Đèn LED là gì? Đặc điểm cấu tạo, ưu nhược điểm của đèn LED

1. Đèn led là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đèn led.

1.1. Đèn LED là gì?

Đèn LED là một thiết bị bán dẫn chuyển đổi năng lượng điện thành ánh sáng thông qua một quá trình gọi là điện phát quang. Nói chung, đèn LED bao gồm một chip LED (hoặc có thể thay thế cho nhau được gọi là khuôn LED) được bố trí trong một gói. Chip LED hay còn gọi là LED Diode về cơ bản là một diode hai cực bao gồm cực dương (+) và cực âm (-). Nó được chế tạo từ một mảnh bán dẫn đơn lẻ, một đĩa mỏng thường làm bằng sapphire hoặc silicon.

Định nghĩa đèn LED, về cơ bản có 2 cách để tạo ra đèn LED ánh sáng trắng. Cách thứ nhất là phối hợp giữa 3 LED có màu cơ bản Red, Green, Blue (Năm 2014 ba nhà khoa học người Nhật đã được nhận giải Nobel vật lý vì đã chế tạo ra LED phát ra ánh sáng blue. Sáng tạo này đã mở ra cơ hội cho đèn LED ánh sáng trắng phát triển)

Cách thứ 2 là sử dụng bột phát quang và được kích thích bởi LED có bước sóng Blue để tạo ra ánh sáng trắng. Đây là cách phổ biến hiện nay của LED ánh sáng trắng.

Để tạo ra chiếc đèn LED IP66 để chúng ta có thể sử dụng được, từ những con LED, người ta phải thiết kế thành các modul LED, driver cho LED, thiết kế vỏ, phân bố quang, tản nhiệt cho LED, lắp ráp, đánh giá thử nghiệm đạt tiêu chuẩn ngoài ra một điều rất quan trọng khi bạn muốn tìm hiểu về đèn led chính là chỉ số ip của đèn là gì.

LED là sản phẩm công nghệ hết sức phức tạp. Do đó đòi hỏi các nhà sản xuất phải nắm rõ công nghệ, đầu tư trang thiết bị bài bản mới có thể kiểm soát tốt được chất lượng.

1.2. Đèn led phát sáng theo nguyên lý nào?

Khái niệm đèn led là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đèn led? sẽ được giải đáp ngay sau đây:

Nguyên lý hoạt động của đèn led ánh sáng vàng dựa trên công nghệ bán dẫn. Khối bán dẫn P (chứa nhiều lỗ trống tự do mang điện tích dương) khi ghép với bán dẫn N (chứa điện tử tự do) thì các lỗ trống này có xu hướng chuyển động khuếch tán sáng khối N. Cùng lúc khối P lại nhận được thêm các điện tử âm từ N chuyển sang. Ở biên giới 2 bên mặt tiếp giáp một số điện tử bị lỗ trống thu hút. Và khi chúng lại gần nhau có xu hướng kết hợp với nhau tạo thành nguyên tử trung hòa. Quá trình này giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng.
Màu sắc ánh sáng phụ thuộc vào cấu trúc năng lượng của các nguyên tử bán dẫn. Tùy theo mức độ năng lượng giải phóng là cao hay thấp mà bước sóng ánh sáng phát sẽ khác nhau. Tức là màu sắc ánh sáng phát ra sẽ khác nhau.

Thực ra, đèn led ánh sáng trắng đã ra đời từ khá lâu; nhưng mãi đến đầu những năm của thế kỷ 21 khi loại đèn này được thương mại hóa thì loại đèn này mới thực sự được nhiều người biết đến.

NC Lighting cung cấp đèn led với đây đủ các công suất: đèn led 150W, đèn led 200W, đèn led 250w, đèn led 300w, đèn led 400w , đèn led 500w, đèn led 50w, đèn led 100w …

1.3. Tính năng & ưu nhược điểm của đèn LED

Đèn LED cao áp có tuổi thọ và hiệu suất lớn hơn nhiều lần đèn sợi đốt và hiệu quả hơn so với hầu hết các loại đèn huỳnh quang. Một số chip có khả năng phát ra hơn 300 lumen / watt . Năm 2014, thị trường LED đạt 2 tỷ USD và dự kiến có thể đạt mức 25 tỷ USD vào năm 2023. Theo thống kế trong năm 2016, các thiết bị chiếu sáng ứng dụng công nghệ led mới chỉ chiếm 10% thị phần so với các công nghệ chiếu sáng khác.

– Không giống như hầu hết các bóng đèn huỳnh quang (huỳnh quang compact hoặc đèn CFL), LED phát sáng hoàn toàn mà không cần thời gian khởi động. Do vậy tuổi thọ của chúng cao hơn đèn huỳnh quang. Chi phí ban đầu để mua đèn led thường cao hơn loại sợi đốt hay huỳnh quang, tuy nhiên xét về mức độ tiết kiệm điện năng và tuổi thọ thì chúng được đánh giá tiết kiệm chi phí hơn.

– Hiện nay hầu hết các sản phẩm được thiết kế theo đui tiêu chuẩn có thể thay thế trực tiếp cho bóng đèn sợi đốt hoặc huỳnh quang. Trên bao bì thường ghi rõ lumen, công suất watt, nhiệt độ màu, phạm vi nhiệt độ hoạt động. Chúng không phát ra ánh sáng theo mọi hướng, và các đặc tính hướng của chúng ảnh hưởng đến việc thiết kế, mặc dù ngày nay đã có không ít những thiết kế có góc chiếu sáng 360 độ.

– Giống như hầu hết các thiết bị chiếu sáng khác, led bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao, mặc dù chúng phát ra rất ít nhiệt khi hoạt động. Nhưng phần nhiệt độ này cũng đủ để gây ra những tổn hại như giảm lumen, giảm tuổi thọ. Do đó, trong thiết kế thường có thêm bộ phận tản nhiệt, làm mát. Tuổi thọ của đèn led phụ thuộc lớn vào chất lượng của bộ tản nhiệt.

– Để hoạt động, chip led đòi hỏi phải chuyển đổi dòng điện từ xoay chiều sang dòng điện một chiều bằng một thiết bị biến áp và chuyển đổi gọi là driver. Đèn led đi kèm một driver chất lượng có thể đảm bảo tuổi thọ dài cho và cung cấp các tính năng điều khiển ánh sáng. Nó có thể được đặt bên trong bóng đèn (loại tích hợp) hoặc được đặt bên ngoài (loại độc lập). Tùy theo ứng dụng chiếu sáng mà được áp dụng driver khác nhau (ví dụ: như trình driver ngoài trời cho ánh sáng đường phố, driver điểm cho chiếu sáng trong nhà và driver tuyến tính cho các đèn quảng cáo).

Ưu điểm	Nhược điểm
– Phát ra nhiều quang thông ánh sáng hơn các loại khác với cùng mức công suất. – Kích thước nhỏ gọn hơn so với các loại đèn khác – Có thể bật và tắt nhiều lần mà không ảnh hưởng tới tuổi thọ – Có thể kết hợp với dimmer. – Có tuổi thọ rất dài. – Chiếu sáng theo hướng	– Giá khởi điểm cao – Ảnh hướng bởi nhiệt độ – Rất nhạy với điện áp – Chất lượng ánh sáng