ماتریس LED smd. ماتریس های LED زمان کوتاه

ماتریس های LED ترکیبی تکنولوژیکی بر روی یک بستر از چندین کریستال نیمه هادی ساطع کننده نور، با پر کردن مشترک با مخلوطی از فسفر و سیلیکون هستند.

ظاهر ماتریس های LED با توسعه (Chip-on-Board) مرتبط است که به معنای واقعی کلمه به عنوان "تراشه روی تخته" ترجمه می شود. این فناوری جایگزین LED های SMD شده است، با درجه بالایی از اتوماسیون تولید مشخص می شود و منجر به کاهش قابل توجه قیمت لامپ های LED و نورافکن شده است.

انواع و کاربردها

با حفظ یک اصل واحد برای قرار دادن کریستال های LED بر روی یک بستر رسانای گرما، آرایه های LED به طور قابل توجهی از نظر تعداد کریستال ها در یک پایه و نحوه اتصال آنها به یکدیگر متفاوت هستند.

تعداد کریستال ها روی یک بستر، توان نهایی ماتریس را تعیین می کند که می تواند به صدها وات در هر محصول برسد. منابع نور ماتریسی قدرتمند خود را در نورافکن ها و چراغ های روشنایی برای روشنایی خیابان ها ثابت کرده اند. نحوه اتصال کریستال ها به یکدیگر توانایی کنترل درخشش تک تک کریستال ها و پارامترهای منبع تغذیه ماتریس را تعیین می کند. ساختار سری موازی اتصالات داخلی امکان کاهش جریان و افزایش ولتاژ تغذیه را فراهم می کند که در ویژگی های محصولات ماتریس منعکس می شود.

یکی دیگر از ویژگی های اتصالات داخلی کریستال ها به یکدیگر با لیدهای خارجی، امکان استفاده از ساختارهای ماتریسی LED در تابلوهای اطلاعات و در صفحات گرافیکی یا کاراکتری است. چنین ماتریس های LED در تجهیزات کنترل و اندازه گیری و تأسیسات مختلف تبلیغاتی استفاده می شود.

در مدل‌های قدیمی‌تر، برای تابلوهای اطلاعات، نمایشگرهای گرافیکی یا کاراکتر، ماتریس‌های LED بر اساس LED‌های DIP یا SMD طراحی شدند.

مدار

همانطور که در بالا ذکر شد، مدار سری موازی برای اتصال کریستال های LED به یکدیگر الزامات منبع تغذیه ماتریس را تعیین می کند. هرچه ولتاژ تغذیه بیشتر باشد، LED های بیشتری در مدارهای سری متصل می شوند. این ویژگی الزامات جریان خروجی درایورها را کاهش می دهد، اما در صورت خرابی یک کریستال در مدار سریال، کل مدار از ساطع نور باز می ماند. جریان دوباره به تراشه های LED در حال کار توزیع می شود، در نتیجه تخریب آنها تسریع می شود و به طور جدی عمر ماتریس LED به طور کلی کاهش می یابد.

برای حل مشکل، برخی از تولیدکنندگان، تمام تراشه های LED داخل ماتریس را به طور همزمان به صورت سری و موازی متصل می کنند. این ویژگی احتمال خرابی ماتریس LED را به دلیل فرسودگی یک تراشه به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. اتصال موازی LED ها به یکدیگر در یک ساختار ماتریسی یکسان نیاز به جریان خروجی راننده بالایی دارد، اما انتشار کلی عملاً تحت تأثیر شکست یک یا دو کریستال قرار نمی گیرد. ماتریس برای نمایشگرهای LED دارای یک سیستم پیچیده سوئیچینگ داخلی است که توسط الزامات کنترل هر LED به صورت جداگانه تعیین می شود. برای کنترل چنین ماتریس های LED، پردازنده ها و میکرو مدارهای یکپارچه ویژه ای ایجاد شده است.

ارتباط

در طرح های اتصال ماتریس های LED، دو نقطه کلیدی عوامل تعیین کننده برای قابلیت اطمینان آنها هستند - یک منطقه کافی از رادیاتور برای حذف گرما و تثبیت جریان های تغذیه. هر دوی این عوامل به طور مستقیم با افزایش تخریب کریستال های نیمه هادی در زمانی که دمای آنها از حداکثر مجاز بیشتر می شود، مرتبط هستند.

هم مساحت ناکافی رادیاتور خنک کننده و هم جریان عبوری زیاد منجر به افزایش دمای کریستال می شود.

مقادیر عملیاتی جریان مستقیم در پارامترهای ماتریس های LED نشان داده شده است و برای انتخاب تقریبی منطقه رادیاتور، می توانید از شکل 20-25 سانتی متر مربع در هر 1 وات توان ماتریس استفاده کنید. باید در نظر داشت که چنین منطقه ای در دمای محیط تا 35 درجه سانتیگراد مورد نیاز است. در دماهای بالاتر، منطقه کار رادیاتور باید افزایش یابد یا با خنک کننده فعال تکمیل شود.

هنگام انتخاب ماتریس های LED با درایور داخلی و تغذیه با شبکه 220 ولت، باید در نظر داشت که چنین منابع نوری برای روشنایی مکان های اقامت دائم یک فرد مناسب نیستند.

عدم وجود خازن های الکترولیتی با ظرفیت بالا در مدار راننده که با ولتاژ 220 ولت تغذیه می شوند، نور ساطع شده زیاد را تعیین می کند که اثرات مضر آن بر سلامت انسان توسط بسیاری از مطالعات علمی ثابت شده است.

نتیجه

بهبود پارامترهای کریستال های LED ساطع کننده نور منجر به ظهور ساختارهای ماتریسی بیشتر و قدرتمندتر می شود که توان خروجی آنها قبلاً به 300 وات یا بیشتر رسیده است.

این روند، همراه با افزایش شار نوری خاص به ازای هر 1 وات توان ورودی، توسعه بیشتر ماتریس های LED و توسعه بیش از حد آنها را در بازار فناوری روشنایی تعیین می کند.

همچنین بخوانید

اعتقاد بر این است که امروزه یکی از موثرترین راه ها برای کاهش هزینه های کلی انرژی، سازماندهی سیستم های روشنایی مصنوعی با استفاده از LED است.

با همان شار نوری، مصرف برق منابع نور LED حدود 10 برابر کمتر از یک لامپ رشته ای معمولی است. در عین حال، آنها چندین برابر بیشتر از لامپ های فلورسنت خدمت می کنند.

تا همین اواخر، استفاده انبوه از لامپ های LED به دلیل قیمت بالای آنها محدود شده بود، که تا حد زیادی توسط یک فناوری ساخت نسبتاً پیچیده تعیین می شود. بنابراین، برای نصب تک کریستال روی یک بستر (برد مدار چاپی)، از لحیم کاری در کوره همرفت استفاده می شود.

برای کاهش پیچیدگی تولید منابع نوری کم مصرف، آرایه های LED توسعه یافتند که در حالت کلی مجموعه ای از LED های منفرد با منبع تغذیه مشترک (اتصال موازی) یا جداگانه هستند.

در این حالت، حدود 9 کریستال یا بیشتر بر روی یک بستر نصب می شوند که سپس با یک فسفر پر می شوند.

این فناوری هزینه ساخت لامپ های LED را به میزان قابل توجهی کاهش داده و آنها را مقرون به صرفه تر کرده است. چنین ماتریس هایی با موفقیت در ساخت وسایل روشنایی و دستگاه های نشانگر استفاده می شوند. آنها نیازی به لحیم کاری در کوره همرفت ندارند و می توان آنها را به صورت دستی یا با استفاده از ماژول های مخصوص نصب کرد.

دیودهای SMD(Surface Mounted Device) نوعی تا حدودی منسوخ شده است که از نظر ساختاری از یک بستر فلزی (مس یا آلومینیوم) تشکیل شده است که بر روی آن یک کریستال نصب شده است که به کنتاکت های کیس محل نصب زیرلایه لحیم شده است.

کریستال با یک عدسی پوشیده شده و/یا با فسفر پوشانده شده است. این فناوری امکان قرار دادن حداکثر سه LED را بر روی یک بستر فراهم می کند. آنها در تولید نوارهای LED برای روشنایی و نور پس زمینه استفاده می شوند.

در عین حال بسته به تعداد کریستال های ماتریس، نوارهایی با تعداد LED 60 pcs/m (1 کریستال) و 30 pcs/m (3 کریستال) تولید می شود. روشنایی درخشش نوارهای LED که از سه کریستال تشکیل شده است، به طور طبیعی بیشتر از نوارهای دارای LED روی یک تراشه است.

ماتریس های SMD با کریستال هایی که رنگ درخشندگی متفاوتی دارند (نوع RGB) نیز موجود است. LED های نوع RGB توسط کنترل کننده های ویژه ای کنترل می شوند که روشنایی یا قدرت درخشش را با استفاده از روش مدولاسیون عرض پالس (PWM) تنظیم می کنند.

با اعمال جریانی با قدر متفاوت به هر کریستال رنگی، می توانید شار نوری کل آن را تغییر دهید و ترکیب های عجیبی از رنگ ها و روشنایی درخشش ایجاد کنید.

دیودهای COB(Chip On Board از انگلیسی "chip on the board") رایج ترین نوع LED های ماتریسی است. از نظر ساختاری، آنها یک بستر (تخته) هستند که تعداد زیادی کریستال بسته بندی نشده روی آن نصب شده است. سپس آنها را با یک فسفر پر می کنند.

تعداد زیادی کریستال باعث افزایش روشنایی LED های نوع COB می شود که مرتبه ای بزرگتر از پارامتر مشابه دیودهای نوع SMD است. دیودهای نوع SOV هم برای روشنایی و هم به عنوان دستگاه های نشانگر استفاده می شوند.

ال ای دی های رشته ایفناوری امیدوار کننده Chip On Glass که به شما امکان می دهد 28 کریستال را روی یک زیرلایه شیشه ای یا یاقوت کبود نصب کنید.

در ساخت لامپ های LED در فلاسک های شیشه ای شفاف استفاده می شود. در همان زمان، شار نوری بیش از 360 درجه پخش می شود، که امکان به دست آوردن روشنایی بیشتر با همان قدرت LED های SMD و COB را فراهم می کند.

© 2012-2019 کلیه حقوق محفوظ است.

مطالب ارائه شده در سایت فقط برای اهداف اطلاعاتی است و نمی توان از آنها به عنوان دستورالعمل و اسناد هنجاری استفاده کرد.

بیایید دیدگاه خود را در مورد این معضل بیان کنیم، که شروع به شبیه شدن به بحث در مورد اینکه کدام بهتر است، iOS یا Android است. هیچ پاسخ واحدی برای این سوال وجود ندارد. لازم است به وضوح هدف لامپ را که از ماتریس دیود استفاده می کند، درک کنید. برای برخی، COB بهتر خواهد بود، برای برخی دیگر، SMD.

COB برای نورافکن های کم مصرف

به عنوان مثال، COB به وضوح در نورافکن های تجاری برنده می شود. مانند چراغ های مسیر، نورهای پایین و سایر انواع نورپردازی تاکیدی.

برای پخش روشنایی تجاری، یک نوار LED معمولی یا یک خط کش نصب شده در اطراف محیط بدنه چراغ در زیر دیفیوزر مناسب تر است. ماتریس های COB در نورافکن های خیابانی تا 50 وات بد رفتار نمی کنند.

SMD برای چراغ های گنبدی صنعتی بیش از 50 وات

همانطور که برای روشنایی شرکت های صنعتی، به عنوان مثال، در لامپ های صنعتی LED، زنگ
تقریباً غیرممکن است که با ماتریس COB (شکل سمت راست را ببینید) از تولید کنندگان پیشرفته مشهور جهان ملاقات کنید، اگرچه چند سال پیش همه چنین آزمایش هایی را دوست داشتند.

لامپ های LED گنبدی COB صنعتی بسیار ارزان تر از لامپ های برد دیودی SMD مانند چراغ های گنبدی صنعتی هستند.

این به دلیل این واقعیت است که یک ماتریس COB با دیودهای همان سازنده 30-50٪ کمتر هزینه دارد که هزینه چراغ را کاهش می دهد. نکته منفی این است که طبق بررسی‌های اکثر تولیدکنندگان برجسته چراغ‌های صنعتی و خیابانی، تعویض مکرر ماتریس‌های COB تحت گارانتی در صورتی که قدرت لامپ بیش از 50 وات باشد، است.

در یکی از کارخانه‌هایی که با آن همکاری می‌کنیم، داستانی به ما گفته شد که چگونه یک لامپ زنگ صنعتی LED با سیستم اتلاف حرارت با کیفیت بالا و دیود COB با کیفیت بالا با تراشه روشن روی میز فراموش شده است. در 2 ساعت میز آتش گرفت.

تجربه واقعی

از تجربه شخصی خود ما می دانیم که چگونه یک مهندس برق در یک شرکت بزرگ برای صرفه جویی در هزینه به ازای کیفیت، چراغ های گنبدی صنعتی را با دیودهای COB خریداری کرد و اکنون مجبور است تاوان تصمیم اشتباه خود را بپردازد: سال برای تعویض تخته های دیود در 15-20٪ از چراغ .

برای اینکه توسط مافوق خود به دلیل انتخاب اشتباه در زمان خود مورد سرزنش قرار نگیرد، از او می خواهد که به جای ماتریس COB، برای پنهان کردن هزینه های واقعی، لامپ های فلورسنت و انواع مواد مصرفی برقی را برای او قبض کند.

تخریب دیودهای COB

همچنین نباید تخریب واقعی دیودها در لامپ های صنعتی پرقدرت را فراموش کنیم، که طبق مشاهدات کاربر، برای لامپ های پرقدرت با عناصر COB بیشتر است. اما به ندرت کسی اندازه گیری سالانه روشنایی اتاق را انجام می دهد.

اثر کور کننده دیودهای COB

یکی دیگر از مشاهدات کاربر این واقعیت است که چراغ‌های گنبدی LED COB صنعتی در انبارها و کارگاه‌ها اثر تابش قوی‌تری دارند و کار در ارتفاع را برای پرسنل دشوار می‌کنند.

نظر متخصص: «نظر ما: چراغ‌های LED COB بهترین راه‌حل برای نورپردازی برجسته و چراغ‌هایی با توان متوسط ​​تا 50 وات هستند. تنها استثناء سیستم های چند ماژول است که در آن هر ماژول یک ماتریس COB جداگانه با توان متوسط ​​است. برای روشنایی بیش از 50 وات بهتر است از لامپ های زنگ صنعتی با ماتریس SMD استفاده شود. الکسی فرولوف، مهندس نور در Grandenergoproekt می‌گوید: علاوه بر این، هر چه دیودها در هر 1 وات توان بیشتر باشد، بهتر است.

Knyazev O.V.، گروه شرکت های Stroy-TK، می 2017

در حال حاضر، بازار روشنایی ال ای دی در روسیه رونق خود را تجربه می کند، هر دو مدل گران قیمت لامپ و نورافکن با تکنولوژی بالا در فروش هستند، دوره گارانتی آن 3-7 سال است، و همچنین محصولات LED ارزان که بعید به نظر می رسد بدون کار کنند. خرابی برای حداقل 1 سال بیایید سعی کنیم این مجموعه پیشنهادات را درک کنیم.

"صنایع دستی" یکبار مصرف ارزان از کجا می آیند؟

اگرچه ممکن است متناقض به نظر برسد - خود مشتری مقصر وجود تعداد زیادی پیشنهاد لامپ های LED ارزان قیمت مصرف کننده است ، زیرا معیار اصلی انتخاب مشتری هزینه است.

وضعیت در حال تکرار است، مانند قبل: اگر تقاضا برای محصولات ارزان قیمت وجود داشته باشد، تولیدکنندگان از پادشاهی میانه نیز عرضه خواهند کرد! از آنجایی که هیچ کس انحصار واردات از چین را ندارد، رقبا شروع به تقاضای ثابت، دسته به دسته، کاهش قیمت خرید از تولیدکنندگان می کنند تا به سادگی به رقبا در بازار با قیمت پایین امتیاز دهند. با این حال، محدودیت های معقولی برای همه چیز وجود دارد و کاهش مداوم قیمت تمام شده محصولات با حفظ تمام ویژگی های اساسی به سادگی غیرممکن است. بنابراین بازی شروع به کاهش عملکرد، قابلیت اطمینان و غیره می کند. - فقط برای فروش تجهیزات روشنایی، با قرار دادن حداقل دوره گارانتی. و این با وجود این واقعیت که برای LED ها زمان عملیات دیوانه وار را اعلام کرد - از 50 تا 100 هزار ساعت.

COB چیست

فناوری COB، اخیراً MCOB (چاپ روی برد چندگانه) - به عنوان "Crystal On Board" ترجمه می شود. این پیشرفته ترین تکنولوژی LED تا به امروز در نظر گرفته می شود.

به طور خلاصه می توان آن را به صورت زیر بیان کرد: قرار دادن کریستال ها روی تخته بدون کیس و بستر سرامیکی و همچنین پوشاندن تمامی این کریستال ها با یک لایه فسفری مشترک. کریستال های LED بسیار نزدیک به یکدیگر قرار دارند - چگالی قرارگیری می تواند به 70 کریستال در هر 1 سانتی متر مربع برسد، یعنی. کریستال ها عملاً در یک میدان واحد ادغام می شوند و درخشش ماتریس بسیار یکنواخت می شود، نقاط جداگانه کریستال ها قابل تشخیص نیستند.

مزیت مهم این فناوری کیفیت نور ساطع شده است. اشیایی که توسط لامپ های روی ماتریس COB روشن می شوند به دلیل توزیع یکنواخت شار نور دارای مرز سایه روشن هستند. متأسفانه لامپ های LED SMD به دلیل تعداد زیادی کریستال ها و بازتابنده های جداگانه که به طور گسترده در فضا از هم جدا شده اند، نمی توانند از چنین کنتراست به رخ بکشند.

بازده انرژی ماتریس های COB می تواند به 170 Lm/W برسد.

مزایای COB

مزایای اصلی فناوری MCOB عبارتند از:

1. خروجی نور بالا (بیش از 100 لیتر بر وات)؛
2. توانایی دستیابی به شدت بالای شار نوری با اندازه نسبتاً کوچک؛
3. سازگار با درایورهای مختلف، از جمله با کم نور شدن؛
4. یکنواختی شار نور، بدون اثر سایه.
5. فشردگی، اندازه کوچک، در دسترس بودن اشکال مختلف؛
6. امکان ساخت ماتریس با هر دمای رنگی از 2700K تا 7000K؛
7. شاخص رندر رنگ تا 90Ra.

معایب COB

نقطه ضعف اصلی فناوری COB ارائه اجباری اتلاف گرمای خوب از یک ماتریس COB قدرتمند است که تهیه آن دشوار است، زیرا مساحت ماتریس کوچک است و حذف گرمای اضافی از یک منطقه تماس کوچک دشوار است.

نکته اینجاست: یک ماتریس COB ارزان و در نتیجه در ابتدا با کیفیت پایین نصب شده بر روی رادیاتور خنک کننده بدون نصب و پردازش مناسب سطوح رابط، به اندازه کافی خنک نمی شود، شروع به گرم شدن بیش از حد می کند و در پایان می سوزد.

به عنوان تأیید، می توان به این واقعیت اشاره کرد: چندی پیش، 57 نورافکن LED (COB) با قدرت 100 وات برای تشخیص و تعمیر دریافت کردیم. با قضاوت بر اساس ظاهر آنها (عکس را ببینید)، از سری ارزان قیمت GS Light.

پس از تشخیص، مشخص شد که در اکثریت قریب به اتفاق نورافکن ها (49 قطعه)، ماتریس LED COB از کار افتاده است و در 8 مورد باقی مانده، درایور LED از کار افتاده است.

SMD چیست؟

فن آوری SMD (دستگاه نصب سطحی) - به معنای واقعی کلمه می تواند به عنوان "دستگاه نصب سطحی" ترجمه شود.

تفاوت اصلی بین این فناوری با فناوری "سنتی" از طریق سوراخ در این است که قطعات بر روی سطح تخته نصب می شوند. این امر ابعاد طراحی کوچکتر، اتلاف حرارت بهتر و تنوع در اجرا را فراهم می کند. این طرح تا حد زیادی رایج ترین طرح در نورپردازی است و تقریباً در همه انواع منابع نور استفاده می شود.

تا به امروز، این فناوری SMD است که در روشنایی LED رایج ترین است و تقریباً در همه انواع چراغ ها استفاده می شود.

این فناوری به طور مستقیم برای سازماندهی نور پراکنده قدرتمند ایجاد شده است که با توزیع تعداد قابل توجهی LED های کوچک در کل منطقه لامپ (حداکثر 700 قطعه در یک محصول) به دست می آید که این امکان را فراهم نمی کند. برای استفاده از هر گونه اپتیک اضافی در لامپ ها، فقط از شیشه محافظ معمولی لامپ مسکن استفاده کنید. برای افزایش درجه پراکندگی (به عنوان مثال، برای اتاق هایی با تجهیزات کامپیوتری)، از یک دیفیوزر شیری، منشوری یا میکروپریسماتیک استفاده می شود.

از آنجایی که ال‌ای‌دی‌ها روی یک خط‌کش آلومینیومی بزرگ قرار دارند و فاصله بین آن‌ها به اندازه کافی زیاد است، خنک‌کردن LED مشکل زیادی ایجاد نمی‌کند، از این رو خط‌کش‌های SMD با تغذیه مناسب دوام دارند.

از معایب وسایل با خطوط SMD، باید توجه داشت که تعمیر آنها بسیار دشوار است، زیرا اگر یک LED از کار بیفتد، کل خط خاموش می شود و تعویض LED SMD به تنهایی یک کار نسبتا وقت گیر است. جایگزینی کل خط از نظر مالی گران است. انصافاً باید گفت که اکثر تولید کنندگان لامپ ال ای دی در روسیه در صورت گارانتی، کل خط را تعویض می کنند.

برنامه های COB و SMD

1. مورد عمومی

من بخشی را مانند این ایجاد می کنم: اگر ضریب شکل محفظه لامپ به شما امکان می دهد یک رادیاتور خنک کننده به اندازه کافی بزرگ قرار دهید ، می توانید از لامپ های LED COB استفاده کنید و قدرت آنها را به 30 وات محدود کنید. کلیه تجهیزات روشنایی با توان بالاتر منحصراً SMD هستند. به طور کلی، به یک گزینه ایده آل برای معرفی نورپردازی LED تبدیل خواهد شد.

2. از شی عبور کرد و فراموش کرد

اگر وظیفه دقیقاً این است - تحویل دادن جسم و فرار، پس، البته، باید از لامپ ها یا نورافکن های ارزان قیمت روی یک ماتریس COB با قدرت بالا استفاده کنید. زمان کار آنها باید به اندازه ای باشد که شما از میدان دید پنهان شوید ... :)

3. زمان کوتاه

اگر لامپ یا نورافکن گهگاه کار می کند و برای چند دقیقه روشن می شود (مثلاً مجهز به سنسور حضور است و فقط در هنگام عبور مردم روشن می شود)، می توانید بدون ترس COB را انتخاب کنید. ماتریس به سادگی زمان زیادی برای گرم شدن نخواهد داشت.

4. سازماندهی روشنایی موقت.

برای سازماندهی روشنایی موقت (به عنوان مثال، در یک سایت ساخت و ساز هنگام انجام کارهای تکمیلی)، استفاده از نورافکن های COB با قدرت 20 - 30 وات را توصیه می کنم.

5. روشنایی انبارها، اماکن صنعتی

در انبارها، ساختمان ها و اماکن صنعتی معمولاً از لامپ های قدرتمند استفاده می شود که در ارتفاع بالا (6-12 متر) معلق هستند. برای روشنایی الکتریکی آنها، به شدت توصیه می شود از لامپ های ساخته شده بر روی نوارهای LED SMD استفاده کنید. هنگام انتخاب وسایل، به وجود رادیاتورهای کاملاً مشخص توجه ویژه ای داشته باشید که هدف آنها دفع گرمای اضافی به محیط است.