COB와 HOB LED 기술: 6가지 차이점 설명

COB(Chip-on-Board) 및 HOB(Holder-on-Board) LED 기술은 설계, 효율성 및 적용 분야가 다릅니다. COB LED는 여러 다이오드를 기판에 직접 패킹하여 더 높은 루멘 밀도(120+ lm/W)와 더 나은 열 관리를 제공하며 스포트라이트에 이상적입니다. HOB LED는 개별 홀더를 사용하여 모듈식 수리가 가능하지만 효율성(80–100 lm/W)이 낮습니다. COB는 180° 빔 각도를 제공하는 반면, HOB는 120°를 달성합니다. COB는 비용이 더 많이 들지만 수명이 더 길고(50,000+ 시간), HOB는 교체 가능한 부품으로 예산 프로젝트에 적합합니다. 밝기를 위해서는 COB를, 유연성을 위해서는 HOB를 선택하십시오.

기본 설계 차이점

COB 설계는 일반적으로 제곱센티미터당 30~50개의 LED 칩을 패킹하여 더 작은 공간에서 더 높은 루멘 출력(120+ lm/W)을 허용합니다. 반면에 HOB LED는 홀더 사이의 물리적 분리로 인해 밀도가 낮습니다—제곱센티미터당 약 10~20개의 칩입니다. 이는 밝기, 열 분포 및 전반적인 효율성에 영향을 미칩니다.

COB LED는 칩이 금속 코어 PCB에 직접 접착되어 열 저항을 줄여 열을 더 효율적으로 전달합니다. 이는 홀더 사이의 공극으로 인해 80-100°C에 도달할 수 있는 HOB LED에 비해 더 낮은 작동 온도(약 60-80°C)를 유지하는 데 도움이 됩니다.

COB LED는 모든 칩에 대해 단일 회로를 사용하여 배선을 단순화하지만 수리를 어렵게 만듭니다. HOB LED는 칩당 별도의 회로를 가지므로 개별 교체가 가능하며—유지 보수가 우선 순위인 애플리케이션에 유용합니다.

다음은 주요 설계 사양에 대한 빠른 비교입니다:

일반적인 10W COB 모듈은 5-8의 비용이 드는 반면, 동등한 HOB 설정은 더 간단한 조립으로 인해 3-6의 비용이 들 수 있습니다. 그러나 COB의 더 높은 효율성과 더 긴 수명(HOB의 30,000-40,000시간 대비 50,000+ 시간)은 종종 전문 조명에서 추가 비용을 정당화합니다.

밝기 및 효율성

COB LED는 와트당 120-150 루멘(lm/W)을 제공하여 순수한 광 출력에서 HOB보다 성능이 뛰어납니다. 반면 HOB LED는 일반적으로 80-110 lm/W 범위입니다. 이 20-30%의 효율성 차이는 COB LED가 동일한 전력 소비로 더 많은 빛을 생성한다는 것을 의미하며, 무대 조명, 소매 디스플레이 및 자동차 헤드라이트와 같은 고강도 애플리케이션에 이상적입니다.

50W COB LED는 6,000-7,500 루멘을 생산할 수 있지만, 50W HOB 설정은 4,000-5,500 루멘에만 도달할 수 있습니다. 이는 COB LED가 동일한 와트에서 30-40% 더 높은 밝기를 달성하여 시간이 지남에 따라 에너지 비용을 절감한다는 것을 의미합니다. 예를 들어, 매일 10시간 작동하는 상업 환경에서 HOB에서 COB로 전환하면 전기 요금으로 연간 설비당 $15-25를 절약할 수 있습니다.

COB LED는 직접 기판 접착 덕분에 열을 더 효과적으로 방출하여 동일한 부하에서 HOB LED보다 접합부 온도를 10-15°C 더 낮게 유지합니다. 이 열적 이점은 시간이 지남에 따라 안정적인 루멘 출력을 유지하는 데 도움이 됩니다—COB LED는 일반적으로 30,000시간 후 초기 밝기의 90%를 유지하는 반면, HOB LED는 같은 기간에 80%로 떨어질 수 있습니다.

다음은 실제 성능 지표 분석입니다:

 
• 루멘 유지율 (30,000시간 후):
   
  • COB: 초기 출력의 90%

   

  • HOB: 초기 출력의 80%

 

• 일반적인 애플리케이션 효율성:
   
  • COB: 130 lm/W (고급 모델)

   

  • HOB: 95 lm/W (평균 모델)

 

• 에너지 절약 (50W 설비/년당):
   
  • COB: HOB 대비 작동 비용 $15-25 낮음

COB의 솔리드 스테이트 설계는 헐거운 홀더나 커넥터가 분해될 필요가 없는 고장 지점이 적습니다—HOB의 35,000-40,000시간에 비해 50,000시간의 수명을 제공합니다. 산업 사용자에게 이는 더 적은 교체 및 더 낮은 유지 보수 비용을 의미합니다.

그들의 모듈성은 선택적 칩 교체를 허용하며, 이는 개별 LED가 자주 고장나는 시나리오(예: 거친 진동 환경)에서 비용 효율적일 수 있습니다. 그러나 순수한 밝기와 에너지 절약을 위해서는 COB가 효율성 중심 애플리케이션에서 확실한 승자로 남아 있습니다.

열 관리 비교

COB LED는 금속 코어 PCB에 직접 다이 본딩 덕분에 동일한 전력 수준에서 HOB LED보다 일반적으로 15-20°C 더 시원하게 작동합니다. 예를 들어, 연속 작동 중인 30W COB LED는 65-75°C에서 안정화되는 반면, 동등한 HOB LED는 80-95°C에 도달합니다—이는 성능과 신뢰성 모두에 영향을 미치는 차이입니다.

COB LED는 칩이 구리 또는 알루미늄 기판에 직접 납땜되어 다이오드와 방열판 사이의 열 저항이 2°C/W 미만입니다. 개별 홀더가 있는 HOB LED는 공극과 추가 재료 층으로 인해 3-5°C/W의 열 저항을 도입합니다. 이는 HOB 설계에서 30% 더 많은 열이 갇힌다는 것을 의미하며, LED가 밝기를 유지하기 위해 더 열심히 작동하도록 강요합니다.

실제 테스트는 결과를 보여줍니다:

 
• 85°C 접합부 온도에서 COB LED는 초기 루멘 출력의 95%를 유지하는 반면, HOB LED는 85%로 떨어집니다.

 

• 최대 전력에서 10,000시간 후, COB 색상 변화는 3 MacAdam 타원 미만을 측정하는 반면, HOB는 5-7 타원입니다.

 

• 작동 온도에서 10°C 감소할 때마다 LED 수명이 두 배가 됩니다—COB에 명확한 수명 우위를 제공합니다.

50W HOB 어레이는 안전 온도 내에 머물기 위해 종종 25-30 CFM 공기 흐름이 필요한 반면, COB 동등품은 15-20 CFM만 필요합니다. 이는 시스템 설계에 영향을 미칩니다—HOB 설치는 종종 더 큰 방열판(30-40% 더 큼) 또는 시끄러운 팬이 필요하여 냉각 비용으로 장치당 $5-15가 추가됩니다.

100W+ 조명 시스템에서 COB 솔루션은 더 안전한 작동 온도를 유지하면서 40% 더 작은 방열판을 달성할 수 있습니다. 자동차 헤드라이트는 이를 완벽하게 보여줍니다—현대 COB 설계는 70-80°C에서 작동하는 반면, 기존 HOB 어레이는 100°C+에 도달하여 밀봉된 하우징에서 조기 고장 위험이 있습니다.

COB의 균일한 열 분포는 전체 어레이에서 CRI >90을 유지하는 반면, HOB의 핫 스팟은 개별 LED 간에 5-10% CRI 변화를 일으킬 수 있습니다. 이는 박물관, 소매 조명 또는 색상 정확도가 중요한 모든 애플리케이션에서 중요합니다.

예산에 민감한 구매자에게는 절충점이 있습니다. HOB LED는 초기 비용이 20-30% 더 저렴하지만, 더 높은 작동 온도는 다음으로 이어집니다:

 
• 15-25% 더 빠른 루멘 감가상각

 

• 30-50% 더 잦은 드라이버 고장 (열은 전자 부품을 손상시킵니다)

 

• 밀폐된 공간에서 더 높은 HVAC 부하 (냉각 비용에 3-5% 추가)

산업 환경에서 이러한 숨겨진 비용은 종종 18-24개월 이내에 HOB의 초기 가격 이점을 지워버립니다. 이것이 바로 창고와 공장이 COB를 점점 더 표준화하는 이유입니다—더 높은 가격표에도 불구하고 총 소유 비용이 더 낮습니다.

애플리케이션이 매일 4시간 이상 작동하거나 따뜻한 환경에서 작동하는 경우, COB의 열적 우위는 더 긴 수명, 안정적인 출력 및 더 낮은 유지 보수 측면에서 이점을 제공합니다.

비용 및 수명 요소

HOB 모듈은 COB의 루멘당 $0.10-$0.15에 비해 루멘당 $0.08-$0.12로 저렴해 보이지만, 작동 비용, 교체 주기 및 에너지 절약을 장기적으로 고려할 때 진정한 재정적 그림이 나타납니다. 일반적인 100W COB 설비는 초기에 $120-$150의 비용이 들 수 있지만, HOB의 $80-$110에 비해 COB의 50,000시간 수명은 HOB의 30,000-35,000시간보다 40% 더 긴 서비스를 제공합니다—계산을 완전히 바꿉니다.

매일 12시간 작동하는 500개의 설비를 갖춘 상업 시설에서 COB LED는 11.4년마다 한 번의 교체 주기가 필요한 반면, HOB는 7년마다 교체가 필요합니다. 설비 교체당 $25의 인건비를 고려하면, HOB 솔루션은 15년 동안 인건비만으로 $12,500를 추가로 누적합니다. HOB 교체에 필요한 $15,000-$20,000의 추가 설비 비용을 더하면, 명백한 30%의 초기 절약은 6년차까지 사라집니다.

COB의 130 lm/W 효율성은 HOB의 95 lm/W에 비해 100W COB 설비가 동등한 밝기를 생성하는 HOB 설비보다 23% 더 적은 전력을 소비하면서 13,000 루멘을 제공한다는 것을 의미합니다. 1,000개의 설비를 갖춘 제조 공장의 경우, 이 효율성 차이는 $0.12/kWh 기준으로 연간 $18,000-$22,000의 전기 요금을 절약합니다. COB의 11.4년 수명 동안 이는 $205,000-$250,000의 에너지 절약에 해당하며—전체 조명 시스템 비용을 두 번 이상 지불하기에 충분합니다.

HOB의 모듈식 설계는 칩당 $3-$8로 개별 LED 교체를 허용하지만, 현장 데이터에 따르면 이러한 부분 수리가 4-7년차에 서비스 호출의 60%를 차지합니다. COB의 단일 장치 설계는 칩 수준 수리를 제거합니다—고장이 발생하면(일반적으로 45,000+ 시간 후), 전체 모듈이 교체됩니다. 이는 비용이 많이 드는 것처럼 들리지만, 고품질 COB 모듈의 연간 0.5% 고장률은 HOB의 12-15% 교체율에 비해 대부분의 설치에서 50,000시간 수명 동안 3% 미만의 교체가 발생한다는 것을 의미합니다.

다음은 10년 동안 10,000평방 피트 창고에 대한 비용 분석입니다:

COB의 더 낮은 작동 온도(HOB의 80-95°C 대비 65-75°C)는 드라이버 구성 요소를 보존하여 전원 공급 장치 고장을 40-60% 감소시킵니다. 드라이버가 설비 비용의 30-35%를 차지하므로, 이 신뢰성 향상은 COB의 비용 프로필을 더욱 개선합니다.

예산에 민감한 구매자에게는 COB의 $1.20-$1.50에 비해 HOB의 와트당 $0.80-$1.10의 초기 비용이 매력적으로 보입니다—와트당 연간 $0.18-$0.22의 작동 비용 차이를 계산하기 전까지는요. 연간 작동 시간이 3,000시간을 초과하면 COB는 18-24개월 이내에 더 저렴해집니다. 24/7 운영을 하는 지방 자치 단체 및 기업은 HOB에서 COB로 업그레이드할 때 종종 14개월 이내에 ROI를 달성합니다.

현명한 선택은 사용 패턴에 따라 달라집니다:

 
• COB는 매일 8시간 이상 운영되거나 접근하기 어려운 설치에 승리합니다.

 

• HOB는 매일 4시간 미만 사용 또는 임시 설치에 충분할 수 있습니다.

 

• 색상 일관성 또는 열 제약이 중요할 때 항상 COB를 선택하십시오.

궁극적으로 HOB의 더 낮은 가격표가 초기 관심을 끌지만, COB의 더 긴 수명, 에너지 절약 및 감소된 유지 보수는 10년 동안 23-28% 더 낮은 총 소유 비용을 제공합니다—조명에서는 대부분의 경우와 마찬가지로 지불하는 만큼 얻는다는 것을 증명합니다.

각 유형의 최적 사용 사례

3000K COB 스포트라이트를 사용하는 소매점은 HOB 대안에 비해 상품 디스플레이 전체에서 25-30% 더 나은 색상 균일성을 달성합니다. COB LED의 CRI(연색 지수) 안정성은 20,000시간 후에도 90+ 이상을 유지하는 반면, HOB 어레이는 같은 기간에 종종 5-7점의 CRI 하락을 보입니다. 고급 부티크나 아트 갤러리의 경우 이 차이는 고객 참여 및 판매 전환율에 직접적인 영향을 미칩니다.

매일 18시간 운영하는 공장은 COB의 50,000시간 수명의 이점을 누리며, HOB의 30,000시간 대안에 비해 재램프 인건비를 40-60% 절감합니다. IP65 등급 COB 하이베이는 HOB 설비가 열 보호 회로로 인해 밝기의 80%로 조절되는 40°C 주변 온도에서 95% 루멘 출력을 유지합니다. 식품 가공 공장은 특히 박테리아가 자랄 수 있는 틈새를 제거하는 밀봉된, 세척 가능한 설계로 인해 COB를 선호합니다—HOB의 홀더 간격에 비해 중요한 이점입니다.

엔터테인먼트 장소는 개별 LED 고장이 공연 중에 90초 안에 교체될 수 있는 무대 조명 장비에 HOB를 자주 선택합니다—COB의 통합 설계로는 불가능합니다. 극장은 15% 더 높은 에너지 소비에도 불구하고 HOB로 30% 더 낮은 다운타임 비용을 보고하는데, 이는 쇼 취소 비용이 시간당 $5,000-$15,000이기 때문입니다. 마찬가지로, 건설 현장 조명은 설비가 손상될 때 전체 COB 교체에 드는 $80-$120에 비해 $25-$40의 교체 모듈로 HOB의 이점을 누립니다.

고급 주택은 더 매끄러운 프로파일(15mm만큼 얇음)과 1% 밝기로 깜박임 없는 디밍을 위해 COB 다운라이트를 점점 더 많이 설치하는 반면, 예산 건축업자는 여전히 HOB의 $8-$12 설비 가격대를 선호합니다. 흥미롭게도 스마트 홈 통합업체는 온도가 50-60°C에 도달하는 밀폐된 천장 공간에서 더 안정적인 드라이버 성능 덕분에 5년 동안 COB 설치로 서비스 호출이 23% 감소했다고 보고합니다.

COB 헤드라이트는 이제 프리미엄 차량을 지배하며, HOB 어레이보다 10% 더 조밀한 빔 패턴으로 칩당 2,500+ 루멘을 제공합니다. 그러나 대형 트럭 운송은 여전히 HOB 기반 마커 조명을 사용하는데, 이는 정기적인 유지 보수 중에 개별 LED를 전체 COB 어셈블리의 $80-$200에 비해 $3-$5에 교체할 수 있기 때문입니다. 차량 관리자는 500대 이상의 차량에 걸쳐 HOB 솔루션으로 62% 더 낮은 부품 재고 비용을 계산합니다.

수직 농업은 HOB의 더 낮은 밀도와 열적 문제가 부적절함을 입증하는 150-200 μmol/s PAR 출력 및 90% 에너지 변환 효율성을 위해 COB 생장 조명을 독점적으로 사용합니다. 반대로, 해양 항법등은 50,000시간의 염수 노출에 직면할 때 중요한 진동 저항 및 USCG 승인 모듈식 교체를 위해 여전히 HOB를 선호합니다.

비용 편익 분석은 명확한 패턴을 보여줍니다:

 
• 작동 시간이 연간 4,000시간을 초과하거나 조명 품질이 수익에 영향을 미칠 때 COB를 선택하십시오.

 

• 유지 보수 접근이 어렵거나 모듈식 수리가 비용이 많이 드는 다운타임을 방지할 때 HOB를 선택하십시오.

 

• 가혹한 환경 또는 정밀 광학 시스템에는 항상 COB를 선호하십시오.

데이터는 COB가 고사용 시나리오에서 루멘-시간당 $2.10-$3.80의 ROI를 제공하는 반면, HOB는 낮은 듀티 사이클 또는 고진동 환경에서 가치를 극대화한다는 것을 보여줍니다. 현명한 구매자는 포괄적인 솔루션을 쫓는 대신 특정 사용 사례 지표를 분석합니다—조명 기술에서는 항상 상황이 승자를 결정하기 때문입니다.