מָבוֹא:בפיתוח המודרני והעכשווי שלתְאוּרָהמקורות אור LED ו-COB בתעשייה הם ללא ספק שני הפנינים המרהיבות ביותר. עם יתרונותיהם הטכנולוגיים הייחודיים, הם מקדמים יחד את התקדמות התעשייה. מאמר זה יעמיק בהבדלים, ביתרונות ובחסרונות בין מקורות אור COB ו-LED, יבחן את ההזדמנויות והאתגרים העומדים בפניהם בסביבת שוק התאורה של ימינו, ואת השפעתם על מגמות פיתוח עתידיות בתעשייה.
חלק 01
PאריזהTטכנולוגיה： Tהוא קפץ מיחידות בדידות למודולים משולבים
מקור אור LED מסורתי
מָסוֹרתִיאור LEDמקורות מאמצים מצב אריזה של שבב יחיד, המורכב משבבי LED, חוטי זהב, סוגריים, אבקות פלואורסצנטיות וקולואידים לאריזה. השבב מקובע בתחתית מחזיק הכוסות המחזיר אור באמצעות דבק מוליך, וחוט הזהב מחבר את אלקטרודת השבב לפין המחזיק. אבקת הפלואורסצנטיות מעורבבת עם סיליקון כדי לכסות את פני השטח של השבב לצורך המרה ספקטרלית.
שיטת אריזה זו יצרה צורות מגוונות כגון החדרה ישירה והרכבה משטחית, אך למעשה מדובר בשילוב חוזר של יחידות פולטות אור עצמאיות, כמו פנינים מפוזרות שיש לחבר אותן בזהירות בטור כדי לזרוח. עם זאת, בעת בניית מקור אור בקנה מידה גדול, מורכבות המערכת האופטית עולה באופן אקספוננציאלי, בדיוק כמו בניית בניין מפואר הדורש הרבה כוח אדם ומשאבים חומריים כדי להרכיב ולשלב כל לבנה ואבן.
מקור אור COB
אור COBמקורות פורצים את פרדיגמת האריזה המסורתית ומשתמשים בטכנולוגיית קשירה ישירה של שבבים מרובי-שבבים כדי לחבר ישירות עשרות עד אלפי שבבי LED למעגלים מודפסים מבוססי מתכת או מצעים קרמיים. השבבים מחוברים חשמלית באמצעות חיווט בצפיפות גבוהה, ומשטח זוהר אחיד נוצר על ידי כיסוי כל שכבת ג'ל הסיליקון המכילה אבקה פלואורסצנטית. ארכיטקטורה זו דומה להטמעת פנינים בבד יפהפה, תוך ביטול פערים פיזיים בין נורות LED בודדות ומשיג תכנון שיתופי של אופטיקה ותרמודינמיקה.
לדוגמה, Lumileds LUXION COB משתמש בטכנולוגיית הלחמה אוטקטית כדי לשלב 121 שבבים של 0.5W על גבי מצע עגול בקוטר 19 מ"מ, עם הספק כולל של 60W. מרווח השבבים נדחס ל-0.3 מ"מ, ובעזרת חלל מחזיר אור מיוחד, אחידות פיזור האור עולה על 90%. אריזה משולבת זו לא רק מפשטת את תהליך הייצור, אלא גם יוצרת צורה חדשה של "מקור אור כמודול", המספקת בסיס מהפכני עבור...תְאוּרָהעיצוב, בדיוק כמו אספקת מודולים מעולים מוכנים מראש עבור מעצבי תאורה, מה שמשפר מאוד את יעילות התכנון והייצור.
חלק 02
תכונות אופטיות:טרנספורמציה מאור נקודתימקור אור לפני השטח
לד יחיד
נורת LED בודדת היא למעשה מקור אור למברטי, הפולטת אור בזווית של כ-120 מעלות, אך פיזור עוצמת האור מראה עקומת כנף עטלף יורדת בחדות במרכז, כמו כוכב בוהק, הזורח בבהירות אך מפוזר במקצת ולא מאורגן. כדי לעמוד בדרישותתְאוּרָהדרישות, יש צורך לעצב מחדש את עקומת פיזור האור באמצעות תכנון אופטי משני.
השימוש בעדשות TIR במערכת העדשות יכול לדחוס את זווית הפליטה ל-30 מעלות, אך אובדן יעילות האור יכול להגיע ל-15% -20%; רפלקטור פרבולי בתכנית הרפלקטור יכול לשפר את עוצמת האור המרכזית, אך הוא ייצור נקודות אור ברורות; בעת שילוב מספר נורות LED, יש צורך לשמור על מרווח מספיק כדי למנוע הבדלי צבע, אשר יכולים להגדיל את עובי המנורה. זה כמו לנסות לחבר תמונה מושלמת עם כוכבים בשמי הלילה, אבל תמיד קשה להימנע מפגמים וצללים.
ארכיטקטורה משולבת COB
הארכיטקטורה המשולבת של COB בעלת באופן טבעי את המאפיינים של משטחאוֹרמקור, כמו גלקסיה מבריקה עם אור אחיד ורך. סידור צפוף של שבבים מרובי-שבבים מבטל אזורים כהים, בשילוב עם טכנולוגיית מערך עדשות מיקרו, ניתן להשיג אחידות תאורה של >85% במרחק של 5 מטר; על ידי חיספוס פני השטח של המצע, ניתן להרחיב את זווית הפליטה ל-180 מעלות, מה שמפחית את מדד הסנוור (UGR) מתחת ל-19; תחת אותו שטף אור, ההתפשטות האופטית של COB מצטמצמת ב-40% בהשוואה למערכי LED, מה שמפשט משמעותית את עיצוב פיזור האור. במוזיאוןתְאוּרָהסצנה, מסלול COB של ERCOאורותלהשיג יחס תאורה של 50:1 במרחק הקרנה של 0.5 מטרים דרך עדשות בעלות צורה חופשית, ובכך לפתור בצורה מושלמת את הסתירה בין תאורה אחידה לבין הדגשת נקודות מפתח.
חלק 03
פתרון לניהול תרמי:חדשנות מפיזור חום מקומי ועד הולכת חום ברמת המערכת
מקור אור LED מסורתי
נורות LED מסורתיות מאמצות נתיב הולכה תרמית בעל ארבע רמות של "PCB תומך שכבה מוצקה של שבב", עם הרכב התנגדות תרמית מורכב, כמו נתיב מתפתל, אשר מעכב את פיזור החום המהיר. מבחינת התנגדות תרמית בממשק, יש התנגדות תרמית במגע של 0.5-1.0 ℃/W בין השבב לתושבת; מבחינת התנגדות תרמית של החומר, המוליכות התרמית של לוח FR-4 היא רק 0.3W/m²K, מה שהופך לצוואר בקבוק לפיזור חום; תחת ההשפעה המצטברת, נקודות חמות מקומיות יכולות להעלות את טמפרטורת הצומת ב-20-30 ℃ כאשר משולבים מספר נורות LED.
נתונים ניסויים מראים שכאשר טמפרטורת הסביבה מגיעה ל-50 מעלות צלזיוס, קצב דעיכת האור של נורות LED SMD מהיר פי שלושה מזה של סביבה של 25 מעלות צלזיוס, ותוחלת החיים מתקצרת ל-60% מתקן L70. בדומה לחשיפה ממושכת לשמש קופחת, הביצועים ותוחלת החיים של...אור LEDהמקור יופחת משמעותית.
מקור אור COB
COB מאמץ ארכיטקטורת הולכה תלת-מפלסית של "גוף קירור מצע שבב", ומשיג קפיצת מדרגה באיכות ניהול התרמי, כמו הנחת כביש מהיר רחב ושטוח עבוראוֹרמקורות, המאפשרים הולכה ופיזור חום במהירות. מבחינת חדשנות במצע, מוליכות תרמית של מצע אלומיניום מגיעה ל-2.0W/m², ושל מצע קרמי מאלומיניום ניטריד מגיעה ל-180W/m²; מבחינת תכנון חום אחיד, שכבת חום אחידה מונחת מתחת למערך השבבים כדי לשלוט בהפרש הטמפרטורה בטווח של ± 2 ℃; הוא תואם גם לקירור נוזלי, עם קיבולת פיזור חום של עד 100W/cm² כאשר המצע בא במגע עם לוח קירור הנוזל.
ביישום פנסי רכב, מקור האור Osram COB משתמש בתכנון הפרדה תרמואלקטרי כדי לייצב את טמפרטורת הצומת מתחת ל-85 מעלות צלזיוס, ועומד בדרישות האמינות של תקני הרכב AEC-Q102, עם אורך חיים של מעל 50,000 שעות. בדיוק כמו נהיגה במהירויות גבוהות, הוא עדיין יכול לספק יציבות ו...תאורה אמינהעבור נהגים, תוך הבטחת בטיחות הנהיגה.
נלקח מאתר Lightingchina.com
זמן פרסום: 30 באפריל 2025