Giới thiệu:Trong sự phát triển hiện đại và đương đại củachiếu sángTrong ngành công nghiệp, nguồn sáng LED và COB chắc chắn là hai viên ngọc sáng chói nhất. Với những lợi thế công nghệ độc đáo, chúng cùng nhau thúc đẩy sự tiến bộ của ngành công nghiệp. Bài viết này sẽ đi sâu vào sự khác biệt, ưu điểm và nhược điểm giữa nguồn sáng COB và đèn LED, khám phá những cơ hội và thách thức mà chúng phải đối mặt trong môi trường thị trường chiếu sáng ngày nay và tác động của chúng đến xu hướng phát triển ngành công nghiệp trong tương lai.
PHẦN 01
Pđóng góiTcông nghệ học： Tanh ấy nhảy từ các đơn vị rời rạc sang các mô-đun tích hợp
Nguồn sáng LED truyền thống
Truyền thốngĐèn LEDnguồn sử dụng chế độ đóng gói chip đơn, bao gồm chip LED, dây vàng, giá đỡ, bột huỳnh quang và keo đóng gói. Chip được cố định ở đáy giá đỡ cốc phản quang bằng keo dẫn điện và dây vàng kết nối điện cực chip với chốt giữ. Bột huỳnh quang được trộn với silicon để phủ bề mặt chip để chuyển đổi quang phổ.
Phương pháp đóng gói này đã tạo ra nhiều hình thức khác nhau như lắp trực tiếp và gắn trên bề mặt, nhưng về cơ bản nó là sự kết hợp lặp đi lặp lại của các đơn vị phát sáng độc lập, giống như những viên ngọc trai rải rác cần được kết nối cẩn thận theo chuỗi để tỏa sáng. Tuy nhiên, khi xây dựng một nguồn sáng quy mô lớn, độ phức tạp của hệ thống quang học tăng theo cấp số nhân, giống như việc xây dựng một tòa nhà tráng lệ đòi hỏi rất nhiều nhân lực và vật lực để lắp ráp và kết hợp từng viên gạch và đá.
Nguồn sáng COB
Đèn COBnguồn phá vỡ mô hình đóng gói truyền thống và sử dụng công nghệ liên kết trực tiếp đa chip để liên kết trực tiếp hàng chục đến hàng nghìn chip LED lên bảng mạch in kim loại hoặc chất nền gốm. Các chip được kết nối điện với nhau thông qua hệ thống dây điện mật độ cao và tạo thành bề mặt phát quang đồng nhất bằng cách phủ toàn bộ lớp gel silicon chứa bột huỳnh quang. Kiến trúc này giống như nhúng ngọc trai vào một tấm vải đẹp, loại bỏ khoảng cách vật lý giữa các đèn LED riêng lẻ và đạt được thiết kế hợp tác về quang học và nhiệt động lực học.
Ví dụ, Lumileds LUXION COB sử dụng công nghệ hàn eutectic để tích hợp 121 chip 0,5W trên một đế tròn có đường kính 19mm, với tổng công suất là 60W. Khoảng cách giữa các chip được nén xuống còn 0,3mm và với sự trợ giúp của khoang phản xạ đặc biệt, độ đồng đều của phân phối ánh sáng vượt quá 90%. Bao bì tích hợp này không chỉ đơn giản hóa quy trình sản xuất mà còn tạo ra một hình thức mới của "nguồn sáng dưới dạng mô-đun", cung cấp nền tảng mang tính cách mạng chochiếu sángthiết kế, giống như cung cấp các mô-đun tinh tế được thiết kế sẵn cho các nhà thiết kế ánh sáng, cải thiện đáng kể hiệu quả thiết kế và sản xuất.
PHẦN.02
Tính chất quang học:Sự chuyển đổi từđiểm sángnguồn sáng từ bề mặt
Đèn LED đơn
Một đèn LED đơn về cơ bản là nguồn sáng Lambertian, phát ra ánh sáng ở góc khoảng 120 °, nhưng sự phân bố cường độ ánh sáng cho thấy đường cong cánh dơi giảm mạnh ở trung tâm, giống như một ngôi sao sáng, tỏa sáng rực rỡ nhưng hơi phân tán và không có tổ chức. Để đáp ứngchiếu sángyêu cầu, cần phải định hình lại đường cong phân bố ánh sáng thông qua thiết kế quang học thứ cấp.
Sử dụng thấu kính TIR trong hệ thống thấu kính có thể nén góc phát xạ xuống 30 °, nhưng tổn thất hiệu suất ánh sáng có thể đạt tới 15% -20%; Phản xạ parabol trong sơ đồ phản xạ có thể tăng cường cường độ ánh sáng trung tâm, nhưng nó sẽ tạo ra các điểm sáng rõ ràng; Khi kết hợp nhiều đèn LED, cần duy trì khoảng cách đủ để tránh sự khác biệt về màu sắc, điều này có thể làm tăng độ dày của đèn. Giống như cố gắng ghép lại một bức tranh hoàn hảo với các ngôi sao trên bầu trời đêm, nhưng luôn khó tránh khỏi các khuyết điểm và bóng tối.
Kiến trúc tích hợp COB
Kiến trúc tích hợp của COB tự nhiên sở hữu các đặc điểm của một bề mặtánh sángnguồn, giống như một thiên hà rực rỡ với ánh sáng đồng đều và mềm mại. Sự sắp xếp dày đặc nhiều chip loại bỏ các vùng tối, kết hợp với công nghệ mảng thấu kính siêu nhỏ, có thể đạt được độ đồng đều chiếu sáng> 85% trong khoảng cách 5m; Bằng cách làm nhám bề mặt đế, góc phát xạ có thể được mở rộng đến 180 °, giảm chỉ số chói (UGR) xuống dưới 19; Dưới cùng một thông lượng sáng, độ giãn nở quang học của COB giảm 40% so với mảng LED, giúp đơn giản hóa đáng kể thiết kế phân phối ánh sáng. Trong bảo tàngchiếu sángcảnh, đường đua COB của ERCOđènđạt được tỷ lệ chiếu sáng 50:1 ở khoảng cách chiếu 0,5 mét thông qua thấu kính dạng tự do, giải quyết hoàn hảo mâu thuẫn giữa chiếu sáng đồng đều và làm nổi bật các điểm chính.
PHẦN 03
Giải pháp quản lý nhiệt:đổi mới từ tản nhiệt cục bộ đến dẫn nhiệt cấp hệ thống
Nguồn sáng LED truyền thống
Đèn LED truyền thống sử dụng đường dẫn nhiệt bốn cấp "PCB hỗ trợ lớp rắn chip", với thành phần điện trở nhiệt phức tạp, giống như đường dẫn quanh co, cản trở quá trình tản nhiệt nhanh. Về điện trở nhiệt giao diện, có điện trở nhiệt tiếp xúc là 0,5-1,0 ℃/W giữa chip và giá đỡ; Về điện trở nhiệt vật liệu, độ dẫn nhiệt của bo mạch FR-4 chỉ là 0,3W/m · K, trở thành nút thắt cổ chai cho quá trình tản nhiệt; Dưới tác dụng tích lũy, các điểm nóng cục bộ có thể làm tăng nhiệt độ mối nối lên 20-30 ℃ khi kết hợp nhiều đèn LED.
Dữ liệu thực nghiệm cho thấy khi nhiệt độ môi trường đạt 50℃, tốc độ phân rã ánh sáng của đèn LED SMD nhanh hơn gấp ba lần so với môi trường 25℃ và tuổi thọ bị rút ngắn xuống còn 60% so với tiêu chuẩn L70. Giống như việc tiếp xúc lâu dài với ánh nắng mặt trời gay gắt, hiệu suất và tuổi thọ củaĐèn LEDnguồn sẽ giảm đáng kể.
Nguồn sáng COB
COB sử dụng kiến trúc dẫn điện ba cấp "bộ tản nhiệt nền chip", đạt được bước nhảy vọt về chất lượng quản lý nhiệt, giống như trải một con đường rộng và bằng phẳng choánh sángnguồn, cho phép nhiệt được dẫn và tản nhanh. Về mặt cải tiến chất nền, độ dẫn nhiệt của chất nền nhôm đạt 2,0W/m·K, và độ dẫn nhiệt của chất nền gốm nhôm nitride đạt 180W/m·K; Về mặt thiết kế nhiệt đồng đều, một lớp nhiệt đồng đều được đặt dưới mảng chip để kiểm soát chênh lệch nhiệt độ trong phạm vi ± 2℃; Nó cũng tương thích với làm mát bằng chất lỏng, với khả năng tản nhiệt lên tới 100W/cm² khi chất nền tiếp xúc với tấm làm mát bằng chất lỏng.
Trong ứng dụng đèn pha ô tô, nguồn sáng COB Osram sử dụng thiết kế tách nhiệt điện để ổn định nhiệt độ mối nối dưới 85 ℃, đáp ứng các yêu cầu về độ tin cậy của tiêu chuẩn ô tô AEC-Q102, với tuổi thọ trên 50000 giờ. Giống như lái xe ở tốc độ cao, nó vẫn có thể cung cấp ổn định vàchiếu sáng đáng tin cậycho người lái xe, đảm bảo an toàn khi lái xe.
Trích từ Lightingchina.com
Thời gian đăng: 30-04-2025