为什么光源厂家对“3mm COB”研发情有独钟？

决定一盏灯品质的，不是它的外观、材质，而是光源。很大程度上，LED光源的发展决定了LED灯具的发展方向，2017年光亚展上有一个很明显的趋势：调光变色的重点照明灯具明显增多。

因为在此之前，COB调色光源是个瓶颈，直到2017年才有了技术性的飞跃，由此也催生了一大批商业智能照明灯具诞生。

还有一个比较明显的趋势就是高密度COB光源的开发，各大厂商在高密度、小体积COB光源上的博弈，从2015年就开始了：

现在个别厂家的COB研发尺寸已经达到的3mm，并且这个数值还在不断攻破。

这种高可靠性、高密度光源的出现，打破了照明设计的想象力，以前由于技术束缚无法完成的设计，现在都可以放手一试。

今天，我们就从LED重点照明的灯具发展开始讲起：

“见光不见灯”一直是很多人心目中的“完美设计”，因为它既解决了照明的问题，也解决了审美的问题。

▲家居间接照明范例

当然，灯带的需求远远满足不了大众，大家希望把间接照明的特质“移植”到筒灯和射灯上。

在灯具外形上的应用，LED主要从防眩结构和灯具形状、置地上改进做到“见光不见灯”。

见光不见灯的三个技术手段：

· 黑光、深筒或其他防眩技术

· 根据店铺装修去做灯具外观颜色、形状的改进

· 隐藏在天花或者其他结构里面

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 黑光 

采用深防眩光学及灯体设计，尽可能降低灯具UGR值，在灯具工作时，不在灯具正下方感觉不到灯的存在。

▲某展厅，通过黑光技术以及灯具隐藏达到“只知光是白，不知光从何处来”的效果。

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 融合 

通过定制方式，将灯具外观结构设计与室内结构及装修风格溶为一体，接近“见光不见灯”效果不会太抢眼。

▲这堆泥巴其实是个灯·····，溶洞灯具为了不让游客感觉到灯具的突兀出现，常常会用这种接近溶洞环境的灯具来照明。同理，室内灯具亦如是，图片由艺尚照明设计蒋进提供。

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 隐藏 

采用凹槽等类似结构将灯具完全或大部分灯体隐藏，使大部分灯体隐藏，使灯具（含导轨射灯）不在凸显于天花外，达到“见光不见灯”效果。

▲将灯具隐藏在天花内，达到见光不见灯的效果

见光不见灯会从这三个方向上做灯具演变。但无论如何，他们都会指向灯具的小尺寸、大功率。

从COB光源的发展历程上也印证了这一点：

▲30WCOB发光面的小尺寸演变。

如果说“见光不见灯”是灯具发展的趋势，那么把灯具体积做小，把结构做精致就是顺势而为，大势所趋。

灯具的组成无非分成两个部分，一个是内部光学器件，一个是灯具的外观材料。实现灯具小尺寸、大功率也可以从这两方面入手：

① 缩小光学器件尺寸

② 缩小散热器件体积

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 如何缩小光学器件尺寸 

我们来看两款不同品牌的40W帕灯的发光数据对比：

两个帕灯光束角都是30度，光通量更高的帕灯中心照度反而不如另一个帕灯。同时大家也可以发现：发光面直径更小的帕灯光学透镜直径也变小了，从而变相地缩小了光学器件的尺寸。

小发光面密集光线的输出，有利于精准控光，发光面越大，光线在照射到被照物之前的损耗也越大。小尺寸、大功率有助于提升光通量有效比，减少光的漫射损失，实现更高的中心光强输出。

▲在同等尺寸光学器件下，小发光面可以实现更小的光束角，更高的中心照度。例如LES 10mm用φ75mm透镜可实现10 D光束角，2m中心照度Lux比LESφ17mm高出80％。

这也是很多商照灯具厂家对外反复提及的买点：中心光强高、控光精准。

 高密度COB VS 非高密度COB 

➤同一光束角

可实现更小的光学器件尺寸以及更高的中心光强

➤同一尺寸光学器件

可实现更小的光束角以及超高的中心光强

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 如何缩小散热器 

很多企业走进了灯具的散热误区，认为灯具散热不够加大散热器面积就好了。其实这只是其中一种方式，而且不推荐使用，增大散热器面积的同时会让灯具变得臃肿难看。提升散热效率主要有两种方式:

① 增加散热器面积

② 加大散热器与环境的温差

这里不得不提一下灯具的散热方式和原理，散热器件的散热方式主要有两种：

第一种途径：辐射

散热器件与环境的温差越大，向环境辐射出去的热量就越快。

第二种途径：对流

散热器与环境温差越大，空气对流速度越快。

所以，想要提升灯具散热效率，不一定非要增加散热器的面积，可以反其道而行之：通过主动增加散热器件本体温度，显著提升散热效率，缩小散热器件体积。

当然，主动增加散热器件本体温度来达到散热目的有个前提：想采用这种方式的灯具，其重点是选用高温承载能力强，高可靠性的COB光源。散热器90℃，意味COB光源基板温度（TC）超过100℃，长期在如此高温下还能保持性能稳定，对COB光源要求较高，相对而言，无金线封装结构的COB在可靠性方面更占优势。

我们做过一个很有意思的小实验，传统认知中，COB的基板温度TC不得超过85°，但只要你的COB性能足够好，就能做到耐高温。给COB通电，直到焊锡点过热融化脱落，再把COB触点接上电线，还是能正常点亮。注：锡的熔点为231.9℃。

 危险实验请勿模仿 

解决了光学器件尺寸和散热器尺寸的问题，你的灯具就能做到“小尺寸，大功率”

老罗说

小发光面高密度 COB，不仅仅能实现小角度，高照度，还有助更好的控光配光，实现更小巧、更精致的灯具结构，让灯具更贴近"见光不见灯"的发展趋势。高密度COB的显著特点，在重点照明的领域，带来了一个不小的细分市场，而且竞争相对没有大发光面那么激烈，这也是很多封装企业纷纷钻研更小发光尺寸 COB 光源的原因。

COB 发光面尺寸越小，对封装技术及工艺要求越高。高密度COB尺寸小、功率大，工作时 COB 热量集中，温度非常高，要求COB内部结构有良好的热传导效率及优异高温承载能力，否则光源会出现金线断裂、胶面开裂、色温漂移、光衰快等系列失效现象。所以，建议封装企业在推产品前最好进行充分的各项测试。

题外话：3mm是不是COB发光面的极限尺寸

笔者认为，3mm发光面应该是接近极限，再小也不会低于2.5mm，倒不是因为技术原因，而是尺寸缩小的同时功率相会随之缩小，而COB小尺寸的初衷也正是希望在不降低灯具功率的情况下缩小灯具尺寸，短期来看3mm COB是一个瓶颈。

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