Introduction:Dans le développement moderne et contemporain de laéclairageDans l'industrie, les sources lumineuses LED et COB sont sans conteste les deux perles les plus remarquables. Grâce à leurs avantages technologiques uniques, elles contribuent conjointement au progrès du secteur. Cet article examine les différences, les avantages et les inconvénients des sources lumineuses COB et LED, les opportunités et les défis auxquels elles sont confrontées sur le marché actuel de l'éclairage, ainsi que leur impact sur les tendances futures du secteur.
PARTIE.01
PemballageTtechnologie： Tle passage des unités discrètes aux modules intégrés
Source lumineuse LED traditionnelle
Traditionnellumière LEDLes sources adoptent un mode de conditionnement monopuce, composé de puces LED, de fils d'or, de supports, de poudres fluorescentes et de colloïdes de conditionnement. La puce est fixée au fond du support réfléchissant avec un adhésif conducteur, et le fil d'or relie l'électrode de la puce à la broche du support. La poudre fluorescente est mélangée à du silicone pour recouvrir la surface de la puce afin de permettre la conversion spectrale.
Cette méthode de packaging a donné naissance à diverses formes, telles que l'insertion directe et le montage en surface. Il s'agit essentiellement d'une combinaison répétée d'unités électroluminescentes indépendantes, telles des perles dispersées, qui doivent être soigneusement connectées en série pour briller. Cependant, lors de la construction d'une source lumineuse de grande envergure, la complexité du système optique augmente exponentiellement, tout comme la construction d'un magnifique bâtiment nécessitant beaucoup de main-d'œuvre et de ressources matérielles pour assembler et combiner chaque brique et pierre.
Source lumineuse COB
Lumière COBLes sources brisent le paradigme traditionnel de l'emballage et utilisent la technologie de liaison directe multi-puces pour coller directement des dizaines à des milliers de puces LED sur des circuits imprimés à base de métal ou des substrats en céramique. Les puces sont interconnectées électriquement via un câblage haute densité, et une surface luminescente uniforme est formée en recouvrant toute la couche de gel de silicium contenant de la poudre fluorescente. Cette architecture est comme l'intégration de perles dans une belle toile, éliminant les espaces physiques entre les LED individuelles et réalisant une conception collaborative de l'optique et de la thermodynamique.
Par exemple, le LUXION COB de Lumileds utilise la technologie de soudure eutectique pour intégrer 121 puces de 0,5 W sur un substrat circulaire de 19 mm de diamètre, pour une puissance totale de 60 W. L'espacement entre les puces est réduit à 0,3 mm et, grâce à une cavité réfléchissante spéciale, l'uniformité de la distribution lumineuse dépasse 90 %. Ce boîtier intégré simplifie non seulement le processus de production, mais crée également une nouvelle forme de « source lumineuse modulaire », offrant une base révolutionnaire pour l'éclairage.éclairageconception, tout comme la fourniture de modules exquis préfabriqués pour les concepteurs d'éclairage, améliorant considérablement l'efficacité de la conception et de la production.
PARTIE 02
Propriétés optiques :Transformation delumière ponctuellesource de lumière à la surface
LED unique
Une seule LED est essentiellement une source lumineuse lambertienne, émettant de la lumière selon un angle d'environ 120°. Cependant, la distribution de l'intensité lumineuse présente une courbe en forme d'aile de chauve-souris décroissante au centre, telle une étoile brillante, brillante mais quelque peu dispersée et désorganisée. Pour répondre auxéclairagePour répondre aux exigences, il est nécessaire de remodeler la courbe de distribution de la lumière grâce à une conception optique secondaire.
L'utilisation de lentilles TIR dans le système de lentilles permet de réduire l'angle d'émission à 30°, mais la perte d'efficacité lumineuse peut atteindre 15 à 20 %. Le réflecteur parabolique, utilisé dans le système de réflecteurs, peut amplifier l'intensité lumineuse centrale, mais produit des points lumineux visibles. Lors de la combinaison de plusieurs LED, il est nécessaire de maintenir un espacement suffisant pour éviter les différences de couleur, susceptibles d'augmenter l'épaisseur de la lampe. C'est comme essayer de reconstituer une image parfaite avec des étoiles dans le ciel nocturne, mais il est toujours difficile d'éviter les défauts et les ombres.
Architecture intégrée COB
L'architecture intégrée du COB possède naturellement les caractéristiques d'une surfacelumièreSource lumineuse, telle une galaxie brillante, diffusant une lumière uniforme et douce. La disposition dense de plusieurs puces élimine les zones sombres et, combinée à la technologie de réseau de microlentilles, permet d'obtenir une uniformité d'éclairage supérieure à 85 % sur une distance de 5 m. En rendant la surface du substrat rugueuse, l'angle d'émission peut être étendu à 180 °, réduisant ainsi l'indice d'éblouissement (UGR) à moins de 19. Sous le même flux lumineux, l'expansion optique des COB est réduite de 40 % par rapport aux réseaux de LED, simplifiant ainsi considérablement la conception de la distribution lumineuse. Au muséeéclairagescène, rail COB d'ERCOlumièresobtenir un rapport d'éclairage de 50:1 à une distance de projection de 0,5 mètre grâce à des lentilles à forme libre, résolvant parfaitement la contradiction entre un éclairage uniforme et la mise en évidence des points clés.
PARTIE 03
Solution de gestion thermique :innovation de la dissipation thermique locale à la conduction thermique au niveau du système
Source lumineuse LED traditionnelle
Les LED traditionnelles adoptent un circuit imprimé à quatre niveaux de conduction thermique, avec une composition de résistance thermique complexe, semblable à un circuit d'enroulement, ce qui entrave la dissipation rapide de la chaleur. La résistance thermique de l'interface est de 0,5 à 1,0 °C/W entre la puce et le support. La conductivité thermique du matériau est de seulement 0,3 W/m·K, ce qui constitue un obstacle à la dissipation thermique. Sous l'effet cumulatif, les points chauds locaux peuvent augmenter la température de jonction de 20 à 30 °C lors de la combinaison de plusieurs LED.
Des données expérimentales montrent que lorsque la température ambiante atteint 50 °C, la décroissance lumineuse des LED CMS est trois fois plus rapide qu'à 25 °C, et leur durée de vie est réduite de 60 % par rapport à la norme L70. Tout comme une exposition prolongée au soleil, les performances et la durée de vie des LED CMS sont altérées.lumière LEDla source sera considérablement réduite.
Source lumineuse COB
COB adopte une architecture de conduction à trois niveaux de « dissipateur thermique à substrat de puce », réalisant un bond en avant dans la qualité de la gestion thermique, comme la pose d'une autoroute large et plate pourlumièreSources de chaleur, permettant une conduction et une dissipation rapides de la chaleur. En termes d'innovation de substrat, la conductivité thermique du substrat en aluminium atteint 2,0 W/m·K, et celle du substrat en céramique de nitrure d'aluminium atteint 180 W/m·K. En termes de conception thermique uniforme, une couche thermique uniforme est placée sous la matrice de puces pour contrôler la différence de température à ± 2 ℃. Il est également compatible avec le refroidissement liquide, avec une capacité de dissipation thermique allant jusqu'à 100 W/cm² lorsque le substrat entre en contact avec la plaque de refroidissement liquide.
Dans les phares automobiles, la source lumineuse COB Osram utilise une conception à séparation thermoélectrique pour stabiliser la température de jonction en dessous de 85 °C, répondant ainsi aux exigences de fiabilité de la norme automobile AEC-Q102, avec une durée de vie de plus de 50 000 heures. Tout comme pour la conduite à grande vitesse, elle offre une performance stable et fiable.éclairage fiablepour les conducteurs, assurer la sécurité de conduite.
Extrait de Lightingchina.com
Date de publication : 30 avril 2025