След повече от десетилетие в бизнеса с износ на пътно{0}}осветление, един от въпросите, които най-често чувам от клиенти, е следният: Трябва ли да използваме COB или SMD за улично осветление? Каква е разликата в термичното съпротивление? Какво означава това за продължителността на живота, амортизацията на лумена и дългосрочните-разходи за поддръжка? Днес ще разбия и двете технологии за опаковане въз основа на реален опит в проекта.
Разбиране на основните структури на двата пакета
SMD (Surface{0}}Mount Device) опаковка означава, че предварително-опакованите LED перли (обикновено 2835, 3030, 5050 и т.н.) са запоени-върху алуминиев субстрат или печатна платка. Всяко зърно има своя собствена оловна рамка, златна жица или структура на флип-чип и е свързана към платката чрез запоени съединения.
Опаковката COB (Chip on Board) монтира множество голи LED чипове директно върху субстрат с висока -термична-проводимост (керамична или метална-сърцевина), след което покрива цялата матрица с фосфор и силикон, за да образува единен повърхностен източник на светлина. Той елиминира индивидуалната оловна рамка и дискретния опаковъчен слой.
В приложенията за{0}}осветяване на пътища осветителните тела обикновено варират от 50 W до 200 W и се монтират на 6–12 метра. И двата пакета могат да работят, но подчертават различни силни страни.
Колко голяма е действителната разлика в топлинното съпротивление?
Термичното съпротивление е един от основните фактори, които определят живота на светодиодите. Грубо казано, всяко повишаване на температурата на свързване с 10 градуса приблизително удвоява скоростта на амортизация на лумена и скъсява експлоатационния живот.
Индустриалните данни от реални продукти показват:
Типичните SMD перли имат термично съпротивление-към-платката (Rth j-b) в диапазона 8–15 градуса /W; някои версии с по-висока-мощност могат да достигнат около 10 градуса /W.
Качествените COB пакети обикновено са между 2–6 градуса /W; добре-проектираните флип-чипове COB могат да паднат под 2,5 градуса /W.
С прости думи, топлинното съпротивление COB е приблизително една-половина до една-трета от това на SMD. Причината е ясна: COB чипът е залепен директно към субстрата, така че топлинният път е просто „чип → матрица-прикрепете лепило → субстрат“. Той пропуска водещата рамка, спойките и множеството интерфейси, открити в SMD.
Въпреки това има важен момент, който много хора пренебрегват: по-ниското термично съпротивление не означава автоматично, че готовият осветител работи по-хладно. COB концентрира топлината в малка площ, създавайки висока плътност на топлинния-поток и поставяйки по-строги изисквания към дизайна-на радиатора. Ако пътят на радиатора е лошо проектиран, материалът за термичен интерфейс е неподходящ или корпусът е твърде тънък, COB решението може действително да работи по-горещо локално от сравним SMD дизайн. SMD разпространява топлината в множество отделни точки, така че е по-прощаващ към по-малко-от-перфектния топлинен дизайн.
Виждал съм проекти, при които клиенти избират COB само заради ниските стойности на термично -устойчивост, само за да открия, че корпусът няма достатъчно повърхност. Действителната температура на кръстовището се оказа по-висока от еквивалентното SMD решение, което доведе до по-бързо обезценяване на лумена и по-висок процент на повреда-точно обратното на очакваното.
Истинско-световно представяне в пътното осветление
Пътното осветление поставя високи изисквания към оптичното разпределение. Главните пътища и второстепенните пътища се нуждаят както от добра равномерност, така и от ефективен контрол на отблясъците.
SMD остава основният избор за повечето проекти и по практически причини:
Множеството дискретни светодиоди, комбинирани с вторични лещи, правят сравнително лесно постигането на стандартно разпределение на пътното осветление (Тип II, Тип III и т.н.).
Ако едно зърно се повреди, е осъществим локален ремонт или подмяна-на ниво платка, което поддържа разходите за поддръжка управляеми.
Веригата на доставки е зряла, ценообразуването е относително стабилно и рискът за доставка на обем е по-нисък.
COB се появява по-често в специфични ситуации: високо-мачтово осветление, приложения, които се нуждаят от силен централен-интензитет на лъча за по-големи разстояния на хвърляне, или висок-комунални проекти, които дават приоритет на слабото отблясъци и отличната еднородност на цветовете. Неговата характеристика на повърхностния-източник осигурява добра последователност на цветовете и сравнително лесен контрол на отблясъците, но вторичната оптика обикновено е по-сложна и цената на обектива обикновено е по-висока.
От гледна точка на дългосрочна-надеждност, правилно управляван-топлинен COB може да поддържа температурата на свързване по-ниска и следователно да забави амортизацията на лумена, предлагайки теоретично по-дълъг живот. Уличните лампи обаче работят на открито през цялата година-при високи температури, влажност и термични цикли. В някои случаи разпределената структура на SMD показва по-добра устойчивост на термичен удар и вибрации.
Как да изберем без да съжаляваме
Няма абсолютно „по-добър“ пакет-а само този, който отговаря по-добре на конкретния проект.
За конвенционални градски пътища, индустриални паркове или големи{0}}договори за доставка, зрялото SMD решение обикновено е по-безопасната отправна точка. Оптичният дизайн е гъвкав, поддръжката е по-лесна и общите разходи са по-лесни за контролиране. Съсредоточете се върху добрата проводимост на алуминиевата-основа, подходящ дизайн-на радиатора и разумен ток на задвижване. Въпреки че термичното съпротивление на опаковката е по-високо, солидна система -термичен дизайн все още може да поддържа температурата на свързване в безопасни граници.
Ако проектът има строги изисквания за качество на светлината, по-високи височини на монтаж, силен централен интензитет или клиентът изрично изисква повърхностен източник с ниско-отблясъци, тогава COB заслужава сериозна оценка. Просто се уверете, че цялата термична система е оценена заедно-не само стойността на топлинното-съпротивление на чипа. Поискайте от доставчика пълни отчети за термична симулация и измерени данни за-температурата на кръстовището. Това е много по-надеждно от сравняването на изолирани номера на пакети.
В ежедневната експортна работа постоянно напомням на клиентите: не се фиксирайте само върху четирите думи „ниско термично съпротивление“. Термичното съпротивление на пакета е стойността на чип-към-платката; термичното съпротивление на системата от светодиода към околния въздух е това, което всъщност определя температурата на свързване. Повърхностната-площ на радиатора, качеството на материала за термичен интерфейс, дизайнът на корпуса и температурата на околната среда често имат по-голямо комбинирано въздействие от разликата между самите два вида опаковки.
Заключение
След години работа с проекти за пътно{0}}осветление съм виждал твърде много случаи, при които грешният избор на опаковка удвоява-разходите за дългосрочна поддръжка. И COB, и SMD имат ясни предимства. Ключът е съпоставянето на технологията с действителните работни условия и с приоритетите на клиента по отношение на разходите, поддръжката и оптичните характеристики.
Ако в момента избирате продукти или сравнявате решения, не се колебайте да ми изпратите целевата мощност, височината на монтаж, необходимата осветеност и бюджетния диапазон. Въз основа на предишен опит в проекта мога да помогна да се анализира кой пакет е по-подходящ и да споделя съответните измерени данни за топлинно-съпротивление и предложения за оптично разпределение. Правилното решение за проекта винаги е това, което спестява както главоболия, така и пари в дългосрочен план.
