LED 在很多方面與傳統(tǒng)照明光源競(jìng)爭(zhēng)，包括更高的能源效率、更長(zhǎng)的使用壽命和更小的尺寸。 然而，困擾許多照明設(shè)計(jì)師的一個(gè)缺點(diǎn)是成本，這也是 LED 制造商不斷創(chuàng)新以提高規(guī)模經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵原因。 旨在幫助降低成本的最新封裝解決方案之一是板上芯片 (COB) 光源模塊，其中 LED 芯片采用半導(dǎo)體芯片的形式，既不封裝也不連接，而是直接安裝到 PCB 或 更一般地說(shuō)，是基材。 這種封裝風(fēng)格還提供了一些相關(guān)的好處，例如更大的設(shè)計(jì)靈活性、更好的光分布和更簡(jiǎn)單的制造工藝。

設(shè)計(jì)師在下一個(gè)設(shè)計(jì)中認(rèn)真考慮 COB LED 的原因還有很多。 在 Research and Markets 最近提供的一份報(bào)告中，分析師指出，COB LED 屬于廣域發(fā)光器（因此也可用于高速公路和路燈），具有三大優(yōu)勢(shì)：更好的混色、更好的照明效果和 熱阻要求低。 此外，該公司分析師表示，由于這些 COB LED 提供更高的功率密度、更高效的散熱，并且需要的電路板空間更小，因此非常適合各種通用照明應(yīng)用。

現(xiàn)在讓我們來(lái)看看幾個(gè) COB LED 示例，包括 Bridgelux 的 Vero?、Sharp 的 Zenigata 和 Cree 的 CXA 產(chǎn)品，這些產(chǎn)品將展示這些設(shè)備如何簡(jiǎn)化照明設(shè)計(jì)，同時(shí)節(jié)省能源和降低成本。

去年，Bridgelux（加利福尼亞州利弗莫爾）推出了其 Vero 系列 COB LED 陣列（圖 1），具有高性能光效：標(biāo)稱值 120 lm/W，最低平均值 110 lm/W。 據(jù)稱，與上一代產(chǎn)品相比，這一改進(jìn)可節(jié)省約 11% 的能源。 該系列有四種發(fā)光表面 (LES) 配置，可在較寬的電流范圍內(nèi)工作。 此外，Vero 陣列還提供兩個(gè) SDCM（標(biāo)準(zhǔn)偏差顏色匹配）和三個(gè) SDCM 顏色控制選項(xiàng)，以提供高顏色控制精度和均勻照明。

圖 1：Bridgelux Vero 系列提供 70、80、90 和 97 Décor 的 CRI 選項(xiàng)。 （暖白色的色譜為 3,000 K 80 CRI，中性白色為 4,000 K 80 CRI，冷白色為 5,000 K 70 CRI。由 Bridgelux 提供）。

Bridgelux 表示，更高精度的色彩控制“通過(guò)在相鄰光源之間提供更高的一致性和均勻性來(lái)提高光質(zhì)量”。此外，Vero 系列超出了加州能源委員會(huì)對(duì)燈具和燈具的 R9 要求。

據(jù) Bridgelux 稱，120 lm/W 的功效規(guī)格是所有外形尺寸的平均性能，基于標(biāo)稱電流驅(qū)動(dòng)的 3,000 K、80 CRI 配置。 然而，當(dāng)以較低電流驅(qū)動(dòng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員可以實(shí)現(xiàn)高達(dá) 140 lm/w 的效率。

Vero 平臺(tái)還支持即插即用連接，這得益于板載連接器端口，可實(shí)現(xiàn)無(wú)焊接電氣連接，并且易于照明制造商安裝，這有助于簡(jiǎn)化他們的生產(chǎn)流程。 優(yōu)點(diǎn)包括更低的成本、更快的上市時(shí)間和更低的庫(kù)存要求。

以下是主要規(guī)格：

·流明輸出性能范圍為 240 至 16,400 流明

·CCT 選項(xiàng)從 2,700 到 5,000 K

·CRI 選項(xiàng)包括 70、80、90 和 97 CRI Decor 產(chǎn)品

·用于 2,700 K 至 4,000 K CCT 的三個(gè) SDCM 標(biāo)準(zhǔn)，具有兩個(gè) SDCM 選項(xiàng)

· 在高達(dá) 2 倍額定驅(qū)動(dòng)電流的情況下可靠運(yùn)行

徑向模具圖案提高了流明密度和光束控制

·隔熱焊盤

·無(wú)焊連接器端口，可實(shí)現(xiàn)即插即用連接和現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)

頂部產(chǎn)品標(biāo)記和二維條形碼

其他優(yōu)勢(shì)包括與各種標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動(dòng)器（350 mA 增量）和光學(xué)組件的兼容性，從而提供更大的設(shè)計(jì)靈活性和更多選項(xiàng)，有助于縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、降低成本并減少庫(kù)存問(wèn)題。

夏普電子公司的 Zenigata COB 技術(shù)也提供了簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)。Zenigata 系列模塊有三種類型：Mega、Mini 和 Petite Zenigata。 夏普的設(shè)計(jì)使用陶瓷基板而不是金屬，該公司表示，這種設(shè)計(jì)可提供“最佳散熱效果，且不會(huì)變色”。 這意味著色偏較低，流明輸出隨時(shí)間一致。 均勻的 LES 簡(jiǎn)化了光學(xué)設(shè)計(jì)，同時(shí)提高了各種應(yīng)用中的光質(zhì)量。

讓我們仔細(xì)看看夏普COB模塊。

Mega Zenigata 50 至 80 W 模塊因其節(jié)能功能而面向高功率照明應(yīng)用。 據(jù)稱，高亮度 LED 可以消除在燈具中使用多個(gè) LED 時(shí)出現(xiàn)的均勻性問(wèn)題。 這些模塊允許在燈具中僅使用一個(gè) LED，這不僅解決了均勻性問(wèn)題，還節(jié)省了空間。 Mega Zenigata 系列采用 20 × 24 mm 封裝尺寸，包括高 CRI 模塊和普通 CRI 模塊，最低性能分別為 90 CRI 和 80 CRI。 這些 COB LED 可用于室內(nèi)和室外照明應(yīng)用，包括建筑照明、聚光燈、筒燈、嵌入式罐頭燈、區(qū)域和物體照明以及高強(qiáng)度照明。

對(duì)于中型產(chǎn)品應(yīng)用，夏普提供 15 W Mini Zenigata COB 系列，該系列憑借其圓形 8 毫米 LES 簡(jiǎn)化了透鏡和反射器設(shè)計(jì)。 據(jù)夏普稱，Mini Zenigata LED 的封裝尺寸為 15 x 12 x 1.6 mm，其表面積約為 Mega 產(chǎn)品的三分之一，同時(shí)發(fā)射面積也有所減少。 應(yīng)用包括室內(nèi)和室外照明、建筑照明、閱讀燈、聚光燈、移動(dòng)照明、吊燈、標(biāo)志和符號(hào)燈具以及區(qū)域和物體照明。

對(duì)于低瓦數(shù)產(chǎn)品，Petite Zenigata COB LED（圖 2）的功率范圍為 4 至 6 W，專為需要較小透鏡的應(yīng)用而設(shè)計(jì)，包括小型聚光燈或軌道燈燈具。 這些 LED 提供 8 x 12 mm 的小型封裝尺寸和 4 mm LES。 9.6 V 產(chǎn)品允許在 MR16 燈（通常需要 12 V）中使用降壓 DC/DC 轉(zhuǎn)換器，而更高電壓的 40 V 部件則簡(jiǎn)化了線路電壓 GU10 燈的驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)。 這些 LED 可用于需要非常小型緊湊型透鏡的設(shè)計(jì)，包括 MR16 替換燈、GU10 替換燈、小型軌道燈、小型聚光燈、吊燈、小型閱讀燈和小型強(qiáng)調(diào)燈。 高 CRI 系列（最低 CRI 90）提供 300 至 395 流明的亮度。

圖 2：Sharp Petite Zenigata COB LED 提供 8 x 12 mm 的小型封裝尺寸和 4 mm LES。 9.6 V 產(chǎn)品允許在 MR16 燈（通常需要 12 V）中使用降壓 DC/DC 轉(zhuǎn)換器； 而更高電壓的 40 V 部件則簡(jiǎn)化了線電壓 GU10 燈的驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)（由夏普提供）。

Cree Inc.（北卡羅來(lái)納州達(dá)勒姆）最近推出了 CXA3070 LED 陣列，擴(kuò)展了其 CXA 系列，該陣列在 85°C 時(shí)可提供超過(guò) 11,000 流明。 高光輸出 LED 陣列旨在簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)并降低總系統(tǒng)成本，在 85°C 和 70-95 CRI 選項(xiàng)下提供高達(dá) 134 流明/瓦。 這些 LED 在 85°C 下進(jìn)行表征和分檔，提供 ANSI White 和 EasyWhite 色溫（2,700 K 至 5,000 K）。

CXA3070 LED 陣列具有高流明輸出和高光效，能夠提供 8000 至 10,000 流明以上的系統(tǒng)性能。 換句話說(shuō)：它可用于極高流明輸出應(yīng)用，例如高棚燈和陶瓷金屬鹵化物替代品。

供應(yīng)商為 CXA 3070 陣列提供的相對(duì)光通量值（下圖 3）是 CXA3070 在給定條件下穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的測(cè)量值除以分檔期間測(cè)量的光通量（TJ 下 1,925 mA 下的脈沖測(cè)量值）的比率。 = 85°C）。

例如，在 TC = 25°C、IF = 1,300 mA 的穩(wěn)態(tài)操作下，相對(duì)光通量比為 80%，如圖所示。 CXA3070 LED 在分檔期間測(cè)量的光通量為 8,500 lm，在 TC = 25°C、IF = 1,300 mA 的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)可提供 6,800 lm (8,500 * 0.8)。

圖 3：相對(duì)光通量值基于 CXA3070 在給定條件下穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的測(cè)量值除以分級(jí)期間測(cè)量的光通量（TJ = 85°C 時(shí) 1,925 mA 下的脈沖測(cè)量）的比率（由 克里)。

Cree CXA3070 陣列的主要規(guī)格包括：

·提供四步和兩步 EasyWhite 色箱，色溫為 2,700 K、3,000 K、3,500 K、4,000 K 和 5,000 K

·提供 ANSI 白色色箱，色溫 4,000 K 和 5,000 K

·提供最低 CRI 70 和 80 選項(xiàng)

正向電壓：38.5V

·85°C 分檔和表征

·最大驅(qū)動(dòng)電流2,800 mA

·115°視角，均勻的色度分布

·頂部焊接連接

綜上所述，成本始終是照明設(shè)計(jì)師面臨的一個(gè)大問(wèn)題。 然而，隨著 LED 平均銷售價(jià)格的下降，COB LED 的采用將繼續(xù)增加，因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)這些設(shè)備具有提供更高節(jié)能、更大設(shè)計(jì)靈活性以及更好光分布的潛力，這將使照明系統(tǒng)受益 制造商和最終用戶。