Tìm hiểu về đèn LED

Ánh sáng từ công nghệ đèn LED ngày nay được ứng dụng rộng rãi. Không chỉ với mục đích chính là chiếu sáng, mà nó còn là vật trang trí. Hay góp phần tạo ấn tượng cho những không gian nghệ thuật, đem đến không gian kiến trúc sang trọng và hiện đại hơn.

Ngày nay, khi nói đến những thiết bị điện-điện tử thân thiện với môi trường, không ảnh hưởng đến sức khỏe con người và tiết kiệm điện năng thì không thể không nhắc đến công nghệ bóng LED. Tôi dám chắc rằng gần như hầu hết các gia đình đều sử dụng ít nhất một chiếc đèn LED để cung cấp ánh sáng cho không gian bên trong/ngoài ngôi nhà của mình. Với những ưu điểm nổi trội của thiết bị chiếu sáng này nên phần lớn các quốc gia trên thế giới đều khuyến khích người dân của họ sử dụng loại bóng đèn này để tận dụng tối ưu lợi ích từ nó.

Hiện nay chính là thời đại của bóng đèn LED. Nó xuất hiện ở khắp mọi nơi, không chỉ dùng để chiếu sáng mà còn dùng để trang trí, tạo ấn tượng cho không gian kiến trúc sang trọng, hiện đại. Nếu bạn muốn tìm hiểu sâu hơn về công nghệ này, hãy đọc bài viết dưới đây của chúng tôi.

Đèn bóng LED là gì?

LED (viết tắt của Light Emitting Diode hay điốt phát quang) là một thiết bị bán dẫn phát ra ánh sáng có thể nhìn thấy được (bước sóng 380 nm-760 nm) khi có dòng điện đi qua nó. Về cơ bản, bạn có thể hiểu nó là một thiết bị bán dẫn hoạt động trái ngược với pin năng lượng mặt trời (thiết bị có khả năng hấp thụ ánh sáng để chuyển thành dòng điện).

Tùy thuộc vào cấu tạo của các chất bán dẫn mà thiết bị này sẽ cho ra các ánh sáng với bước sóng khác nhau, điều này đồng nghĩa với việc tạo ra ánh sáng đơn sắc có màu khác nhau.

LED là sản phẩm công nghệ tiên tiến hiện nay, đòi hỏi quy trình sản xuất vô cùng phức tạp nên trên thị trường có rất nhiều nhà cung cấp với chất lượng sản phẩm led khác nhau. Để sản xuất được một bóng đèn led chất lượng cao đòi hỏi đầu tư máy móc, trang thiết bị đầy đủ với tiểu chuẩn cao.

Xem thêm: lịch sử phát triển công nghệ LED.

 Cấu tạo của đèn LED / Đèn LED hoạt động như thế nào?

Đèn LED trong công nghệ chiếu sáng, hiện nay đèn LED đang rất được nhiều người quan tâm nhiều nhất trong bối cảnh thiếu hụt năng lượng hiện nay, đặc tính tiết kiệm năng lượng của bóng đèn LED đã được đề cập nhiều trong các tài liệu, trong bài này chủ yếu đề cập đến cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một bộ đèn LED hoàn chỉnh. Một bộ đèn LED thông thường bao gồm các bộ phận chính sau: phần tử phát sáng LED, bộ nguồn, mạch in tỏa nhiệt, vỏ.

Mạch in của đèn LED:

Độ bền của bóng đèn LED được quyết định bởi chất lượng mạch in hay chất lượng mối hàn LED và mạch in. Với điều kiện khí hậu tại Việt Nam đặc trưng thì chất lượng của mạch in dễ bị oxy hóa dẫn đến tình trạng đứt mạch làm cho đèn không phát sáng sau một thời gian ngắn sử dụng. Như vậy, ta có thể sử dụng mạch in thường hoặc mạch in bằng nhôm, gốm có độ tản nhiệt nhanh hỗ trợ tốt cho đèn LED công suất vừa và lớn.

LED chip:

Chip LED được xem như là trái tim của bóng đèn LED. Khi bóng đèn sáng thì chip LED bắt buộc phải hoạt động. Trong chip LED có chứa 1 chip bán dẫn pha các tạp chất tạo ra các tiếp giáp là P-N. Trong đó, kênh P chứa lỗ trống, và kênh N chứa điện tử. Khi hoạt động, thì dòng điện bên A-nốt (P) và K-ốt (N) sẽ được lấp đầy chỗ trống sinh ra hiện tượng bức xạ ánh sáng. Chip LED chính là một điốt, điốt này chứa bên trong một con chip bán dẫn pha các tạp chất có công dụng tạo ra tiếp giáp P – N. Để nguồn sáng của đèn LED ở mức ổn định và giữ chất lượng tốt thì chip LED chính là nắm giữ vai trò này.

Tùy thuộc vào cấu tạo của chất bán dẫn mà đèn LED khi chiếu sẽ cho ra những màu sắc khác nhau.

Cáp nguồn:

Cáp nguồn với mục đích cung cấp điện cho bóng đèn LED sáng. Thông thường, bộ cáp nguồn nối dòng điện cung cấp cho đèn được lựa chọn là loại cao cấp nhất. Vì tuổi thọ bóng đèn LED chiếu sáng rất cao, chính vì thế mà nếu như trong thời gian sử dụng khi bóng vẫn hoạt động bình thường. Mà dây nguồn hỏng thì rất khó sửa chữa, cần nhiều công đoạn rắc rối hơn.

Chính vì thế mà dây nguồn cần đảm bảo được lượng điện áp ổn định. Phù hợp với khả năng chiếu sáng và tuổi thọ tương đương với đèn.

Bộ tản nhiệt:

Tản nhiệt là một phần quan trọng của ánh sáng LED vì chúng cung cấp đường dẫn nhiệt đi từ nguồn sáng LED đến các yếu tố bên ngoài. Đèn LED phải tích hợp bộ phận tản nhiệt để đưa phần tinh thể sáng xuống nhiệt độ thấp nhanh nhất. Với mục đích khi đèn LED có công suất lớn nhưng phân tử sẽ không bị ảnh hưởng và già đi. Hiệu suất phát sáng được đảm bảo và tuổi thọ được kéo dài lâu hơn. Tản nhiệt có thể tiêu tán năng lượng theo ba cách: dẫn nhiệt (truyền nhiệt từ chất rắn sang chất rắn), đối lưu (truyền nhiệt từ chất rắn sang chất lỏng chuyển động, trong hầu hết các trường hợp) hoặc bức xạ (truyền nhiệt từ hai cơ thể tại nhiệt độ khác nhau thông qua bức xạ nhiệt).

Lớp vỏ bảo vệ bóng đèn LED:

Để đảm bảo cho bóng đèn LED được hoạt động một cách tốt nhất, hiệu quả chiếu sáng cao nhất thì lớp vỏ bảo vệ đóng một vai trò vô cùng quan trọng. Thiết kế vỏ ngoài cần chắc chắn hơn. Nguyên liệu chính bằng hợp kim nhôm chuyên dụng, nhựa cao cấp. Nếu như là bóng đèn LED ngoài trời. Thì nó cần trang bị thêm công nghệ IP66 chống nước, chống bám bụi. Và có khả năng chống được những tác động từ bên ngoài.

Ngoài việc bảo vệ thì lớp vỏ còn được xem như bộ mặt của bóng đèn LED. Người tiêu dùng có lựa chọn hay không đều phù thuộc vào lớp vỏ và bề ngoài của nó. Chính vì thế mà trong công đoạn thiết kế, thì các nhà sản xuất rất chú trọng công đoạn này. Kiểu dáng, màu sắc là một yếu tố then chốt để khách hàng lựa chọn sản phẩm.

 Ưu điểm của bóng đèn LED:

Đèn LED có tuổi thọ dài hơn các loại đèn khác. Đó là một trong những lợi ích lớn nhất của đèn LED. Đèn LED được sử dụng trong loại đèn chiếu sáng này có hiệu suất làm việc cao và do đó có thể kéo dài đến 11 năm so với đèn tiết kiệm năng lượng có tuổi thọ dưới một năm. Ví dụ, đèn LED hoạt động 8 giờ mỗi ngày sẽ kéo dài tuổi thọ khoảng 20 năm. Đèn LED hiện là nguồn tiết kiệm năng lượng nhất với mức tiêu thụ năng lượng (điện) ít hơn nhiều so với các loại đèn chuyển thống hiện này.

Khả năng chống va đập và nhiệt độ, ưu điểm của đèn LED là nó không chứa bất kỳ sợi dây tóc hoặc thành phần thủy tinh nào, rất nhạy cảm với các cú va đập và va đập. Thông thường, trong việc xây dựng đèn LED chất lượng cao, các bộ phận bằng nhôm và nhựa chất lượng cao được sử dụng, điều này làm cho đèn LED bền hơn và chịu được nhiệt độ và rung động thấp.

Trong công nghệ LED, các màu cơ bản là trắng, đỏ, xanh lá và xanh lam, nhưng với công nghệ vượt bậc của đèn LED ngày nay chúng ta có thể lấy được bất kỳ màu nào. Mỗi hệ thống LED RGB riêng lẻ đều có ba phần, mỗi phần cho một màu khác với màu bảng RGB – đỏ, xanh lá cây, xanh lam.

Hoạt động ở nguồn điện áp thấp. Như chúng tôi đã đề cập trước đây, nó cần ít điện hơn để hoạt động. Đây là một điểm khác để hỗ trợ nó – Đèn LED có thể hoạt động ở điện áp thấp. Đó là điều khiến đèn LED trở thành một lựa chọn phổ biến ở các vùng nông thôn, nơi nguồn cung cấp điện áp cao bị hạn chế hoặc hạn chế.

Nó tồn tại lâu dài không giống như các nguồn chiếu sáng thông thường, bóng đèn LED có tuổi thọ cao hơn khoảng 25.000 giờ hoặc hơn.

Nhược điểm của bóng đèn led chiếu sáng:

Đèn LED được đầu tư đắt hơn các nguồn sáng truyền thống. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là ở đây tuổi thọ cao hơn nhiều so với bóng đèn thường và đồng thời tiêu thụ năng lượng ít hơn nhiều lần so với loại đèn cũ. Trong quá trình hoạt động của một nguồn sáng LED có chất lượng tốt, nếu chúng tôi sử dụng loại đèn cũ sẽ buộc phải mua tối thiểu. 5-10 bóng đèn, điều này sẽ dẫn đèn việc tốn kém hơn rất nhiều so với sử dụng đèn LED.

Độ nhạy nhiệt độ, Chất lượng ánh sáng của diode phụ thuộc phần lớn vào nhiệt độ hoạt động của môi trường xung quanh. Ở nhiệt độ cao, các thông số dòng điện chạy qua các linh kiện bán dẫn sẽ thay đổi, có thể gây cháy mô-đun LED. Vấn đề này chỉ ảnh hưởng đến những nơi và bề mặt tiếp xúc với nhiệt độ tăng rất nhanh hoặc nhiệt độ rất cao (nhà máy thép).

Ứng dụng nổi bật của đèn LED.

Chiếu sáng văn phòng:

Đèn led đáp ứng đầy đủ tất cả yêu cầu về chiếu sáng văn phòng làm việc: tạo cảm hứng làm việc, tăng mức độ tập trung và sáng tạo cho nhân viên. Ánh sáng led tạo môi trường nhìn tốt đồng thời tôn lên sự sang trọng, hiện đại cho không gian mà vẫn đảm bảo sự an toàn, tiết kiệm điện, thân thiện với môi trường.

Môi trường văn phòng sử dụng hoàn toàn là ánh sáng nhân tạo nên vấn đề về thị lực rất quan trọng. Khi sử dụng đèn led bạn hoàn toàn yên tâm sẽ không gặp bất cứ vấn đề nào về mắt. Chúng được thiết kế có cường độ chiếu vừa phải, độ chói được hạn chế tối thiểu tạo cảm giác rất dễ chịu. Đèn có chỉ số hoàn màu cao, góc chiếu mở rộng cho ánh sáng tự nhiên, trung thực.

Trang trí nội thất:

Đèn led không chỉ là giải pháp lý tưởng để chiếu sáng mà nó còn là loại đèn trang trí tuyệt vời cho không gian sống của chúng ta, đèn LED giúp làm nổi bật căn phòng tạo sự sang trọng, huyền bí. Thiết kế đa dạng với nhiều mẫu mã từ đèn âm trần, đèn gắn tường, đèn treo trần,… có khả năng thích ứng với nhiều không gian khác nhau đã tạo nên sự mới mẻ, độc đáo, sự kết hợp ánh sáng trong trang trí nội thất thỏa mãn mọi nhu cầu, mọi sự sáng tạo của người dùng.

Ứng dụng trong ngành giáo dục:

Các cơ sở giáo dục hay trường học sẽ được hưởng lợi rất lớn từ việc sử dụng đèn led. Nó không chỉ giúp cải thiện mức độ ánh sáng tốt hơn cho giáo viên, học sinh, sinh viên,..Mà còn tạo ra môi trường an toàn hơn, hiệu quả học tập cao hơn. Cung cấp ánh sáng tự nhiên, trung thực, cường độ chiếu sáng vừa phải, dịu nhẹ, ánh sáng ổn định liên tục, không nhấp nháy trong quá trình sử dụng, tuổi thọ cao,… tạo cảm giác dễ chịu, không bị nhức mỏi mắt, tăng sự tập trung và hứng thú học tập.

Ứng dụng trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe:

Tại các bệnh viện hay các cơ sở y tế thì đèn led không đơn thuần chỉ để chiếu sáng mà nó còn mang đến nhiều lợi ích khác. Ánh sáng led góp phần tạo cảm giác thoải mái cho bệnh nhân, cho phép bác sĩ và các nhân viên y tế làm việc với mức độ tập trung cao hơn. Ánh sáng ấm áp, dịu dàng giúp thần kinh chúng ta bớt căng thẳng, được thư giãn để chìm vào giấc ngủ ngon hơn, sâu hơn và tỉnh dậy trong trạng thái tỉnh táo, sảng khoái.
Trong y học thẩm mỹ thì công nghệ led cũng có bước đột phá lớn. Nó được ứng dụng để làm trẻ hóa làn da, điều trị vàng da, chữa bệnh vẩy nến, điều trị mụn trứng cá, ứng dụng để phát hiện và điều trị ung thư.

Ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp:

Ánh sáng đèn led có ích rất lớn trong việc nâng cao năng suất cây trồng mà không gây bất kỳ một tác hại nào đến sản phẩm đồng thời giảm chi phí đầu tư. Chúng được ứng dụng để canh tác trong nhà kính và các sản phẩm nông nghiệp chất lượng cao.

Ứng dụng trong quảng cáo, bán hàng:

Đối với các shop để quảng cáo, các ứng dụng như đèn chiếu logo làm nổi bật sản phẩm trưng bày thì màu sắc ánh sáng, độ bền, nhiệt độ tỏa, độ chiếu rọi của đèn chiếu rất quan trọng. Bởi lẽ ánh sáng tác động lớn đến tâm lý, tỷ lệ khách vào cửa hàng và tỷ lệ chốt đơn hàng. Chất lượng chiếu sáng rất tốt, hiệu suất phát sáng cao, ánh sáng làm nổi bật sản phẩm và gây được sự chú ý đối với khách hàng.

Ứng dụng trong lĩnh vực công nghiệp:

Công nghệ LED ra đời đã cung cấp giải pháp lý tưởng cho đèn chiếu sáng nhà xưởng. Với những ưu điểm vốn có giúp cắt giảm chi phí chiếu sáng nhờ có công nghệ tiết kiệm điện mới; thiết kế phân bố ánh sáng tốt, đồng đều giúp cải thiện về thị giác và khả năng tập trung vào công việc của công nhân. Hơn thế nữa nó có khả năng chiếu sáng trong nhiều giờ liền với hiệu suất chiếu sáng ổn định và rất tiết kiệm điện năng. Cùng với đó bởi được ứng dụng công nghệ hiện đại vào sản xuất đèn nên khả năng xảy ra hư hỏng hay cháy nổ là rất khó xảy ra giúp bạn có thể an tâm về mức độ an toàn trong nhà xưởng.