在室内商业照明、家居氛围照明、展陈重点照明等场景中,COB封装的LED光源是当前应用占比极高的发光核心部件,这款15.8毫米发光面的VCA127舒适型COB光源,就是针对小尺寸高显指照明需求开发的核心发光元件。从实际选型适配的角度看,这类小尺寸COB光源常被嵌入到直径30毫米以内的迷你射灯、嵌入式筒灯、展柜灯条、手持补光设备中,相比同功率的SMD灯珠阵列,它的发光面更集中,配光设计时更容易控制光斑均匀度,不会出现多灯珠拼接产生的重影、黄斑问题。
设计这款光源的三维结构时,首先要明确安装边界的约束条件:陶瓷基板的外形为带定位切角的方形结构,对角处设置的两个深色标识块分别对应正负极安装位,其中带十字标识的一侧为正极,另一侧为负极,基板边缘的小圆点是生产过程中的定位Mark点,做自动化贴装时要对应吸嘴的定位坐标,避免贴装偏移。基板整体厚度控制在1.2毫米以内,发光面的圆形荧光胶层凸起高度不超过0.8毫米,这个尺寸边界是为了适配常规的COB透镜压合高度,避免透镜安装后顶到荧光层导致光色偏移。
从功能特性上看,这款光源采用COB封装工艺,将多颗LED芯片直接绑定在陶瓷基板上,热阻比传统支架封装的灯珠低40%左右,长时间满功率工作时,基板表面温度可以控制在65摄氏度以内,配套常规的铝制散热底座即可满足散热需求,不需要额外加装热管或者主动散热风扇,能大幅缩小整灯的结构体积。发光面的荧光胶采用暖色温配比,显色指数Ra可以达到90以上,照射物体时不会出现色彩失真,适合用在对色彩还原要求高的珠宝展柜、书画展陈、家居卧室照明场景中。
做整灯结构设计时,要注意这款光源的安装固定方式:基板上没有预留螺丝孔,通常采用导热胶粘接或者压圈压紧的方式固定在散热底座上,压圈的内径要比15.8毫米的发光面大2毫米以上,避免压圈遮挡发光区域产生暗边。接线时正负极的焊盘尺寸为1.5毫米×2毫米,采用0.5平方毫米的耐高温电子线焊接即可,焊接温度不能超过320摄氏度,焊接时间控制在3秒以内,避免高温烫损荧光胶层导致光衰加快。
在三维建模过程中,要重点还原几个影响装配的关键特征:一是基板边角的定位切角,这个切角是防呆设计,安装时可以快速识别正负极方向,避免接反线路烧坏芯片;二是正负极标识块的位置和形状,做丝印标注时要和实物位置对应,方便生产线上的工人快速识别;三是荧光胶层的弧度,这个弧度会影响初始配光角度,建模时要按照实际的球面曲率做曲面,不能简单做成平面,否则后续做光学仿真时的结果会和实际出光效果偏差超过15%。
从实际应用的适配性来看,这款15.8毫米发光面的COB光源可以适配15度、24度、36度等多种角度的COB专用透镜,搭配不同角度的透镜可以满足不同的照射距离需求:15度透镜适合3米以上的重点照明,比如商铺的高位射灯;24度透镜适合2米左右的局部照明,比如餐桌吊灯、床头阅读灯;36度透镜适合1米以内的近距离补光,比如化妆镜灯、展柜层板灯。做结构设计时还要注意,光源的发光面到透镜入光面的距离要控制在1毫米±0.2毫米的范围内,距离过远会导致光斑变大、中心照度降低,距离过近会导致光斑出现黄圈或者蓝边,影响照明效果。
另外,这款光源的基板采用高导热氧化铝陶瓷材质,绝缘性能可以达到4kV以上,做整灯的安规设计时不需要额外在光源和散热底座之间加绝缘片,既可以减少装配工序,又能降低热阻,提升散热效率。建模时不需要还原陶瓷基板内部的线路层和芯片结构,只需要把外部的装配特征、外形尺寸、安装定位点做准确即可,因为这些内部结构不会影响整灯的装配和外观设计,过度还原反而会增加模型的面数,拖慢大型装配体的运行速度。在做整灯的热仿真分析时,可以把整个发光面设置为均匀发热面,发热功率按照实际使用的功率设置即可,不需要拆分单个芯片的发热参数,仿真结果的误差可以控制在工程允许的5%以内,完全满足结构设计的验证需求。
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- 系统要求: Rendering,STEP / IGES,SOLIDWORKS
- 软件分类: 通用机械零部件




