渐变调色COB项目开发

渐变调色COB项目开发

曹通

工作单位：开发晶照明（厦门）有限公司，福建厦门，361000

伴随节能环保事业的持续推进，LED光源成为照明领域不可或缺的组成部分。COB作为一种常用的封装技术，具有电路系统简单、集成化程度高、制造成本低廉的优势。此外，考虑到平面光源的问题，单个产品光色一致性与小尺寸贴片灯珠回流焊组合成的灯具相比具有不可替代的优势，本广泛运用于照明灯具设计中。

目前，LED光源完成荧光胶点胶成型后没有办法借助其余方式对光色进行调整，相对灯具厂商而言，若继续提高光色一致性，将会投入巨大的生产成本，不利于灯具的大批量制造及销售。

本项目为了克服现有技术的不足，提供一种渐变调色的COB光源，一方面改善COB光源光色一致性不足的问题，另一方面让光源具备调节色温的功能，为使用者提供渐变可调光色。

设计方案

本项目提供了一种渐变调色的COB光源，包括基板、若干蓝光LED芯片、调光LED芯片、电阻。COB中两个及三个电路通道并联，其中低色温一路串联一颗或几颗电阻，高色温一路不串电阻且芯片数比低色温一路多。当从小电流调节时，低色温的一路由于芯片较少会先达到开启电压开始工作，而高色温的一路一开始由于未达开启电压，芯片不会亮，随着电流的增加，电阻分压快速变大，当并联电压达到一定程度时，高色温的一路也开始工作并逐渐变亮。从而实现从低色温渐变到高色温的目的，类似钨灯丝的工作状态。设计三路时，中间的一路也串上电阻，可以起到过渡缓冲的作用。调节含有电阻一路的阻值，可以调节色温变化的曲线。

（1）本项目指代的正极及负极位于蓝光LED芯片及调光LED芯片外围，同时基板中部也存在正负极。

（2）调光LED芯片支路封装的位置和电阻相连的蓝光LED芯片支路中部位置。

（3）电阻采用印刷及贴装的方式布置在基板上。

（4）调光LED芯片为红、绿、黄三种颜色

（5）蓝光LED芯片及调光LED芯片采用固晶胶将其固定在基板上。

（6）基板材质为镜面铝板基板

本项目与现有技术相比，具有如下优势：

（1）和常规COB光源比较，本项目加入附带电阻的调光支路，可实现灯具的渐变调色，具有更加优异的灵活性。灯具使用中可人工调整电流，让其具备调光调色的功能。由于室内光照条件受气候及时间影响，本技术可在原有光色基础上，对光色进行微微调整，可投射出偏红、偏黄、偏绿的光色。

（2）本项目发明的COB光源在技术上与常规COB产品相同，采用一次点胶成型的方式，具有工艺简单的优势。考虑到本项目采用橙红色粉、黄绿色荧光粉等，本产品的调色功能更加优异，同时可兼顾高显色性及高光效要求。

（3）本项目可获取的调光功能具有较强的一致性，并且渐变调色更加简单。此外，由于本产品仅包含一个正负极，因此可通过普通COB产品一致的灯具进行组装，生产成本并不是提高。

主要设计

基本组成

如图1到图4，包括了本产品的基板2、蓝光LED芯片3、调光LED芯片4、电阻1。电阻1设置在于基板2上，本实施例中，在基板2上印刷或贴装电阻1形成带电 阻1的COB基板2。蓝光LED芯片3和调光LED芯片4固定在基板2上，如通过固晶胶固定。蓝光 LED芯片3之间通过键合线5连接形成蓝光LED芯片3支路，如图1所示，若调光LED芯片4的数 量为1，则调光LED芯片4直接与基板2的正极和负极连接。如图3所示，若调光LED芯片4的数 量大于1，则调光LED芯片4之间通过键合线5连接形成调光LED芯片4支路，蓝光LED芯片3支 路、调光LED芯片4支路均与基板2的正极和负极连接，以使其电路导通。调光LED芯片4支路 固定在与电阻1连接的蓝光LED芯片3支路上。优选的，调光LED芯片4为红光芯片、绿光芯片 或黄光芯片。

图1

图2

图3

图4

封装及支路设计

结合上图2及图4，正极及负极分别位于蓝光LED3及调光LED4外围位置，同时基本中部设置正负极。调光LED芯片4支路封装在和的电阻相连的芯片3支路中部位置。和电阻相连的芯片3支路位于COB光源正中心位置。采用围坝点胶加固后，结合不同颜色的荧光粉，将混合硅胶树脂材料搅拌形成荧光胶涂抹在围坝范围内。

考虑到电阻的存在，含有电阻的支路可晚于不含电阻的支路启动，可发挥调解电流的功能，从而的带动电阻支路的电流和电压。此时红绿黄芯片点亮，可在原有光色基础上增加不同颜色的光色，实现渐变调色。

线路连接方式

考虑到红绿蓝黄芯片发光颜色与白光差异较大的问题，所以特殊光色的芯片设置在光源中心位置，让其处于中心光较强的点位，解决光色呈现不均的问题。基板正负极既可以在芯片外围，还可以在基板中部印刷线路，让具备调光作用的芯片和基板正负极相连。同时，这种连接方式投射的光源可随着功率变化对光色强弱进行调整，实现渐变调色。

本产品调光功能的核心是红绿蓝黄芯片处于电阻支路，同时电阻和芯片形成的电路电压微微大于其余支路电压，这让具备调光功能的支路可以在其余支路点亮后启动，从而提供微量的不同颜色的光色，让产品具备优异的渐变调色功能。

工作原理

产品工作过程中，直流电源与COB光源正负极相连，COB内部开光模块启动。此时白色光源正常点亮，随后根据调试要求带电阻的支路点亮，并附带其余颜色的光源。光源渐变调色方式为：如果开关端口的第一调光和第二调光处于高电平，第一调光通道开通，第二调光通道关闭，第一色温的LED发光模组点亮，第二色温的LED模组处于断开状态。以此类推，若第二色温的LED发光模组点亮，第三色温LED模组处于断开状态，此时色温为第二通道的LED光源。按照导通次序，以此为红色芯片、绿色芯片、蓝色芯片、黄色芯片。此外，考虑到渐变调色的要求，不同光色的芯片可实现强弱搭配，营造出的光色更加丰富。

技术总结

上述为本研究的最佳实例，并非对其作出形式上的限定。本项目设计的COB产品，COB中两个及三个电路通道并联，其中低色温一路串联一颗或几颗电阻，高色温一路不串电阻且芯片数比低色温一路多。设计三路时，中间的一路也串上电阻，可以起到过渡缓冲的作用。调节含有电阻一路的阻值，可以调节色温变化的曲线。参照本说明，可按照流程及操作方式实现本发明，但本专业人员在不脱离技术方案限定范围基础上对产品进行微调，对上述说明作出的变化仍等效为本发明。与此同时，凡依据本发明的实质技术 对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的 保护范围之内。