การแนะนำ:ในการพัฒนาสมัยใหม่และร่วมสมัยของการให้แสงสว่างแหล่งกำเนิดแสง LED และ COB ถือเป็นสองสิ่งที่โดดเด่นที่สุดในอุตสาหกรรมอย่างไม่ต้องสงสัย ด้วยข้อได้เปรียบทางเทคโนโลยีที่ไม่เหมือนใคร ทั้งสองจึงส่งเสริมความก้าวหน้าของอุตสาหกรรมร่วมกัน บทความนี้จะเจาะลึกถึงความแตกต่าง ข้อดี และข้อเสียระหว่างแหล่งกำเนิดแสง COB และ LED สำรวจโอกาสและความท้าทายที่ทั้งสองต้องเผชิญในสภาพแวดล้อมตลาดไฟส่องสว่างในปัจจุบัน และผลกระทบต่อแนวโน้มการพัฒนาอุตสาหกรรมในอนาคต
ตอนที่ 01
Pบรรจุภัณฑ์Tเทคโนโลยี- Tเขาข้ามจากหน่วยแยกส่วนไปเป็นโมดูลรวม
แหล่งกำเนิดแสง LED แบบดั้งเดิม
แบบดั้งเดิมไฟ LEDแหล่งที่มาใช้โหมดบรรจุภัณฑ์ชิปเดียว ซึ่งประกอบด้วยชิป LED สายทอง วงเล็บ ผงเรืองแสง และคอลลอยด์บรรจุภัณฑ์ ชิปจะยึดติดอยู่ที่ด้านล่างของที่วางแก้วสะท้อนแสงด้วยกาวนำไฟฟ้า และสายทองจะเชื่อมต่ออิเล็กโทรดชิปกับพินของที่วาง ผงเรืองแสงจะผสมกับซิลิโคนเพื่อปกคลุมพื้นผิวของชิปสำหรับการแปลงสเปกตรัม
วิธีการบรรจุภัณฑ์นี้ได้สร้างรูปแบบที่หลากหลาย เช่น การใส่โดยตรงและการติดตั้งบนพื้นผิว แต่โดยพื้นฐานแล้ว มันคือการผสมผสานซ้ำๆ ของหน่วยเปล่งแสงอิสระ เช่น ไข่มุกที่กระจัดกระจายซึ่งต้องเชื่อมต่อกันอย่างระมัดระวังเป็นชุดเพื่อให้เปล่งประกาย อย่างไรก็ตาม เมื่อสร้างแหล่งกำเนิดแสงขนาดใหญ่ ความซับซ้อนของระบบออปติกจะเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ เช่นเดียวกับการสร้างอาคารที่ยิ่งใหญ่ซึ่งต้องใช้กำลังคนและทรัพยากรวัสดุจำนวนมากในการประกอบและรวมอิฐและหินแต่ละก้อนเข้าด้วยกัน
แหล่งกำเนิดแสง COB
ไฟ COBแหล่งกำเนิดแสงนี้ก้าวข้ามกรอบบรรจุภัณฑ์แบบดั้งเดิมและใช้เทคโนโลยีการเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างชิปหลายตัวเพื่อเชื่อมต่อชิป LED หลายหมื่นชิ้นเข้ากับแผงวงจรพิมพ์บนโลหะหรือพื้นผิวเซรามิกโดยตรง ชิปเหล่านี้เชื่อมต่อกันทางไฟฟ้าด้วยสายไฟที่มีความหนาแน่นสูง และพื้นผิวเรืองแสงที่สม่ำเสมอจะเกิดขึ้นจากการเคลือบชั้นเจลซิลิโคนทั้งหมดที่มีผงเรืองแสง สถาปัตยกรรมนี้เปรียบเสมือนการฝังไข่มุกลงบนผืนผ้าใบที่สวยงาม โดยขจัดช่องว่างทางกายภาพระหว่าง LED แต่ละดวง และบรรลุถึงการออกแบบร่วมกันของออปติกส์และเทอร์โมไดนามิกส์
ตัวอย่างเช่น Lumileds LUXION COB ใช้เทคโนโลยีการบัดกรีแบบยูเทคติกเพื่อรวมชิป 121 ชิป 0.5W เข้ากับพื้นผิวทรงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 19 มม. โดยมีพลังงานรวม 60W ระยะห่างของชิปถูกบีบอัดเหลือ 0.3 มม. และด้วยความช่วยเหลือของช่องสะท้อนแสงพิเศษ ความสม่ำเสมอของการกระจายแสงจะเกิน 90% บรรจุภัณฑ์แบบบูรณาการนี้ไม่เพียงแต่ช่วยลดความซับซ้อนของกระบวนการผลิตเท่านั้น แต่ยังสร้างรูปแบบใหม่ของ "แหล่งกำเนิดแสงในรูปแบบโมดูล" ซึ่งเป็นรากฐานที่ปฏิวัติวงการสำหรับการให้แสงสว่างการออกแบบนั้นก็เหมือนกับการจัดเตรียมโมดูลสำเร็จรูปที่สวยงามให้กับนักออกแบบแสง ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของการออกแบบและการผลิตให้ดีขึ้นเป็นอย่างมาก
ตอนที่ 02
คุณสมบัติทางแสง:การเปลี่ยนแปลงจากจุดไฟแหล่งกำเนิดแสงจากแหล่งกำเนิดแสงพื้นผิว
ไฟ LED ดวงเดียว
LED หนึ่งดวงเป็นแหล่งกำเนิดแสงแบบ Lambertian โดยปล่อยแสงในมุมประมาณ 120° แต่การกระจายความเข้มของแสงจะแสดงเส้นโค้งของปีกค้างคาวที่ลดลงอย่างรวดเร็วที่จุดศูนย์กลาง เหมือนกับดวงดาวที่ส่องแสงเจิดจ้า แต่กระจายตัวและไม่เป็นระเบียบบ้างเล็กน้อย เพื่อให้ตรงกับการให้แสงสว่างความต้องการจำเป็นต้องปรับเปลี่ยนรูปร่างของเส้นโค้งการกระจายแสงผ่านการออกแบบออปติกรอง
การใช้เลนส์ TIR ในระบบเลนส์สามารถบีบอัดมุมการแผ่รังสีได้ถึง 30 ° แต่การสูญเสียประสิทธิภาพแสงอาจสูงถึง 15% -20% แผ่นสะท้อนแสงแบบพาราโบลาในรูปแบบแผ่นสะท้อนแสงสามารถเพิ่มความเข้มของแสงตรงกลางได้ แต่จะสร้างจุดแสงที่ชัดเจน เมื่อรวม LED หลายดวงเข้าด้วยกัน จำเป็นต้องรักษาระยะห่างที่เพียงพอเพื่อหลีกเลี่ยงความแตกต่างของสีซึ่งอาจเพิ่มความหนาของหลอดไฟได้ มันก็เหมือนกับการพยายามรวมภาพที่สมบูรณ์แบบด้วยดวงดาวบนท้องฟ้ายามค่ำคืน แต่การหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องและเงาเป็นเรื่องยากเสมอ
สถาปัตยกรรมแบบรวม COB
สถาปัตยกรรมแบบบูรณาการของ COB มีลักษณะเฉพาะของพื้นผิวโดยธรรมชาติแสงสว่างแหล่งกำเนิดแสงที่เหมือนกับกาแล็กซี่ที่สุกสว่างด้วยแสงที่สม่ำเสมอและนุ่มนวล การจัดเรียงชิปหลายชิปที่หนาแน่นช่วยขจัดพื้นที่มืด รวมกับเทคโนโลยีอาร์เรย์เลนส์ไมโคร สามารถบรรลุความสม่ำเสมอของแสง> 85% ภายในระยะทาง 5 เมตร ด้วยการทำให้พื้นผิวพื้นผิวขรุขระ มุมการแผ่รังสีสามารถขยายได้ถึง 180 ° ลดดัชนีแสงสะท้อน (UGR) ให้ต่ำกว่า 19 ภายใต้ฟลักซ์ส่องสว่างเท่ากัน การขยายตัวของแสงของ COB จะลดลง 40% เมื่อเทียบกับอาร์เรย์ LED ทำให้การออกแบบการกระจายแสงง่ายขึ้นอย่างมาก ในพิพิธภัณฑ์การให้แสงสว่างฉาก COB ของ ERCOไฟให้อัตราการส่องสว่าง 50:1 ที่ระยะฉาย 0.5 เมตร ผ่านเลนส์รูปทรงอิสระ ช่วยแก้ไขข้อขัดแย้งระหว่างการส่องสว่างสม่ำเสมอและการเน้นจุดสำคัญได้อย่างสมบูรณ์แบบ
ตอนที่ 03
โซลูชั่นการจัดการความร้อน:นวัตกรรมจากการกระจายความร้อนในพื้นที่สู่การนำความร้อนระดับระบบ
แหล่งกำเนิดแสง LED แบบดั้งเดิม
LED แบบดั้งเดิมใช้เส้นทางการนำความร้อนสี่ระดับของ "PCB รองรับชิปแบบโซลิดเลเยอร์" ซึ่งมีองค์ประกอบความต้านทานความร้อนที่ซับซ้อน เช่น เส้นทางการพัน ซึ่งขัดขวางการกระจายความร้อนอย่างรวดเร็ว ในแง่ของความต้านทานความร้อนของอินเทอร์เฟซ มีความต้านทานความร้อนแบบสัมผัส 0.5-1.0 ℃/W ระหว่างชิปและตัวยึด ในแง่ของความต้านทานความร้อนของวัสดุ การนำความร้อนของบอร์ด FR-4 อยู่ที่ 0.3W/m·K เท่านั้น ซึ่งกลายเป็นคอขวดสำหรับการระบายความร้อน ภายใต้ผลสะสม จุดร้อนในพื้นที่สามารถเพิ่มอุณหภูมิของจุดเชื่อมต่อได้ 20-30 ℃ เมื่อมีการรวม LED หลายตัวเข้าด้วยกัน
ข้อมูลการทดลองแสดงให้เห็นว่าเมื่ออุณหภูมิแวดล้อมถึง 50 ℃ อัตราการสลายตัวของแสงของ SMD LED จะเร็วกว่าสภาพแวดล้อม 25 ℃ ถึงสามเท่า และอายุการใช้งานจะลดลงเหลือ 60% ของมาตรฐาน L70 เช่นเดียวกับการสัมผัสกับแสงแดดจ้าเป็นเวลานาน ประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของไฟ LEDแหล่งที่มาจะลดลงอย่างมาก
แหล่งกำเนิดแสง COB
COB ใช้สถาปัตยกรรมการนำความร้อนสามระดับของ "ตัวระบายความร้อนพื้นผิวชิป" ซึ่งบรรลุการก้าวกระโดดในคุณภาพการจัดการความร้อน เช่นเดียวกับการวางทางหลวงที่กว้างและเรียบสำหรับแสงสว่างแหล่งความร้อนทำให้สามารถถ่ายเทและกระจายความร้อนได้อย่างรวดเร็ว ในแง่ของนวัตกรรมพื้นผิว การนำความร้อนของพื้นผิวอลูมิเนียมถึง 2.0W/m·K และพื้นผิวเซรามิกอลูมิเนียมไนไตรด์ถึง 180W/m·K ในแง่ของการออกแบบความร้อนที่สม่ำเสมอ ชั้นความร้อนที่สม่ำเสมอจะถูกวางไว้ใต้ชุดชิปเพื่อควบคุมความแตกต่างของอุณหภูมิภายใน ± 2 ℃ นอกจากนี้ยังเข้ากันได้กับการระบายความร้อนด้วยของเหลว โดยมีความสามารถในการกระจายความร้อนสูงถึง 100W/cm² เมื่อพื้นผิวสัมผัสกับแผ่นระบายความร้อนด้วยของเหลว
ในการใช้งานไฟหน้ารถยนต์ แหล่งกำเนิดแสง COB ของ Osram ใช้การออกแบบการแยกเทอร์โมอิเล็กทริกเพื่อรักษาอุณหภูมิของทางแยกให้ต่ำกว่า 85 ℃ ตอบสนองข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือของมาตรฐานยานยนต์ AEC-Q102 โดยมีอายุการใช้งานมากกว่า 50,000 ชั่วโมง เช่นเดียวกับการขับขี่ด้วยความเร็วสูง แหล่งกำเนิดแสงนี้ยังคงให้ความเสถียรและแสงสว่างที่เชื่อถือได้เพื่อผู้ขับขี่ให้มั่นใจถึงความปลอดภัยในการขับขี่
ที่มา: Lightingchina.com
เวลาโพสต์ : 30 เม.ย. 2568