پس از بیش از یک دهه فعالیت در تجارت{0}}صادرات روشنایی جاده، یکی از سؤالاتی که اغلب از مشتریان میشنوم این است: آیا باید از COB یا SMD برای چراغهای خیابان استفاده کنیم؟ چقدر تفاوت در مقاومت حرارتی وجود دارد؟ این برای طول عمر، استهلاک لومن و هزینههای نگهداری طولانیمدت چیست؟ امروز من هر دو فناوری بسته بندی را بر اساس تجربه واقعی پروژه شکست خواهم داد.
درک ساختارهای اساسی دو بسته
بسته بندی SMD (Surface-Mount Device) به این معنی است که مهره های LED از قبل بسته بندی شده (معمولاً 2835، 3030، 5050، و غیره) دوباره بر روی یک بستر آلومینیومی یا PCB لحیم می شوند. هر مهره دارای قاب سربی، سیم طلایی، یا ساختار تراشه{8}}خود است و از طریق اتصالات لحیم کاری به تخته متصل میشود.
بسته بندی COB (تراشه روی برد) چندین تراشه LED لخت را مستقیماً روی یک بستر{0}حرارتی-هدایت بالا (سرامیکی یا فلزی-{2}}) نصب میکند، سپس کل آرایه را با فسفر و سیلیکون میپوشاند تا یک منبع نور سطحی را تشکیل دهد. این قاب منفرد سرب و لایه بسته بندی گسسته را حذف می کند.
در برنامههای{0}}روشنایی جاده، لامپها معمولاً بین 50 وات تا 200 وات هستند و در فاصله 6 تا 12 متری نصب میشوند. هر دو بسته می توانند کار کنند، اما بر نقاط قوت متفاوت تأکید دارند.
تفاوت مقاومت حرارتی واقعی چقدر است؟
مقاومت حرارتی یکی از عوامل اصلی تعیین کننده طول عمر LED است. به طور کلی، هر 10 درجه افزایش در دمای محل اتصال تقریباً میزان استهلاک لومن را دو برابر می کند و عمر مفید را کوتاه می کند.
داده های صنعت از محصولات واقعی نشان می دهد:
مهره های SMD معمولی دارای یک اتصال-به-مقاومت حرارتی تخته (Rth j{-b) در محدوده 8-15 درجه /W هستند. برخی از نسخههای{5}}قدرت بالاتر میتوانند به حدود 10 درجه /W برسد.
بسته های COB با کیفیت معمولا بین 2-6 درجه / W قرار می گیرند. COBهای تراشهای-برگردان خوب طراحی شده-میتوانند به زیر 2.5 درجه بر وات بروند.
به زبان ساده، مقاومت حرارتی COB تقریباً یک-نیم تا یک{1}}سوم مقاومت حرارتی SMD است. دلیل آن ساده است: تراشه COB مستقیماً به زیرلایه چسبانده شده است، بنابراین مسیر گرما به سادگی "تراشه → قالب-چسب → زیرلایه است." از چارچوب سربی، اتصالات لحیم کاری و چندین رابط موجود در SMD صرفنظر می کند.
با این حال، یک نکته مهم وجود دارد که بسیاری از مردم نادیده می گیرند: مقاومت حرارتی کمتر به طور خودکار به این معنی نیست که لامپ تمام شده خنک تر می شود. COB گرما را در یک منطقه کوچک متمرکز میکند،-چگالی شار حرارتی بالا ایجاد میکند و نیازهای سختتری را برای طراحی سینک ایجاد میکند. اگر مسیر{4}}حرارت به خوبی مهندسی نشده باشد، مواد رابط حرارتی ناکافی باشد، یا محفظه بسیار نازک باشد، یک محلول COB در واقع میتواند به صورت محلی داغتر از یک طرح SMD قابل مقایسه باشد. SMD گرما را در چندین نقطه گسسته پخش می کند، بنابراین با طراحی حرارتی کمتر-از-بی نقص، بخشنده تر است.
من پروژههایی را دیدهام که در آن مشتریان COB را صرفاً به دلیل اعداد مقاومت حرارتی کم- آن انتخاب میکردند، اما متوجه شدم که مسکن فاقد مساحت کافی است. دمای اتصال واقعی بالاتر از محلول SMD معادل بود، که منجر به استهلاک لومن سریعتر و نرخ خرابی بالاتر-دقیقاً برعکس آنچه آنها انتظار داشتند، میشود.
عملکرد واقعی-جهانی در روشنایی جاده
روشنایی جاده تقاضاهای زیادی برای توزیع نوری دارد. جاده های اصلی و جاده های فرعی هم به یکنواختی خوب و هم به کنترل موثر تابش خیره کننده نیاز دارند.
SMD برای اکثر پروژه ها و به دلایل عملی گزینه اصلی باقی می ماند:
چندین LED مجزا همراه با لنزهای ثانویه دستیابی به توزیع روشنایی استاندارد جاده (نوع II، نوع III و غیره) را نسبتا آسان می کند.
اگر یک مهره از کار بیفتد، تعمیر محلی یا جایگزینی{0}}در سطح برد امکان پذیر است و هزینه های تعمیر و نگهداری قابل کنترل است.
زنجیره تامین بالغ است، قیمت گذاری نسبتاً پایدار است و ریسک تحویل حجم کمتر است.
COB اغلب در موقعیتهای خاص ظاهر میشود:-نور دکل بالا، برنامههایی که برای فواصل پرتاب طولانیتر به شدت پرتو مرکزی{1} قوی نیاز دارند، یا پروژههای شهری با کیفیت-که تابش نور کم و یکنواختی رنگ عالی را در اولویت قرار میدهند. مشخصه سطح-آن یک ثبات رنگ خوب و کنترل نسبتاً آسان تابش نور را ارائه میدهد، اما اپتیکهای ثانویه معمولاً پیچیدهتر هستند و هزینه لنز بیشتر است.
از دیدگاه قابلیت اطمینان درازمدت، یک COB با گرمای مناسب-میتواند دمای محل اتصال را پایینتر نگه دارد و در نتیجه استهلاک لومن را کند کند و از نظر تئوری عمر طولانیتری ارائه دهد. با این حال، چراغهای خیابانی در خارج از منزل-در تمام طول سال و با دمای بالا، رطوبت و چرخه حرارتی کار میکنند. در برخی موارد، ساختار توزیع شده SMD مقاومت بهتری در برابر شوک حرارتی و ارتعاش نشان می دهد.
چگونه بدون پشیمانی انتخاب کنیم
هیچ بسته "بهتر" مطلقی وجود ندارد-تنها بسته ای که بهتر با پروژه خاص مطابقت داشته باشد.
برای جادههای شهری معمولی، پارکهای صنعتی، یا قراردادهای{0}حجمهای بزرگ، معمولاً یک راهحل SMD بالغ نقطه شروع مطمئنتر است. طراحی نوری انعطافپذیر است، تعمیر و نگهداری سادهتر است و کنترل هزینه کلی آسانتر است. روی آلومینیوم خوب-رسانایی بستر، طراحی مناسب گرما{4}}و جریان درایو مناسب تمرکز کنید. حتی اگر مقاومت حرارتی پکیج بالاتر باشد، طراحی حرارتی سطح{6} سیستم جامد همچنان میتواند دمای محل اتصال را به خوبی در محدوده ایمن نگه دارد.
اگر پروژه الزامات سختگیرانه ای برای کیفیت نور، ارتفاع نصب بالاتر، شدت مرکز قوی داشته باشد، یا مشتری به طور خاص منبع سطحی{0}}درخشش کم را درخواست کند، COB مستحق ارزیابی جدی است. فقط مطمئن شوید که کل سیستم حرارتی با هم ارزیابی می شود-نه فقط مقاومت حرارتی{3}}تراشه. از تامین کننده گزارش های کامل شبیه سازی حرارتی و داده های دمایی اتصال اندازه گیری شده-را بخواهید. این بسیار قابل اعتمادتر از مقایسه شماره بسته های جدا شده است.
در کار صادرات روزانه، من دائماً به مشتریان یادآوری می کنم: فقط روی چهار کلمه "مقاومت حرارتی کم" تمرکز نکنید. مقاومت حرارتی بسته مقدار تراشه-به-برد است. مقاومت حرارتی سیستم از LED به هوای محیط چیزی است که در واقع دمای محل اتصال را تعیین می کند. مساحت سطح سینک حرارتی، کیفیت مواد رابط حرارتی، طراحی محفظه و دمای محیط اغلب تأثیر ترکیبی بیشتری نسبت به تفاوت بین خود دو نوع بستهبندی دارند.
نتیجه گیری
پس از سالها کار با پروژههای{0}روشنایی جاده، موارد زیادی را دیدهام که انتخاب بستهبندی نادرست هزینه تعمیر و نگهداری طولانیمدت را دو برابر کرده است. هر دو COB و SMD مزایای واضحی دارند. کلید تطبیق این فناوری با شرایط عملیاتی واقعی و اولویت های مشتری در هزینه، نگهداری و عملکرد نوری است.
اگر در حال انتخاب محصولات یا مقایسه راهحلها هستید، میتوانید قدرت هدف، ارتفاع نصب، روشنایی مورد نیاز و محدوده بودجه را برای من ارسال کنید. بر اساس تجربه پروژه قبلی، میتوانم به تجزیه و تحلیل بستهای که مناسبتر است کمک کنم و دادههای مقاومت حرارتی اندازهگیریشده-و پیشنهادهای توزیع نوری را به اشتراک بگذارم. راه حل مناسب برای پروژه همیشه راه حلی است که در درازمدت باعث صرفه جویی در سردرد و هزینه شود.
