Technologie użyte w oświetleniu LED Krug

Technologie użyte w oświetleniu LED Krug

Diody CoB w oprawach oświetleniowych LED 

Do niedawna, prace elektryczne przy produkcji opraw oświetleniowych polegały na połączeniu gotowego gniazda lampowego za pomocą przewodów do złącza śrubowego. Pojawienie się na rynku diody LED, spowodowało że tworzenie instalacji wewnątrz opraw oświetleniowych, stało się bardziej skomplikowane. Producenci diod LED, świadomi tych trudności stworzyli diody, które pozwalają ułatwić pracę producentom opraw oświetleniowych w technologii LED. Takimi diodami niewątpliwie są diody CoB (Chip on Board), a pierwszą firmą która wypuściła na rynek diody w tej technologii jest japońska firma Citizen. Firmy, które do produkcji opraw oświetleniowych, wykorzystywały diody w tradycyjnej technologii SMD, mocno krytykowały pojawienie się nowej technologii, głównie z uwagi na mniej skomplikowany montaż, ułatwiający rozpoczęcie produkcji mniejszym podmiotom. Po kilku latach pracy, firma Citizen tak rozwinęła technologię diod CoB, że te z powodzeniem zaczęły wypierać diody tradycyjne, a ich skuteczność świetlna stała się porównywalna z diodami SMD. Postaramy się państwu przedstawić różnicę pomiędzy obydwoma technologiami z punktu widzenia producenta oświetlenia. 

Porównanie technologii CoB oraz SMD

Użycie diod SMD w projekcie stworzenia oprawy oświetleniowej, wymaga zbudowania modułu bazowego, zaprojektowanej płytki PCB, o odpowiedniej ilości ścieżek lutowniczych, a użyty laminat powinien mieć rdzeń metalowy.  Sterowanie prądem pracy dla diody, odbywa się często przy użyciu rezystorów, przez co część energii jest tracona w postaci ciepła, co obniża sprawność całego układu. Wraz ze wzrostem temperatury zwiększa się napięcie przewodzenia oraz prąd płynący przez rezystor, a proces ten wpływa na zmniejszenie ilości światła emitowanego przez diodę. Układy scalone driverów do LED, które mogłyby wyeliminować straty powstałe na rezystorach, są w swojej budowie skomplikowane oraz znacznie podnoszą koszty wyprodukowania oprawy. Użycie diody CoB firmy Citizen, w oprawach oświetleniowych znacznie upraszcza te procedury. Z mechanicznego punku widzenia montaż diody odbywa się bezpośrednio na podkładzie aluminiowym, za pomocą kleju termo przewodzącego, bądź przy pomocy śrub. Podłączenie elektryczne, następuje poprzez przylutowanie dwóch przewodów, bądź po użyciu odpowiedniego Holderu, za pomocą szybko złączek. Do sterowania pracą diody dostępna jest cała gama zasilaczy które zapewniają stały prąd niezależnie od czynnika temperatury. 

Aspekt termiczny

Diody LED są półprzewodnikami, i niezależenie od technologii, są wrażliwe na temperaturę. Wzrost temperatury, zmniejsza ilość emitowanego światła oraz skraca czas jej życia. Dlatego przy projektowaniu opraw oświetleniowych, bardzo ważnym aspektem jest jak najszybsze odprowadzenie temperatury z samej diody. W diodach SMD ciepło przechodzi od złącza do obudowy, następnie z obudowy do miedzianych padów płytki, później do metalowego rdzenia laminatu i wreszcie poprzez materiał termo przewodzący do radiatora. Citizen, jako jedyna firma, opracowała i opatentowała technologię montażu chipów LED na aluminiowym podłożu. Taka konstrukcja umożliwia montaż diod CoB, bezpośrednio na radiatorze, co skraca drogę którą musi przebyć wytworzone przez diodę ciepło. Technologia ta, pozwala łatwiej i co najważniejsze szybciej odbierać powstające ciepło, co przekłada się na pracę diody przy niższej temperaturze złącza, oraz zwiększa jej wydajności. Patent Citizena jest również bardzo pomocny przy produkcji opraw oświetleniowych. Materiał jakim jest aluminium, na bazie którego Citizen zbudował swoje diody, znacznie zwiększa obciążenia na jakie mogą być poddawane diody podczas prac montażowych, przez co proces produkcyjny może się odbywać ręcznie. 

Podsumowanie

Dla firm produkujących oprawy oświetleniowe w technologii LED, diody CoB są bardzo wdzięcznym produktem. Dzięki ich użyciu,  producenci nie muszą poświęcać czasu na skomplikowane projekty płytek PCB. Producent diod CoB zadbał o to, żeby były one jak najłatwiejsze w użyciu i bardzo trwałe. Japoński Citizen produkuje diody w technologii CoB nieprzerwanie od 8 lat.  Diody są testowane w najbardziej niekorzystnych warunkach w jakich może przyjść im pracować  (temperatura złącza 140°C ; przy maksymalnym prądzie pracy). 

Po 8 latach ciągłej pracy w tak ekstremalnych warunkach, dioda ta dalej świeci z 82% początkowego strumienia świetlnego, przy czym limitem w którym określa się trwałość diody, jest 70% początkowego strumienia świetlnego. Diody LED firmy Citizen, pracujące w najbardziej niekorzystnych warunkach, wykazują niezwykłą trwałość, a przeprowadzane testy długookresowe, potwierdzają prognozy producenta dla czasu życia diody, wykazane na poniższym wykresie.