板上芯片（COB）LED陣列已經變得流行，因為它們使照明工程師可以輕松開發具有多個LED提供的光度的產品，而無需同時組裝，供電和熱管理LED組的挑戰在單個基板上。 LED制造商通過提供模塊化解決方案來完成艱苦的工作，這些解決方案既可提供陶瓷封裝，又可提供高度集成。此外，COB LED陣列允許照明制造商利用諸如“遠程熒光粉”等效率增強技術（參見TechZone文章“遠程熒光粉提供替代白光LED”）。

現在是第二代COB LED陣列通過更少的LED提供更高的發光度，進一步提高“流明密度”，并允許制造商縮小發光表面的尺寸。這種COB LED陣列可以安裝在微小的定向燈具上，同時提供高亮度和窄光束角度的零售商特別需要這種類型的照明。

本文介紹了主要制造商的新一代COB陣列，并解釋了它們為工程師設計零售應用的緊湊，時尚定向照明的優勢。

定向光

雖然LED的性能有了顯著提高，但單個設備仍然無法為主流照明提供足夠的輸出。例如，單個100 W，120 V白熾燈泡產生1,700流明（效率約為17 lm/W）。相比之下，首爾半導體的Z5M1等流行LED產生145流明（350毫安，2.95伏，140流明/瓦）。照明設計師需要12個首爾半導體器件才能提供與燈泡大致相同的輸出。

將LED分組成陣列以匹配傳統照明的輸出會帶來照明，光學和制造觀點的挑戰。為了解決設計和組裝LED陣列的問題，LED制造商現在提供COB LED陣列形式的模塊化解決方案。這種器件提供陶瓷封裝和高集成度（參見TechZone文章“板上芯片LED模塊的崛起”）。

第一代COB的流明密度LED陣列規定發光表面的直徑必須至少為9毫米，以確保照明應用的足夠輸出。具有9 mm發光表面的LED COB陣列，如OSRAM的SOLERIQ P9,1800 lm（700 mA，29 V，89 lm/W）產品和Cree的XLamp CXA 1520，1245 lm（500 mA，35 V，72 lm）/W）設備已被證明非常成功，特別是在定向照明中。

這種類型的照明在零售應用中特別受歡迎，它用于突出顯示明亮的白光光束的顯示產品。如果可以將光照射到緊密光束中而光線幾乎沒有擴散，那么這種顯示效果會更好（圖1）。

圖1：定向LED照明在零售應用中很受歡迎，用于突出顯示。 （由Philips Lighting提供）

工程師根據光束角度和視場角描述定向燈傳遞的光的模式。參考測量是通過測量0°處的發光強度（即，在定向燈的發光表面的中心線上）確定的“中心束燭光度”（CBCP）。光束角是指燈的光束大于CBCP的50％的部分。場角描述了燭光大于CBCP的10％的較大區域。這些值來自相對強度與角位移圖（圖2）。燭光直接等同于坎德拉（cd），即發光強度的單位（即每單位立體角單位時間內發出的光源的可見光量。請參閱TechZone文章“解碼LED模塊的發光強度分布數據”）。

圖2：LED定向照明的光束和視場角度來自相對強度圖。 （由Philips Lumileds提供）

縮小陣列

照明設計師熱衷于將COB LED陣列的優勢擴展到更廣泛的產品，正在尋求更小的產品。為滿足這一需求，第二代COB LED陣列正在進入市場。新器件利用了白光LED日益增強的功效，進一步提高了流明密度。

飛利浦Lumileds和Cree等LED制造商推出了COB LED陣列系列，其發光表面直徑小至6毫米，但光輸出足以接近9毫米的光輸出發光表面裝置。這些新產品尺寸更小，熱阻更低，因此適用于最緊湊的定向照明。另一個關鍵優勢，特別是零售應用，是這些較小的COB LED陣列可與光學系統配合使用，可實現更緊密的光束和視場角度（圖3）。

圖3：較小的COB LED陣列有助于定向照明。 （由歐司朗提供）

例如，Philips Lumileds最近推出了LUXEON COB 1202 LED陣列（圖4），其發光表面為6.5 mm。該產品是該公司CrispWhite技術系列的一部分。

圖4：Philips Lumileds LUXEON COB 1202 LED陣列具有6.5 mm的發光表面。

該公司聲稱1202的小型發光表面產生與上一代9毫米直徑COB LED陣列相似的輸出，但具有更高的CBCP。根據數據表，該器件以10 o 光束角提供65,000 cd。 Philips Lumileds還指出，1202產品采用“非常溫暖”的2200 K版本，適用于需要“蠟燭般發光”的零售應用。該產品的3000 K版本可產生600 lm（200 mA，85 lm/W） Cree的顯色指數（CRI）為92.

就其本身而言，Cree提供的XLamp CXA 1304 COB LED陣列具有6 mm直徑的發光表面。該公司聲稱直徑為6毫米的產品“為這種形狀因素帶來了新的通量和功效水平。”130K的3000K版本產生368流明（400毫安，9伏，102流明/瓦）并具有典型特征。 CRI為95.

LED效能的持續改進使制造商能夠開發出具有更高流明密度的第二代COB LED陣列。這些新器件提供明顯更小的發光表面，同時保留較舊的較大COB LED陣列的光輸出。通過在定向照明中使用這些新產品，設計人員能夠開發零售行業所需的明亮，窄光束照明。