Las tecnologías LED COB (Chip-on-Board) y HOB (Holder-on-Board) difieren en diseño, eficiencia y aplicación. Los LEDs COB agrupan múltiples diodos directamente sobre un sustrato, ofreciendo mayor densidad de lúmenes (120+ lm/W) y mejor gestión térmica, ideal para focos. Los LEDs HOB utilizan soportes individuales, lo que permite reparaciones modulares pero menor eficiencia (80–100 lm/W). COB proporciona ángulos de haz de 180°, mientras que HOB alcanza 120°. COB es más costoso pero de mayor duración (más de 50,000 horas), mientras que HOB se adapta a proyectos de bajo presupuesto con piezas reemplazables. Elija COB para el brillo, HOB para la flexibilidad.
Diferencias de Diseño Básicas
Los diseños COB típicamente agrupan de 30 a 50 chips LED por centímetro cuadrado, lo que permite un mayor rendimiento de lúmenes (120+ lm/W) en un espacio más pequeño. Los LEDs HOB, por otro lado, tienen menor densidad, alrededor de 10 a 20 chips por centímetro cuadrado, debido a la separación física entre los soportes. Esto afecta el brillo, la distribución del calor y la eficiencia general.
Los LEDs COB transfieren el calor de manera más eficiente porque los chips están unidos directamente a un PCB con núcleo metálico, lo que reduce la resistencia térmica. Esto ayuda a mantener temperaturas de funcionamiento más bajas (alrededor de 60-80°C) en comparación con los LEDs HOB, que pueden alcanzar 80-100°C debido a los espacios de aire entre los soportes.
Los LEDs COB utilizan un solo circuito para todos los chips, lo que simplifica el cableado pero dificulta las reparaciones. Los LEDs HOB tienen circuitos separados por chip, lo que permite reemplazos individuales, útil en aplicaciones donde el mantenimiento es una prioridad.
Aquí hay una comparación rápida de las especificaciones de diseño clave:
| Característica | LED COB | LED HOB |
|---|---|---|
| Densidad de Chips | 30-50 chips/cm² | 10-20 chips/cm² |
| Eficiencia de Lúmenes | 120+ lm/W | 80-100 lm/W |
| Resistencia Térmica | Baja (60-80°C) | Moderada (80-100°C) |
| Capacidad de Reparación | Difícil (circuito único) | Fácil (soportes modulares) |
Un típico módulo COB de 10W cuesta 3-6 debido a un ensamblaje más simple. Sin embargo, la mayor eficiencia y vida útil más larga de COB (más de 50,000 horas frente a las 30,000-40,000 horas de HOB) a menudo justifican el costo adicional en iluminación profesional.
Brillo y Eficiencia
Los LEDs COB superan a los HOB en producción de luz bruta, entregando 120-150 lúmenes por vatio (lm/W), mientras que los LEDs HOB generalmente oscilan entre 80-110 lm/W. Esta brecha de eficiencia del 20-30% significa que los LEDs COB producen más luz con el mismo consumo de energía, lo que los hace ideales para aplicaciones de alta intensidad como iluminación de escenarios, pantallas minoristas y faros de automóviles.
Un LED COB de 50W puede producir 6,000-7,500 lúmenes, mientras que una configuración HOB de 50W solo podría alcanzar 4,000-5,500 lúmenes. Esto significa que los LEDs COB logran un brillo 30-40% mayor con el mismo vataje, lo que reduce los costos de energía con el tiempo. Por ejemplo, en un entorno comercial que funciona 10 horas diarias, cambiar de HOB a COB podría ahorrar $15-25 por accesorio anualmente en facturas de electricidad.
Los LEDs COB disipan el calor de manera más efectiva gracias a su unión directa al sustrato, manteniendo las temperaturas de la unión 10-15°C más bajas que los LEDs HOB bajo la misma carga. Esta ventaja térmica ayuda a mantener una producción de lúmenes estable a lo largo del tiempo: los LEDs COB típicamente retienen el 90% del brillo después de 30,000 horas, mientras que los LEDs HOB pueden caer al 80% en el mismo período.
Aquí hay un desglose de las métricas de rendimiento en el mundo real:
- Mantenimiento de Lúmenes (después de 30,000 horas):
- COB: 90% de la salida inicial
- HOB: 80% de la salida inicial
- Eficiencia Típica de la Aplicación:
- COB: 130 lm/W (modelos de gama alta)
- HOB: 95 lm/W (modelos promedio)
- Ahorro de Energía (por accesorio de 50W/año):
- COB: $15-25 más bajo costo operativo frente a HOB
El diseño de estado sólido de COB tiene menos puntos de fallo (sin soportes sueltos ni conectores que se degraden), lo que le otorga una vida útil de 50,000 horas en comparación con las 35,000-40,000 horas de HOB. Para los usuarios industriales, esto se traduce en menos reemplazos y menores costos de mantenimiento.
Su modularidad permite el reemplazo selectivo de chips, lo que puede ser rentable en escenarios donde los LEDs individuales fallan con frecuencia (por ejemplo, entornos con vibraciones fuertes). Sin embargo, para el brillo puro y el ahorro de energía, COB sigue siendo el claro ganador en aplicaciones impulsadas por la eficiencia.
Comparación de Gestión del Calor
Los LEDs COB típicamente operan 15-20°C más fríos que los LEDs HOB al mismo nivel de potencia, gracias a su unión directa del chip a los PCBs con núcleo metálico. Por ejemplo, un LED COB de 30W bajo operación continua se estabiliza en 65-75°C, mientras que un LED HOB equivalente alcanza 80-95°C, una diferencia que afecta tanto al rendimiento como a la fiabilidad.
Los LEDs COB tienen menos de 2°C/W de resistencia térmica entre el diodo y el disipador de calor porque los chips están soldados directamente a un sustrato de cobre o aluminio. Los LEDs HOB, con sus soportes individuales, introducen 3-5°C/W de resistencia térmica debido a los espacios de aire y capas de material adicionales. Esto significa que el 30% más de calor queda atrapado en los diseños HOB, lo que obliga a los LEDs a trabajar más para mantener el brillo.
Las pruebas en el mundo real muestran las consecuencias:
- A una temperatura de unión de 85°C, los LEDs COB mantienen el 95% de la producción inicial de lúmenes, mientras que los LEDs HOB caen al 85%
- Después de 10,000 horas a plena potencia, el cambio de color de COB mide <3 elipses de MacAdam frente a las 5-7 elipses de HOB
- Por cada reducción de 10°C en la temperatura de funcionamiento, la vida útil del LED se duplica, lo que le da a COB una clara ventaja de longevidad
Una matriz HOB de 50W a menudo necesita 25-30 CFM de flujo de aire para mantenerse dentro de temperaturas seguras, mientras que un equivalente COB requiere solo 15-20 CFM. Esto afecta el diseño del sistema: las instalaciones HOB con frecuencia necesitan disipadores de calor más grandes (30-40% más grandes) o ventiladores ruidosos, lo que agrega $5-15 por unidad en costos de refrigeración.
En sistemas de iluminación de 100W+, las soluciones COB pueden lograr disipadores de calor 40% más pequeños mientras mantienen temperaturas de funcionamiento más seguras. Los faros de automóviles demuestran esto perfectamente: los diseños COB modernos funcionan a 70-80°C, donde las matrices HOB tradicionales alcanzarían 100°C+, lo que corre el riesgo de fallas prematuras en carcasas selladas.
La distribución uniforme del calor de COB mantiene un IRC >90 en toda la matriz, mientras que los puntos calientes de HOB pueden crear una variación del IRC del 5-10% entre los LEDs individuales. Esto es importante en museos, iluminación minorista o cualquier aplicación donde la precisión del color sea crítica.
Para los compradores conscientes del presupuesto, hay una compensación. Si bien los LEDs HOB cuestan 20-30% menos por adelantado, sus temperaturas de funcionamiento más altas conducen a:
- 15-25% más rápida depreciación de lúmenes
- 30-50% más frecuentes fallas del controlador (el calor mata la electrónica)
- Mayores cargas de HVAC en espacios cerrados (agregando 3-5% a los costos de refrigeración)
En entornos industriales, estos gastos ocultos a menudo eliminan la ventaja de precio inicial de HOB en un plazo de 18 a 24 meses. Por eso, los almacenes y las fábricas se estandarizan cada vez más en COB; a pesar del precio de etiqueta más alto, el costo total de propiedad es menor.
Si su aplicación se ejecuta >4 horas diarias o funciona en entornos cálidos, la superioridad térmica de COB rinde dividendos en mayor vida útil, salida estable y menor mantenimiento.
Factores de Costo y Vida Útil
Si bien los módulos HOB parecen más baratos a 0.12 por lumen frente a los 0.15 por lumen de COB, la imagen financiera real surge al considerar los costos operativos, los ciclos de reemplazo y el ahorro de energía a lo largo del tiempo. Un accesorio COB típico de 100W podría costar inicialmente 150 en comparación con 110 para HOB, pero la vida útil de 50,000 horas de COB ofrece un 40% más de servicio que las 30,000-35,000 horas de HOB, lo que cambia completamente las cuentas.
En una instalación comercial con 500 accesorios funcionando 12 horas diarias, los LEDs COB requerirían un ciclo de reemplazo cada 11.4 años, mientras que HOB necesitaría reemplazos cada 7 años. Teniendo en cuenta el costo de mano de obra de $25 por reemplazo de accesorio, la solución HOB acumula $12,500 adicionales en costos de mano de obra solo durante 15 años. Agregue los $15,000-$20,000 en costos adicionales de accesorios para los reemplazos de HOB, y el aparente ahorro inicial del 30% se evapora para el sexto año.
La eficiencia de 130 lm/W de COB frente a los 95 lm/W de HOB significa que el accesorio COB de 100W entrega 13,000 lúmenes mientras consume 23% menos energía que un accesorio HOB que produce un brillo equivalente. Para una planta de fabricación con 1,000 accesorios, esta brecha de eficiencia ahorra $18,000-$22,000 anualmente en electricidad a $0.12/kWh. Durante la vida útil de 11.4 años de COB, eso representa $205,000-$250,000 en ahorro de energía, suficiente para pagar todo el sistema de iluminación dos veces.
El diseño modular de HOB permite reemplazos individuales de LED a $3-8 por chip, pero los datos de campo muestran que estas reparaciones parciales representan el 60% de las llamadas de servicio en los años 4 a 7. El diseño de unidad única de COB elimina las reparaciones a nivel de chip: cuando ocurre una falla (típicamente después de más de 45,000 horas), se reemplaza todo el módulo. Si bien esto suena costoso, la tasa de falla anual del 0.5% de los módulos COB de calidad significa que la mayoría de las instalaciones ven menos del 3% de reemplazos durante la vida útil de 50,000 horas, en comparación con la tasa de reemplazo del 12-15% de HOB.
Así es como se desglosan los costos para un almacén de 10,000 pies cuadrados durante 10 años:
| Factor de Costo | Sistema LED COB | Sistema LED HOB |
|---|---|---|
| Inversión Inicial | $28,000 | $22,000 |
| Costos de Energía | $48,000 | $62,000 |
| Piezas de Repuesto | $1,200 | $6,800 |
| Mano de Obra | $800 | $3,700 |
| Costo Total a 10 Años | $78,000 | $94,500 |
Las temperaturas de funcionamiento más bajas de COB (65-75°C frente a 80-95°C de HOB) preservan los componentes del controlador, reduciendo las fallas de la fuente de alimentación en un 40-60%. Dado que los controladores representan el 30-35% del costo del accesorio, este aumento de la fiabilidad mejora aún más el perfil de costos de COB.
Para los compradores conscientes del presupuesto, el costo inicial de HOB de $0.80-$1.10 por vatio frente a los $1.20-$1.50 de COB parece atractivo, hasta que calcula la diferencia de costo operativo de $0.18-$0.22 por vatio/año. Con más de 3,000 horas de funcionamiento anuales, COB se vuelve más barato en un plazo de 18 a 24 meses. Los municipios y las corporaciones que operan 24/7 a menudo logran un ROI en menos de 14 meses al actualizar de HOB a COB.
La elección inteligente depende de los patrones de uso:
- COB gana para operaciones de >8 horas/día o instalaciones de difícil acceso
- HOB puede ser suficiente para un uso de <4 horas/día o instalaciones temporales
- Siempre elija COB cuando la consistencia del color o las restricciones térmicas sean importantes
En última instancia, si bien el precio de etiqueta más bajo de HOB atrae la atención inicial, la mayor vida útil, el ahorro de energía y el menor mantenimiento de COB ofrecen un costo total de propiedad un 23-28% menor durante una década, lo que demuestra que en la iluminación, como en la mayoría de las cosas, obtienes lo que pagas.
Mejores Usos para Cada Tipo
Las tiendas minoristas que utilizan focos COB de 3000K logran una uniformidad de color 25-30% mejor en las exhibiciones de mercancías en comparación con las alternativas HOB. La estabilidad del IRC (Índice de Reproducción Cromática) de los LEDs COB se mantiene por encima de 90+ incluso después de 20,000 horas, mientras que las matrices HOB a menudo muestran caídas de IRC de 5-7 puntos en el mismo período. Para boutiques de alta gama o galerías de arte, esta diferencia impacta directamente en la participación del cliente y las tasas de conversión de ventas.
Las fábricas que operan 18 horas diarias se benefician de la vida útil de 50,000 horas de COB, lo que reduce los costos de mano de obra de reemplazo de lámparas en un 40-60% en comparación con las alternativas de 30,000 horas de HOB. Las campanas industriales COB con clasificación IP65 mantienen una producción de lúmenes del 95% en temperaturas ambiente de 40°C, donde los accesorios HOB se reducirían al 80% del brillo debido a los circuitos de protección térmica. Las plantas de procesamiento de alimentos favorecen particularmente a COB por sus diseños sellados y listos para lavar que eliminan las grietas donde las bacterias podrían crecer, una ventaja crítica sobre los espacios de los soportes de HOB.
Los lugares de entretenimiento eligen con frecuencia HOB para los equipos de iluminación de escenarios donde las fallas individuales de LED pueden reemplazarse en 90 segundos durante las actuaciones, algo imposible con el diseño integrado de COB. Los teatros reportan costos de inactividad 30% más bajos con HOB a pesar de su consumo de energía 15% mayor, porque las cancelaciones de espectáculos cuestan $5,000-$15,000 por hora. De manera similar, la iluminación de obras de construcción se beneficia de los módulos de reemplazo de $25-$40 de HOB cuando los accesorios se dañan, frente a los $80-$120 para reemplazos completos de COB.
Los hogares de lujo instalan cada vez más luces empotradas COB por sus perfiles más elegantes (tan delgados como 15 mm) y atenuación sin parpadeos a un 1% de brillo, mientras que los constructores de bajo presupuesto aún prefieren el punto de precio de accesorio de $8-12 de HOB. Curiosamente, los integradores de hogares inteligentes reportan 23% menos llamadas de servicio con instalaciones COB durante 5 años, gracias al rendimiento más estable del controlador en espacios de techo cerrados donde las temperaturas alcanzan 50-60°C.
Los faros COB ahora dominan los vehículos premium, entregando más de 2,500 lúmenes por chip con patrones de haz 10% más ajustados que las matrices HOB. Pero el transporte pesado todavía utiliza luces de posición basadas en HOB porque los LEDs individuales pueden reemplazarse por $3-5 durante el mantenimiento de rutina, frente a los $80-200 para ensamblajes COB completos. Los gerentes de flotas calculan costos de inventario de piezas 62% más bajos con soluciones HOB en flotas de más de 500 vehículos.
Los análisis de costo-beneficio revelan patrones claros:
- Elija COB cuando las horas de funcionamiento superen las 4,000 anualmente, o cuando la calidad de la luz afecte los ingresos
- Seleccione HOB cuando el acceso de mantenimiento sea difícil o las reparaciones modulares eviten paradas costosas
- Siempre prefiera COB para entornos hostiles o sistemas ópticos de precisión
Los datos muestran que COB ofrece un ROI de $2.10-$3.80 por lumen-hora en escenarios de alto uso, mientras que HOB maximiza el valor en entornos de ciclo de trabajo bajo o alta vibración. Los compradores inteligentes analizan sus métricas de caso de uso específicas en lugar de buscar soluciones generales, porque en la tecnología de iluminación, el contexto siempre determina el ganador.
