Đèn LED là gì? Tất cả những điều cần biết về đèn LED

đèn LED là gì?

Đèn LED là từ viết tắt của Light-Emitting-Diode, các diode bán dẫn có khả năng phát ra ánh sáng, các tia tử ngoại, tia hồng ngoại (diode phát quang). 

Diode gồm khối bán dẫn loại P và N, có khả năng phát sáng khi có dòng điện đi qua nó.

1. Đèn LED ra đời từ khi nào?

Diode bán dẫn phát sáng đầu tiên được biết đến vào năm 1907 bởi nhà thí nghiệm người Anh H.J. Round tại phòng thí nghiệm Marconi khi ông làm thí nghiệm với tinh thể SiC (Silic và Cacbon). 

Năm 1962, nhà nghiên cứu khoa học Nick Holonyak Jr. đã tìm ra LED đầu tiên phát ra ánh sáng nhìn thấy được là loại LED đỏ, lúc này ông đang làm việc tại công ty General Electric. Và Holonyak được xem là cha đẻ của LED.

2. Quá trình phát triển của đèn LED

Năm 1968, Công ty đầu tiên sản xuất ra hàng loạt đèn LED là Monsanto. Sản phẩm đó chính là đèn LED đỏ, bên ngoài có thấu kính nhựa đi cùng, hiển thị trên màn hình máy tính với những chữ số. Lúc bấy giờ, ánh sáng chỉ vừa đủ để hiển thị thông tin cần thiết (như đèn tín hiệu giao thông). Sau đó vài năm, các màu sắc khác mới bắt đầu được đưa vào sản xuất.

Vào năm 1976, T. P. Pearsall lần đầu tiên tạo ra LED công suất cao, hiệu suất cao cho cáp quang nhờ vào việc sáng chế ra vật liệu bán dẫn mới có khả năng phát ra sóng điện từ phù hợp cho cáp quang.

Đặc biệt phải kể đến thành công của nhà khoa học Nakamura vào năm 1990 tại Nichia Corporation (Nhật Bản). Ông đã phát hiện ra ánh sáng xanh dương tạo nên một nguồn ánh sáng trắng thân thiện với mọi người và môi trường. Công nghệ đèn LED đang dần chiếm ưu thế của các loại đèn khác và được mọi người ưa thích sử dụng trong nhiều lĩnh vực.

3. Cấu tạo của đèn LED

LED bao gồm các bộ phận chính như sau: Chip LED, driver, bộ phận tản nhiệt, lớp vỏ bảo vệ và lăng kính.

a/ Chip LED

Chip LED là bộ phận phát ra ánh sáng cho đèn. Nó chứa một chip bán dẫn có pha các tạp chất để tạo ra một tiếp giáp P-N, P chứa lỗ trống- N chứa điện tử. Khi mà điện tử lấp đầy chỗ trống nó sinh ra bức xạ ánh sáng. 

Hiện nay có rất nhiều loại chip LED được sử dụng trên thị trường, có thể kể đến một vài loại chip nổi bật như: chip của Nichia (Nhật Bản), Cree (Mỹ), Osram (Đức), LG Innotek (Hàn Quốc),…

Chip đèn LED

b/ LED Driver

Có thể hiểu Driver là nguồn LED hay trình điều khiển LED. Driver là một nguồn điện khép kín dùng để kiểm soát dòng điện và điện áp cung cấp cho đèn LED.

LED Driver - nguồn LED

c/ Lăng kính

Ánh sáng đèn LED là ánh sáng hướng. Góc phân bố ánh sáng tiêu chuẩn của đèn LED là 180 độ. Tuy nhiên nhiều loại đèn LED có thể thay đổi góc phân bố ánh sáng được và ánh sáng phát ra vào khoảng nửa trên của bóng đèn. Góc chiếu sáng có thể được thay đổi bằng lăng kính. Lăng kính được ưu tiên sử dụng vì chúng ít cản ánh sáng và tương đối dễ sản xuất. Chất lượng bề mặt và hình dáng của lăng kính rất quan trọng để đảm bảo sự lan truyền của ánh sáng và để hạn chế tổn thất trong sản lượng ánh sáng.

Lăng kính đèn LED

d/ Bộ phận tản nhiệt của đèn LED

Chức năng chính của bộ phận này là tản nhiệt cho chip led, ngoài ra nó còn có nhiệm vụ làm thân đèn giúp cố định các thành phần còn lại của đèn. 

So với các loại đèn truyền thống, đèn led tỏa ít nhiệt hơn, nhưng vì chip LED khi hoạt động sản sinh ra một lượng nhiệt nhất định, do đó bộ phận tản nhiệt của LED phải được thiết kế sao cho chất lượng tốt nhất để đảm bảo kéo dài được tuổi thọ cho đèn.

Potech sử dụng bộ tản nhiệt làm từ nhôm hợp kim đùn ép áp lực. Bề mặt bảo vệ bằng công nghệ anodize, chống oxy hoá và ăn mòn. Với kết cấu tản nhiệt tối ưu giúp cho quá trình tản nhiệt được tối ưu hơn rất nhiều.

e/ Lớp vỏ bảo vệ

Nhằm đảm bảo cho hoạt động của đèn được ổn định và bền, lớp vỏ bảo vệ đèn LED được chế tạo để có độ chống thấm nước cao, đồng thời đảm bảo khả năng tỏa nhiệt nhanh chóng.

4. Phân loại đèn LED

Có rất nhiều cách để phân loại đèn LED, song dựa vào công năng, ta có thể chia đèn LED thành 2 loại chính: đèn LED dân dụng đèn LED công nghiệp.

  • Đèn LED dân dụng: là loại đèn tích hợp công nghệ chiếu sáng LED, ứng dụng rộng rãi trong các công trình dân dụng như gia đình, khu chung cư, bệnh viện, trường học, văn phòng…phục vụ các nhu cầu chiếu sáng thiết yếu.

Một vài loại đèn LED dân dụng thông thường như: LED âm trần, đèn tuýp LED, đèn LED búp, LED dây, LED panel,…

Có thể bạn quan tâm: LED dân dụng và những điều cân biết

  • Đèn LED công nghiệp: là loại đèn được sử dụng trong công nghiệp, đáp ứng được nhu cầu chiếu sáng liên tục và bền bỉ của khu công nghiệp và nhà xưởng. 

Một vài loại đèn LED công nghiệp có thể kể đến như: đèn LED nhà xưởng, đèn pha LED, đèn đường LED, đèn LED máy may, đèn chống thấm và chống cháy nổ LED.

Có thể bạn quan tâm: LED công nghiệp và những điều cần biết

5. Đèn LED hoạt động dựa trên nguyên lý nào?

Hoạt động của Đèn LED dựa trên công nghệ bán dẫn.

Do cấu tạo của bóng đèn LED gồm 1 cực âm và 1 cực dương được tách ra bởi 1 khối bán dẫn tại trung tâm. Khối bán dẫn này lại được ghép nối bởi 2 loại tiếp giáp P-N. Nên khi có dòng điện tác động vào ở biên giới hai bên mặt tiếp giáp P-N, một số điện tử bị lỗ trống thu hút, tiến lại gần nhau. Chúng sẽ có xu hướng kết hợp với nhau tạo thành các nguyên tử trung hòa. Sau khi quá trình này diễn ra sẽ giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng (hay các bức xạ điện từ có bước sóng gần đó) thông qua các lớp bảo vệ, ánh sáng sẽ theo đó chiếu ra ngoài theo hướng định sẵn.

Phương thức hoạt động của đèn LED

6. Ưu, nhược điểm của đèn LED

Ưu điểm:

  • So với các loại đèn truyền thống, Đèn LED có tuổi thọ và hiệu suất lớn hơn nhiều, nhờ đó đèn LED cực kỳ tiết kiệm năng lượng, tiêu thụ năng lượng ít hơn khoảng 70 – 90%.
  • Đèn LED có thể phát sáng hoàn toàn mà không cần thời gian khởi động. 
  • Điểm mạnh của đèn LED là luôn cho ra nguồn ánh sáng đồng đều liên tục, ổn định xuyên suốt theo tuổi thọ của đèn.
  • Đèn LED sử dụng nguồn vật liệu có thể tái chế 100%, không chứa thuỷ ngân và hoá chất độc hại, do đó đèn LED hoàn toàn được thêm điểm cộng về độ thân thiện môi trường. Ngoài ra, đèn LED còn giảm thải khí CO2 ra ngoài không khí hơn các loại đèn khác.
  • Tiết kiệm được chi phí sửa chữa và bảo dưỡng nhờ vào độ bền cao.

Nhược điểm:

  • Đèn LED bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao và tuổi thọ của chúng phụ thuộc lớn vào chất lượng của bộ tản nhiệt.
  • Chi phí ban đầu để mua đèn LED thường cao hơn loại đèn sợi đốt hay huỳnh quang, song, nếu xét đến mức độ tiết kiệm lâu dài thì cả về điện năng và tuổi thọ đèn LED đều chiếm ưu thế hơn.

7. Ứng dụng / tính năng của đèn LED

Với những ưu điểm vượt trội đã kể trên, đèn LED được sử dụng rộng rãi trong đời sống ở rất nhiều lĩnh vực. 

Không còn là những bóng đèn màu nhỏ, làm linh kiện cho các sản phẩm khác, bóng đèn LED ngày nay đã được dùng trong nhiều mục đích khác nhau. Từ giao thông, nông nghiệp, chiếu sáng sân vườn, công viên, khu vui chơi đến các khu công nghiệp,… họ đều đã chọn đèn LED.

Công nghệ LED hầu như đã được thay thế trong các sản phẩm đèn chiếu sáng khác nhau. Từ những loại đèn phổ thông như bóng đèn led bulb, đèn tuýp, đèn trần,… cho đến những loại đèn đặc trưng như đèn đường, đèn nhà xưởng,… 

Ứng dụng đèn LED trong nông nghiệp
Ứng dụng đèn LED trong vườn Thanh Long
Ứng dụng đèn LED trong công nghiệp
Ứng dụng đèn LED trong nhà máy

8. Aladin cung cấp những loại đèn LED nào?

Aladin đáp ứng nhu cầu của doanh nghiệp về cả chất lượng sản phẩm và dịch vụ hậu mãi.

Các thiết bị chiếu sáng LED nổi bật tại Aladin có thể kể đến như: đèn LED nhà xưởng; đèn LED pha; LED panel văn phòng; đèn đường; đèn sân golf, cầu cảng; đèn LED LowBay, LED UFO,… đều nhận được sự hài lòng từ phía Doanh nghiệp. 

Ngoài ra, Aladin cũng thực hiện hỗ trợ tính toán, thiết kế và chọn đèn cho doanh nghiệp một cách hợp lý, tiết kiệm và đạt năng suất nhất có thể.

9. Lời kết

Đèn LED được xem là một bước tiến cực kỳ to lớn, đưa ngành công nghiệp ánh sáng bước thêm một bước tiến xa hơn. 

Nhờ sự phát triển của công nghệ đèn LED trong việc kiểm soát ánh sáng, và hiểu biết về ánh sáng tác động như thế nào lên cơ thể con người. Người ta đã áp dụng các công nghệ chiếu sáng nhân tạo nhằm cải thiện sức khỏe của con người… Có thể nói, đèn LED đang có một tương lai phát triển rộng mở trong ngành công nghiệp chiếu sáng tại Việt Nam cũng như trên toàn thế giới.