در زمینه فناوری روشنایی، منابع نور LED (-دیودهای ساطع کننده نور) و COB (تراشه روی برد) دو راه حل اصلی هستند که هر کدام مزایای منحصر به فرد خود را دارند و سناریوهای کاربردی متفاوتی را اشغال می کنند. اگرچه هر دو بر اساس اصل انتشار نور نیمه هادی هستند، تفاوت های قابل توجهی در طراحی ساختاری، راندمان نوری و جهت کاربرد وجود دارد. در زیر تجزیه و تحلیل عمیقی از اصول فنی، مقایسه عملکرد، و سناریوهای قابل اجرا- ارائه شده است.
I. اصول فنی و تفاوت های ساختاری
1. منبع نور LED: عنصر روشنایی مستقل مدولار
ال‌ای‌دی‌های سنتی دستگاه‌های مجزایی هستند که هر واحد ساطع کننده نور از یک تراشه مستقل، یک براکت، سیم طلایی و مواد محصورکننده (مانند رزین اپوکسی) تشکیل شده است. ال‌ای‌دی‌های متداول SMD (-صفحه‌ای) از طریق لحیم کاری مجدد به یک بستر ثابت می‌شوند و منبع نور ماتریسی را تشکیل می‌دهند. این ساختار اجازه می دهد تا LED های جداگانه کنترل شوند و تغییرات رنگ پویا را تسهیل کند (مانند نوارهای رنگی تمام{4} RGB)، اما همچنین مشکلاتی مانند اتصالات لحیم کاری متعدد و مقاومت حرارتی انباشته را ارائه می دهد. لامپ های LED معمولی نیاز به ادغام ده ها تا صدها جزء مجزا برای دستیابی به روشنایی مطلوب دارند. برای مثال، لامپ‌های اولیه اغلب از ترکیبی از ال‌ای‌دی‌های پرقدرت 5-8 1W- استفاده می‌کردند.
2. منبع نور COB: راه حل یکپارچه سازی با چگالی بالا
فناوری COB به طور مستقیم چندین تراشه لخت (معمولاً ده ها تا صدها) را روی یک بستر سرامیکی یا فلزی می چسباند و آنها را با یک لایه فسفر یکنواخت می پوشاند تا منبع نور سطحی ایجاد کند. این طرح "کپسوله‌زدایی" نیاز به براکت‌های LED و ساختارهای سیم طلایی را از بین می‌برد. برای مثال، یک ماژول COB 20 واتی از یک برند ممکن است تراشه های 40 0.5W را ادغام کند. این چیدمان با چگالی بالا، فاصله بین ساطع کننده های نور را به میکرومتر کاهش می دهد و به طور موثر دانه بندی اغلب مرتبط با LED های سنتی را از بین می برد. استفاده از COB برای نورافکن‌های موزه می‌تواند یکنواختی لکه‌های نوری را تا بیش از 60 درصد بهبود بخشد. با این حال، ساختار یکپارچه همچنین به این معنی است که هر گونه آسیب به یک تراشه نیاز به جایگزینی کامل دارد و در نتیجه هزینه‌های تعمیر بالا خواهد بود.
II. مقایسه پارامترهای عملکرد اصلی
1. کارایی نوری و مدیریت حرارتی
- راندمان نورانی: منابع نور COB جریان اصلی کنونی (مانند سری Cree CXA) می توانند به 160-180 lm/W دست یابند که از 120-150 lm/W LED های استاندارد SMD فراتر می رود. این به دلیل تماس مستقیم بین تراشه و بستر است که مسیر انتقال حرارت را کوتاه می کند. هر 10 درجه کاهش در دمای محل اتصال می تواند بازده نور را 3٪ -5٪ بهبود بخشد. - اتلاف گرما: رسانایی حرارتی بستر فلزی COB (مانند آلومینیوم) به 2-8W/mK می رسد، که به طور قابل توجهی برتر از بستر FR4 (0.3W/mK) مورد استفاده در LED های SMD است. اندازه‌گیری‌های واقعی نشان می‌دهند که در همان توان 30 وات، دمای اتصال ماژول‌های COB 15 تا 20 درجه کمتر از ماژول‌های SMD است و طول عمر آنها را تقریباً 20000 ساعت افزایش می‌دهد.
2. کیفیت نوری و رندر رنگ
- کنترل تابش نور: قطر سطح ساطع کننده منبع نور COB معمولاً از 10-30 میلی‌متر متغیر است. با طراحی نوری ثانویه، شاخص تابش نور (UGR) را می توان زیر 16 کنترل کرد که استانداردهای روشنایی کلاس را رعایت می کند. از سوی دیگر، لامپ های Multi-SMD به دیفیوزرهای اضافی نیاز دارند که در نتیجه تقریباً 8 تا 12 درصد از دست دادن نور را به همراه دارد.
- شاخص رندر رنگ: محصولات COB پیشرفته{{1} (مانند سری Lumileds 3030) می‌توانند به CRI بزرگتر یا مساوی 95 و مقدار R9 (قرمز اشباع) > 90 دست یابند که بسیار فراتر از استاندارد CRI 80 برای LEDهای استاندارد است. این برای کاربردهایی مانند لامپ های بدون سایه جراحی و نورپردازی گالری هنری بسیار مهم است.
3. تجزیه و تحلیل هزینه سیستم
اگرچه قیمت یک ماژول COB منفرد 2 تا 3 برابر یک ماژول SMD است (به عنوان مثال، یک ماژول COB 30 وات تقریباً 45 ین در مقایسه با یک ماژول SMD با قیمت 18 ین هزینه دارد)، تفاوت هزینه کلی برای کل لامپ را می توان با در نظر گرفتن عواملی مانند درایور ساده شده (کاهش تعداد ماژول های جریان ثابت گرما) به کمتر از 15 درصد کاهش داد. 30 درصد. در تولید انبوه، راندمان قرارگیری خودکار COB 40 درصد بیشتر از SMD است که هزینه های تولید را بیشتر کاهش می دهد.
