1. Đèn led là gì – giới thiệu về đèn led

1.1  LED nghĩa là gì

• LED là viết tắt của Light Emitting Diode. Có nghĩa là điốt phát quang, điốt có khả năng phát ra ánh sáng khả kiến hay tia hồng ngoại, tử ngoại. Led được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại P ghép với một khối bán dẫn loại N.
• Vậy đèn LED là đèn gì? Là dòng sản phẩm chiếu sáng áp dụng công nghệ LED để chiếu sáng.

1.2 Đèn LED phát sáng theo nguyên lý nào?

• Nguyên lý hoạt động của LED 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 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.

1.3 Cấu tạo của đèn LED?

1.3.1 Cấu tạo chip led

Đèn led là gì? Tại sao chất lượng ánh sáng của đèn led lại tốt hơn nhiều lần so với ánh sáng của đèn huỳnh quang. Để có được chất lượng ánh sáng tốt chính là nhờ chip led.

• Bản chất của LED là một điốt. Nó chứa một chíp 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.

• LED được chia làm ba loại chính theo dải công suất đó là: cỡ nhỏ, trung bình, cỡ lớn.
• LED cỡ nhỏ: dòng điện tiêu thụ từ 2 mA -20 mA, điện áp đặt trên chip từ 1.5-3V
• LED cỡ trung bình: dòng điện tiêu thụ cỡ 100 mA, được thiết kế có chân cắm để hàn vào mạch in hoặc thành chip 4 chân giúp tản nhiệt tốt
• LED cỡ lớn: dòng điện tiêu thụ vài trăm mA đến vài Ampe, hiệu suất chiếu sáng lên đến 105 lm/w

1.3.2 Cấu tạo mạch in của bộ đèn LED

Chip led sẽ không thể phát huy được hết những ưu điểm của mình nếu như mạch in của đèn led không được đảm bảo chất lượng.

• Chất lượng của mạch in ảnh hưởng đến mối hàn giữa LED với mạch in và ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của bộ đèn. Nếu mạch in chất lượng không đảm bảo và mối hàn không tốt dễ gây ra oxi hóa đứt mạch in. Điều này sẽ làm cho đèn không thể phát sáng được sau một thời gian sử dụng.
• Trong thực tế chất liệu của mạch in thường làm bằng nhôm hoặc gốm. Đối với điều kiện khí hậu của Việt Nam đặc trưng là nhiệt đới độ ẩm cao. Nên sự lựa chọn chất liệu mạch in làm bằng gốm hoặc nhôm là sự lựa chọn hoàn hảo nhất cho sản phẩm đèn LED.

1.3.3 Cấu tạo bộ nguồn cung cấp cho đèn LED

Yêu cầu của bộ nguồn đèn LED

• Bộ nguồn cấp điện cho đèn LED phải đảm bảo cung cấp dòng điện và điện áp ổn định phù hợp với loại LED đang sử dụng.
• Các linh kiện chế tạo bộ nguồn phải có tuổi thọ sử dụng tương đương với tuổi thọ của LED. Đây là điểm vô cùng quan trọng mà tất cả các hãng sản xuất đèn đều phải lưu ý.
• Với những loại đèn có công suất nhỏ bộ nguồn đơn giản chỉ là một nguồn áp kết hợp với một điện trở hạn dòng cho LED.

• Bộ nguồn đèn led có thể là loại điện áp không đổi, hường là 12V, 24V, 36V… hoặc loại ổn định dòng 350mA, 700mA,1A…

06 khối cơ bản của mạch điện của bộ nguồn

• Khối 1: Là một cầu diode chỉnh lưu biến đổi nguồn điện đầu vào xoay chiều AC thành dòng điện một chiều DC.
• Khối 2: Nguyên lý của khối này là tạo ra xung dao động một chiều cao cho biến áp trong  khối 4 hoạt động.
• Khối 3: Loại bỏ các nhiễu áp cao để tăng tuổi thọ đèn led, khối này chỉ có trên những bộ nguồn cao cấp.
• Khối 4: Là khối công suất hạ điện áp xuống ngưỡng điện áp hoạt động của đèn led 10V, 12V hay 24VDC. Chất lượng của biến áp sẽ quyết định chất lượng của bộ nguồn. Đồng thời cũng quyết định hiệu suất của bộ nguồn, giúp tiết kiệm điện năng.
• Khối 5: Giúp san phẳng điện áp đầu ra giúp ánh sáng của đèn led ổn định và không bị mỏi mắt của người dùng.
• Khối 6: Là bộ đèn LED một bộ nguồn tốt là có đầy đủ 5 khối trên và dùng các linh kiện tốt.

1.3.4 Cấu tạo tản nhiệt của đèn LED

• Phần tản nhiệt của đèn LED thường nằm phía sau đèn. Bộ phận này thường được thiết kế nhằm đưa phần tinh thể phát sáng xuống nhiệt độ thấp nhanh nhất. Đây là bộ phận này đặc biệt quan trọng khi thiết kế đèn.

• Ở nhiều góc độ khác nhau kỹ thuật gia công tản nhiệt đã trở thành và quyết định đến tính năng sống còn của bộ tản nhiệt. Đặc biệt đối với các bộ đèn LED có công suất lớn. Tuy nhiên cơ bản dựa trên nền tảng 03 công nghệ dưới đây:

• Công nghệ đúc khuôn vật liệu thường là hỗn hợp nhôm, kẽm hay nhôm thô, nhôm đúc. Tuy nhiên nhôm đúc thường là nhôm thô, hàm lượng nhôm thấp nên tản nhiệt kém. Các lá nhôm dày, khó gia công theo yêu cầu.
• Công nghệ tiện thường dùng là nhôm 6063 độ dẫn nhiệt khoảng 180W/M.K. Với công nghệ này có thể chế tạo đến mức tinh xảo, diện tích tản nhiệt lớn, tính năng tản nhiệt tốt. Đặc biệt hiệu quả tản nhiệt cao gấp 3 lần so với bộ tản nhiệt đúc.
• Công nghệ rèn nguội: Vật liệu chính là nhôm cao cấp đã cho ra các bộ tản nhiệt cao cấp.

1.3.5 Cấu tạo vỏ đèn đèn led

• Vỏ đèn led được thiết kế dùng để bảo vệ các bộ phận bên trong của đèn. Thiết kế vỏ đèn thể hiện tính thẩm mỹ cho cả bộ đèn. Chính vì thế vao trò của vỏ đèn led là vô cùng quan trọng

• Tùy vào từng loại đèn lại có kết cấu vỏ khác nhau để phù hợp đúng với mục đích sử dụng đèn. Chất liệu vỏ đèn thường là từ nhựa epoxy hoặc là hợp kim nhôm.

• Các sản phẩm chiếu sáng ngoài trời do đặc thù môi trường chiếu sáng nên chất liệu hợp kim nhôm sẽ được ưu tiên hơn. Điển hình như đèn đường led, đèn led âm đất…
• Những mẫu đèn có thể sử dụng nhựa chất lượng cao đó là; đèn led ốp trần, đèn led panel

Tuy nhiên dù vỏ đèn có được thiết kế từ chất liệu nào thì cũng cần đảm bảo 2 yếu tố; bền và đẹp

2. 5 ưu điểm chính của đèn LED

2.1 Tuổi thọ

• Đèn led là dòng sản phẩm chiếu sáng hiện đại. Khi nhắc đến ưu điểm của đèn led chúng ta nhất đinh phải nhắc đến tuổi thọ.
• Sản phẩm đạt tuổi thọ lên đến 65.000 giờ chiếu sáng. Trong khi các sản phẩm chiếu sáng truyền thống chỉ đạt từ 1.000 – 20.000 giờ chiếu sáng là cao nhất.

2.2 Hiệu suất chiếu sáng

• Để có thể thấy được đèn led có hiệu suất chiếu sáng cao như thế nào chúng ta cần chỉ ra được hiệu suất chiếu sáng của các dòng đèn chiếu sáng truyền thống.
• Với các mẫu đèn truyền thống hiệu suất chiếu sáng rơi vào khoảng 70 – 80 lm/w. Trong đó đèn led có hiệu suất chiếu sáng trung bình là 100 lm/w. Với những mẫu đèn sử dụng chip led chất lượng thì còn có thể đạt đến 130 – 150 lm/w.

2.3 Độ an toàn ánh sáng

• Đèn truyền thống được khuyến cáo không nên sử dụng bởi vì sản phẩm có chứa thủy ngân bên trong. Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe cũng như môi trường.
• Các sản phẩm chiếu sáng đèn led được chứng nhận tiêu chuẩn CE, RoHs… an toàn tuyệt đối với người sử dụng.

2.3 Độ an toàn ánh sáng

• Đèn led đa dạng về màu sắc ánh sáng. Nổi bật với dải nhiệt độ rộng từ 2700K – 6500k. Sản phẩm có thể cho ra nhiều dải màu sánh sáng khác nhau.
• Khác với các sản phẩm truyền thống chỉ có thể chiếu sáng một màu ánh sáng trắng/vàng.

2.5 Khả năng tiết kiệm điện

• Chính nhờ sử dụng nguồn led thay vì tắc te/chấn lưu như đèn truyền thống nên đèn led có khả năng tiết kiệm điện vượt trội.
• Chưa kể đến hiệu suất chiếu sáng cao giúp cho khả năng tiết kiệm điện càng hoàn hảo hơn nữa.

3. Ứng dụng của đèn led là gì?

Kể từ khi xuất hiện đèn led đã giúp ích rất nhiều cho đời sống. Không chỉ riêng lĩnh vực chiếu sáng, y học mà ngay cả các thiết bị điện tử gia dụng cũng có sự xuất hiện của đèn led.

3.1 Ứng dụng trong các thiết bị điện tử gia dụng

• Đèn Led đã được ứng dụng trong tủ lạnh, lò vi sóng, bàn là, điều khiển, tivi, ti vi..
• Đó là những mắt led nhỏ nhắn lắp ở đầu điều khiển, ở góc tivi, đằng sau tủ lạnh, ở trên thân lò vi sóng, bàn là. Mục đích của việc này là dùng để báo hiệu có hay không có nguồn điện trong thiết bị.

3.2  Ứng dụng chiếu sáng

Đèn led ứng dụng trong chiếu sáng có thể tạm chia thành hai lĩnh vực. Bao gồm chiếu sáng công nghiệp và chiếu sáng dân dụng.

Chiếu sáng dân dụng

• LED được ứng dụng rộng rãi vào chiếu sáng nội thất hiện đại và cổ điển, trang trí ngoại thất, tiểu cảnh sân vườn….

• Các loại đèn LED dùng để chiếu sáng dân dụng phải đáp ứng đầy đủ tiêu chuẩn ánh sáng trong nhà ở. Đáp ứng đầy đủ các thông số kỹ thuật của bộ y tế xây dựng. Điều này giúp đèn đạt hiệu quả cao về sáng sáng, bảo vệ sức khỏe tốt nhất. Các loại đèn dùng để chiếu sáng dân dụng có thể kể đến: đèn led bulb, đèn led dây, đèn panel, đèn led âm trần, đèn led ốp trần.

• Để chiếu sáng không gian văn phòng, công sở, khách sạn. Khách hàng có thể lựa chọn sản phẩm đèn led panel công suất 24 kích thước 300×600 mm của HALEDCO hoặc công suất 18w kích thước 300×600 mm. Thiết kế dạng khung nhôm chắc chắn, sử dụng tấm thủy tinh quang học và sử dụng chip led chính hãng Epistar- Đài Loan. Ngoài ra còn rất nhiều danh mục sản phẩm đèn led khác nổi bật. Điển hình như đèn led âm nước dạng đế đổi màu và không đổi màu, đèn led âm nước dạng bánh xe đổi màu và không đổi màu. Những dòng đèn này sẽ làm rực rỡ không gian dưới nước của bạn.

Chiếu sáng công nghiệp

• Ưu điểm của ánh sáng đèn Led là tạo nguồn sáng mạnh, có khả năng lan tỏa đi xa và màu sắc thì đa dạng. Vì vậy người ta dùng đèn Led để chiếu sáng một số công trình lớn. Thông thường hay sử dụng để chiếu sáng xưởng sản xuất, bệnh viện, đèn đường, trung tâm thương mại….

• Một vài sản phẩm đèn led thích hợp để chiếu sáng công nghiệp đang được sử dụng rất phổ biến. Tiêu biểu gồm đèn đường led, đèn panel, đèn nhà xưởng, đèn led âm sàn, đèn led âm đất, đèn led chống cháy nổ, đèn pha led…Đèn led đường S8 -30w thương hiệu Haledco. Đèn sử dụng thay thế chiếu sáng cho các loại đèn truyền thống như đèn cao áp, đèn hơn natri, đèn halogen… công suất 80-100w

3.3 Ứng dụng trong công nghệ thẩm mỹ làm đẹp, y tế

Led trong y học

• Bóng đèn led giúp kích thích giấc ngủ con người không gây chói như đèn huỳnh quang hay compact. Ánh sáng dịu dàng của đèn led giúp cho hệ thần kinh thư giãn. Nhờ vậy, chúng ta chìm giấc ngủ nhanh hơn, sâu hơn và tỉnh dậy trong trạng thái sảng khoái tinh thần, tỉnh táo.

• • Led trong y học là công nghệ điều trị da tại spa. Sử dụng bóng đèn led với ánh sáng vàng trong bước sóng thích hợp kích thích tế bào da sản sinh ra collagen. Giúp quá trình phục hồi vết thương nhanh hơn.

• Bóng đèn led giúp phát hiện ung thư hiệu quả. Nhờ sử dụng khoa học led Gan- Gallium nitride mà những nhà khoa học Hàn Quốc đã nghiên cứu phát hiện ra các triệu chứng của bệnh ung thư. Đây là phát minh quan trọng tại ngành y học giúp phát hiện sớm bệnh ung thư và chữa trị kịp thời.

 Led trong thẩm mỹ

• Kích hoạt các nguyên bào sợi tạo collagen và elastin, phục hồi hoạt động collagen tự nhiên của da. Đồng thời giúp điều trị chống lão hóa, tái kết cấu da mịn màng, căng mọng và đầy đặn, giảm xuất hiện nếp nhăn….