD. COB в этих целях реже устанавливают из-за ослепляющего эффекта. Если персонал не работает на высоте, вблизи светильников, этот недостаток можно не брать во внимание.

COB спроектированы таким образом, что замена чипов на матрице становится невозможной. Соответственно, в случае поломки, необходимо отдавать в ремонт весь светильник (если он имеет встроенные источники света). Преимущество SMD – большая гибкость для различных инженерных идей, ведь набор микросхем зависит от компоновки платы. В бытовых условиях изменить микросхему не удастся, но при наличии оборудования это возможно.

07.05.2020 17:55:05
0
39

Рекомендуемые статьи

Основные преимущества светодиодных ламп

Основные преимущества светодиодных ламп

Свет, излучаемый светодиодными лампами, дает нам намного больше преимуществ в отличие от традиционных источников освещения:низкое потребление энергии (экономия составляет около 90% по сравнению с обычными лампочками накаливания или галогенными);больший срок эксплуатации;повышенная прочность к метеорологическим условиям;нет выбросов UV-излучений;экологичность, изделияне содержит ртути и тяжелых мет..

05.04.2019
0
699
Покупка светодиодных ламп

Покупка светодиодных ламп

Всего несколько десятилетий назад появились светодиодные лампы. Только в последние годы наблюдается тенденция к их популяризации. Это связано с высокими энергосберегающими характеристиками и экологической безвредностью. Если ранее мы не задумывались об экономии электричества, то сегодня эта проблема волнует не только отдельных потребителей, но и мировое сообщество в целом. LED лампы выгодны, ..

05.04.2019
0
403
Развитие светодиодных технологий продолжается

Развитие светодиодных технологий продолжается

Почему стоит выбирать светодиодное освещение Светодиодное освещение сегодня задает модный тренд – экономичный, долговечный, практичный. Все это мы видим и слышим каждый раз, когда речь заходит о выборе источника света. Но, как и положено, за каждым красивым рисунком и увлекательным пояснением кроется сухая техническая сторона вопроса. Она дает пользователю базовые понятия о том, что за прибор пер..

05.04.2019
0
554
Светодиодные лампы. Преимущества

Светодиодные лампы. Преимущества

Светодиодные лампы – осветительные элементы нового поколения, которые имеют множество преимуществ по сравнению с традиционными лампочками накаливания. Появились они относительно недавно, в 70х годах и на сегодняшний день уже ясно, что за ними будущее. Как известно, обычные лампы накаливания имеют едва уловимое для человеческого глаза мерцание. Благодаря отсутствию мерцания, а также ультраф..

05.04.2019
0
821
Как выбрать светодиодную лампу?

Как выбрать светодиодную лампу?

Внешне светодиодная лампа походит на лампочку накаливания, с цоколем и колбой. Но внутренне наполнение и принцип работы кардинально отличается. Из огромного разнообразия ламп, люди все больше отдают предпочтение источникам света на диодах. Они экологичные, имеют длительный срок службы и при достаточно высокой стартовой цене, в перспективе получаются самыми выгодными. Как выбрать качественную лам..

28.04.2020
0
49
Виды лампочек

Виды лампочек

Они такие разные, но такие важные в повседневной жизни. Лампочки накаливания, светодиодные или люминесцентные, их много видов и типов для дома, бытовой техники и даже для автомобиля. Чем отличаются разные модели и какие имеют различия расскажет эта статья. Лампочка – обыденная, но многоликая Лампочка – это фактически ставший уже обыденным предмет, благодаря которому наша активность значительно..

06.05.2020
0
45