Technologie LED COB et HOB: 6 différences expliquées

Les technologies LED COB (Chip-on-Board) et HOB (Holder-on-Board) diffèrent par leur conception, leur efficacité et leurs applications. Les LED COB regroupent plusieurs diodes directement sur un substrat, offrant une densité de lumens plus élevée (120+ lm/W) et une meilleure gestion thermique, idéale pour les projecteurs. Les LED HOB utilisent des supports individuels, permettant des réparations modulaires mais une efficacité inférieure (80–100 lm/W). Le COB offre des angles de faisceau de 180°, tandis que le HOB atteint 120°. Le COB est plus coûteux mais plus durable (50 000+ heures), tandis que le HOB convient aux projets à petit budget avec des pièces remplaçables. Choisissez le COB pour la luminosité, le HOB pour la flexibilité.

Différences de Conception de Base

Les conceptions COB regroupent généralement 30 à 50 puces LED par centimètre carré, permettant une production de lumens plus élevée (120+ lm/W) dans un espace plus petit. Les LED HOB, en revanche, ont une densité plus faible—environ 10 à 20 puces par centimètre carré—en raison de la séparation physique entre les supports. Cela a un impact sur la luminosité, la distribution de la chaleur et l’efficacité globale.

Les LED COB transfèrent la chaleur plus efficacement car les puces sont directement liées à un PCB à âme métallique, ce qui réduit la résistance thermique. Cela aide à maintenir des températures de fonctionnement plus basses (environ 60-80°C) par rapport aux LED HOB, qui peuvent atteindre 80-100°C en raison des entrefer entre les supports.

Les LED COB utilisent un seul circuit pour toutes les puces, ce qui simplifie le câblage mais rend les réparations difficiles. Les LED HOB ont des circuits séparés par puce, permettant des remplacements individuels—utiles dans les applications où la maintenance est une priorité.

Voici une comparaison rapide des principales spécifications de conception :

Un module COB typique de 10W coûte $5-8,tandisqueunensembleHOBéquivalentpeutcoûter$3-6 $ en raison d’un assemblage plus simple. Cependant, la meilleure efficacité et la plus longue durée de vie du COB (50 000+ heures contre 30 000-40 000 heures pour le HOB) justifient souvent le coût supplémentaire dans l’éclairage professionnel.

Luminosité et Efficacité

Les LED COB surpassent les HOB en termes de flux lumineux brut, délivrant 120-150 lumens par watt (lm/W), tandis que les LED HOB se situent généralement entre 80-110 lm/W. Cet écart d’efficacité de 20 à 30 % signifie que les LED COB produisent plus de lumière pour la même consommation d’énergie, ce qui les rend idéales pour les applications à haute intensité comme l’éclairage de scène, les affichages de détail et les phares automobiles.

Une LED COB de 50W peut produire 6 000-7 500 lumens, tandis qu’une configuration HOB de 50W peut n’atteindre que 4 000-5 500 lumens. Cela signifie que les LED COB atteignent une luminosité 30 à 40 % plus élevée à la même puissance, réduisant ainsi les coûts énergétiques au fil du temps. Par exemple, dans un cadre commercial fonctionnant 10 heures par jour, passer du HOB au COB pourrait économiser 15 à 25 $ par luminaire annuellement en factures d’électricité.

Les LED COB dissipent la chaleur plus efficacement grâce à leur liaison directe au substrat, maintenant les températures de jonction 10 à 15°C plus basses que les LED HOB sous la même charge. Cet avantage thermique aide à maintenir un flux lumineux stable dans le temps—les LED COB conservent généralement 90 % de leur luminosité après 30 000 heures, tandis que les LED HOB peuvent chuter à 80 % pendant la même période.

Voici un aperçu des métriques de performance réelles :

• Maintien du Flux Lumineux (après 30 000 heures) :
  • COB : 90 % de la sortie initiale
  • HOB : 80 % de la sortie initiale
• Efficacité d’Application Typique :
  • COB : 130 lm/W (modèles haut de gamme)
  • HOB : 95 lm/W (modèles moyens)
• Économies d’Énergie (par luminaire de 50W/an) :
  • COB : 15 à 25 $ de coûts d’exploitation inférieurs par rapport au HOB

La conception à semi-conducteurs du COB a moins de points de défaillance—pas de supports ou de connecteurs desserrés à dégrader—lui conférant une durée de vie de 50 000 heures contre 35 000-40 000 heures pour le HOB. Pour les utilisateurs industriels, cela se traduit par moins de remplacements et des coûts de maintenance réduits.

Leur modularité permet le remplacement sélectif des puces, ce qui peut être rentable dans les scénarios où les LED individuelles tombent souvent en panne (par exemple, environnements à fortes vibrations). Cependant, pour la luminosité pure et les économies d’énergie, le COB reste le vainqueur incontestable dans les applications axées sur l’efficacité.

Comparaison de la Gestion de la Chaleur

Les LED COB fonctionnent généralement 15 à 20°C plus froid que les LED HOB à la même puissance, grâce à leur liaison directe de la puce aux PCB à âme métallique. Par exemple, une LED COB de 30W en fonctionnement continu se stabilise à 65-75°C, tandis qu’une LED HOB équivalente atteint 80-95°C—une différence qui a un impact à la fois sur les performances et la fiabilité.

Les LED COB ont moins de 2°C/W de résistance thermique entre la diode et le dissipateur thermique car les puces sont soudées directement sur un substrat de cuivre ou d’aluminium. Les LED HOB, avec leurs supports individuels, introduisent une résistance thermique de 3-5°C/W en raison des entrefer et des couches de matériaux supplémentaires. Cela signifie que 30 % de chaleur en plus est piégée dans les conceptions HOB, forçant les LED à travailler plus fort pour maintenir la luminosité.

Les tests en conditions réelles montrent les conséquences :

• À une température de jonction de 85°C, les LED COB maintiennent 95 % du flux lumineux initial, tandis que les LED HOB chutent à 85 %
• Après 10 000 heures à pleine puissance, le décalage de couleur COB mesure <3 ellipses de MacAdam contre 5-7 ellipses pour le HOB
• Pour chaque réduction de 10°C de la température de fonctionnement, la durée de vie des LED double—donnant au COB un net avantage de longévité

Un réseau HOB de 50W nécessite souvent un débit d’air de 25-30 CFM pour rester dans des températures sûres, tandis qu’un équivalent COB ne nécessite que 15-20 CFM. Cela a un impact sur la conception du système—les installations HOB nécessitent souvent des dissipateurs thermiques plus grands (30-40 % plus gros) ou des ventilateurs bruyants, ajoutant 5 à 15 $ par unité en coûts de refroidissement.

Dans les systèmes d’éclairage de 100W+, les solutions COB peuvent réaliser des dissipateurs thermiques 40 % plus petits tout en maintenant des températures de fonctionnement plus sûres. Les phares automobiles le démontrent parfaitement—les conceptions COB modernes fonctionnent à 70-80°C là où les réseaux HOB traditionnels atteindraient 100°C+, risquant une défaillance prématurée dans des boîtiers scellés.

La distribution uniforme de la chaleur du COB maintient un IRC >90 sur l’ensemble du réseau, tandis que les points chauds du HOB peuvent créer une variation d’IRC de 5 à 10 % entre les LED individuelles. Cela est important dans les musées, l’éclairage de détail ou toute application où la précision des couleurs est essentielle.

Pour les acheteurs soucieux de leur budget, il y a un compromis. Bien que les LED HOB coûtent 20 à 30 % moins cher à l’achat, leurs températures de fonctionnement plus élevées entraînent :

• Une dépréciation du flux lumineux 15 à 25 % plus rapide
• Des pannes de pilote 30 à 50 % plus fréquentes (la chaleur tue l’électronique)
• Des charges CVC plus élevées dans les espaces clos (ajoutant 3 à 5 % aux coûts de refroidissement)

Dans les environnements industriels, ces dépenses cachées effacent souvent l’avantage de prix initial du HOB dans les 18-24 mois. C’est pourquoi les entrepôts et les usines se standardisent de plus en plus sur le COB—malgré le prix de détail plus élevé, le coût total de possession est inférieur.

Si votre application fonctionne >4 heures par jour ou opère dans des environnements chauds, la supériorité thermique du COB rapporte des dividendes en termes de durée de vie plus longue, de sortie stable et de maintenance réduite.

Facteurs de Coût et de Durée de Vie

Alors que les modules HOB semblent moins chers à 0,08–0,12 $ par lumen contre 0,10–0,15 $ par lumen pour le COB, la véritable situation financière apparaît lorsque l’on considère les coûts d’exploitation, les cycles de remplacement et les économies d’énergie au fil du temps. Un luminaire COB de 100W typique pourrait coûter 120–150 $ initialement par rapport à 80–110 $ pour le HOB, mais la durée de vie de 50 000 heures du COB offre un service 40 % plus long que les 30 000-35 000 heures du HOB—ce qui change complètement le calcul.

Dans une installation commerciale avec 500 luminaires fonctionnant 12 heures par jour, les LED COB nécessiteraient un cycle de remplacement tous les 11,4 ans, tandis que le HOB nécessiterait des remplacements tous les 7 ans. En tenant compte du coût de main-d’œuvre de 25 $ par remplacement de luminaire, la solution HOB accumule 12 500 $ supplémentaires en coûts de main-d’œuvre uniquement sur 15 ans. Ajoutez les 15 000–20 000 $ de coûts de luminaire supplémentaires pour les remplacements HOB, et l’économie apparente de 30 % à l’avance s’évapore d’ici la sixième année.

L’efficacité de 130 lm/W du COB contre 95 lm/W pour le HOB signifie que le luminaire COB de 100W délivre 13 000 lumens tout en consommant 23 % moins d’énergie qu’un luminaire HOB produisant une luminosité équivalente. Pour une usine de fabrication avec 1 000 luminaires, cet écart d’efficacité économise 18 000–22 000 $ annuellement en électricité à 0,12 $/kWh. Sur la durée de vie de 11,4 ans du COB, cela représente 205 000 $ à 250 000 $ d’économies d’énergie—suffisamment pour payer l’ensemble du système d’éclairage deux fois.

La conception modulaire du HOB permet des remplacements de LED individuelles à 3–8 $ par puce, mais les données de terrain montrent que ces réparations partielles représentent 60 % des appels de service au cours des années 4 à 7. La conception à unité unique du COB élimine les réparations au niveau de la puce—lorsqu’une défaillance se produit (généralement après 45 000+ heures), le module entier est remplacé. Bien que cela semble coûteux, le taux de défaillance annuel de 0,5 % des modules COB de qualité signifie que la plupart des installations ne voient que moins de 3 % de remplacements pendant la durée de vie de 50 000 heures, par rapport au taux de remplacement de 12 à 15 % du HOB.

Voici comment les coûts se répartissent pour un entrepôt de 10 000 pieds carrés sur 10 ans :

Les températures de fonctionnement plus basses (65-75°C contre 80-95°C pour le HOB) du COB préservent les composants du pilote, réduisant les pannes d’alimentation électrique de 40 à 60 %. Étant donné que les pilotes représentent 30 à 35 % du coût du luminaire, cet avantage de fiabilité améliore encore le profil de coût du COB.

Pour les acheteurs soucieux de leur budget, le coût initial de 0,80–1,10 $ par watt du HOB par rapport à 1,20–1,50 $ pour le COB semble attrayant—jusqu’à ce que vous calculiez la différence de coût d’exploitation de 0,18–0,22 $ par watt/an. À >3 000 heures de fonctionnement annuel, le COB devient moins cher dans les 18-24 mois. Les municipalités et les entreprises fonctionnant 24/7 réalisent souvent un retour sur investissement en moins de 14 mois lors de la mise à niveau du HOB au COB.

Le choix intelligent dépend des modèles d’utilisation :

• Le COB gagne pour les opérations de >8 heures/jour ou les installations difficiles d’accès
• Le HOB peut suffire pour une utilisation de <4 heures/jour ou les installations temporaires
• Toujours choisir le COB lorsque la cohérence des couleurs ou les contraintes thermiques importent

En fin de compte, alors que le prix de détail inférieur du HOB attire l’attention initiale, la durée de vie plus longue, les économies d’énergie et la maintenance réduite du COB offrent un coût total de possession inférieur de 23 à 28 % sur une décennie—prouvant que dans l’éclairage, comme dans la plupart des choses, vous en avez pour votre argent.

Meilleures Utilisations pour Chaque Type

Les magasins de détail utilisant des spots COB 3000K atteignent une uniformité des couleurs 25 à 30 % meilleure sur les étalages de marchandises par rapport aux alternatives HOB. La stabilité de l’IRC (Indice de Rendu des Couleurs) des LED COB reste supérieure à 90+ même après 20 000 heures, tandis que les réseaux HOB affichent souvent des chutes d’IRC de 5 à 7 points au cours de la même période. Pour les boutiques haut de gamme ou les galeries d’art, cette différence a un impact direct sur l’engagement des clients et les taux de conversion des ventes.

Les usines fonctionnant 18 heures par jour bénéficient de la durée de vie de 50 000 heures du COB, réduisant les coûts de main-d’œuvre de remplacement des lampes de 40 à 60 % par rapport aux alternatives HOB de 30 000 heures. Les luminaires industriels COB classés IP65 maintiennent 95 % du flux lumineux dans des températures ambiantes de 40°C où les luminaires HOB ralentiraient à 80 % de luminosité en raison des circuits de protection thermique. Les usines de transformation alimentaire privilégient particulièrement le COB pour ses conceptions scellées et prêtes au lavage qui éliminent les crevasses où les bactéries pourraient se développer—un avantage critique par rapport aux interstices de support du HOB.

Les lieux de divertissement choisissent fréquemment le HOB pour les plates-formes d’éclairage de scène où les défaillances de LED individuelles peuvent être échangées en 90 secondes pendant les représentations—impossible avec la conception intégrée du COB. Les théâtres signalent des coûts d’arrêt inférieurs de 30 % avec le HOB malgré sa consommation d’énergie 15 % plus élevée, car les annulations de spectacles coûtent 5 000–15 000 $ par heure. De même, l’éclairage des chantiers de construction bénéficie des modules de remplacement à 25–40 $ du HOB lorsque les luminaires sont endommagés—contre 80–120 $ pour des remplacements COB entiers.

Les maisons de luxe installent de plus en plus des downlights COB pour leurs profils plus minces (aussi minces que 15 mm) et leur gradation sans scintillement à 1 % de luminosité, tandis que les constructeurs à petit budget préfèrent toujours le prix de luminaire de 8 à 12 $ du HOB. Fait intéressant, les intégrateurs de maisons intelligentes signalent 23 % moins d’appels de service avec les installations COB sur 5 ans, grâce à une performance de pilote plus stable dans les espaces de plafond clos où les températures atteignent 50-60°C.

Les phares COB dominent désormais les véhicules haut de gamme, délivrant 2 500+ lumens par puce avec des faisceaux lumineux 10 % plus serrés que les réseaux HOB. Mais le transport routier lourd utilise toujours des feux de position basés sur HOB car les LED individuelles peuvent être remplacées pour 3–5 $ lors de l’entretien de routine—contre 80–200 $ pour des ensembles COB entiers. Les gestionnaires de flotte calculent des coûts d’inventaire de pièces 62 % inférieurs avec les solutions HOB sur des flottes de plus de 500 véhicules.

Les analyses coûts-avantages révèlent des schémas clairs :

• Choisissez le COB lorsque les heures de fonctionnement dépassent 4 000 par an, ou lorsque la qualité de la lumière affecte les revenus
• Sélectionnez le HOB lorsque l’accès à la maintenance est difficile, ou les réparations modulaires empêchent des arrêts coûteux
• Toujours préférer le COB pour les environnements difficiles ou les systèmes optiques de précision

Les données montrent que le COB offre un retour sur investissement de 2,10–3,80 $ par lumen-heure dans les scénarios de forte utilisation, tandis que le HOB maximise la valeur dans les environnements à faible cycle de service ou à fortes vibrations. Les acheteurs intelligents analysent leurs métriques de cas d’utilisation spécifiques plutôt que de courir après des solutions générales—car dans la technologie de l’éclairage, le contexte détermine toujours le gagnant.