Home Linh kiện

Đèn LED - Light Emitting Diode

Những thông tin cơ bản về đèn LED




1. Đèn LED là gì
• LED là viết tắt của Light Emitting Diode. Có nghĩa là điốt phát quang, điốt có khả năng phát ra ánh sáng 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.
• Là dòng sản phẩm chiếu sáng áp dụng công nghệ LED để chiếu sáng.
• Tất cả các model đèn LED chiếu sáng muốn tiêu thụ trên thị trường đều phải đạt tiêu chuẩn RoHS (Restriction Of Hazardous Substances- Hạn chế các chất độc hại)
• Và khi sản xuất và bán tại thị trường Việt Nam phải dáp ứng các yêu cầu dưới đây:
Yêu cầu kỹ thuật:
Đáp ứng Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia QCVN 19:2019/BKHCN về
+ Yêu cầu về an toàn.
+ Yêu cầu về tương thích điện từ (EMC).
+ Yêu cầu về quản lý.

Và Tiêu chuẩn thử nghiệm và đánh giá hiệu suất năng lượng
+ TCVN 11843:2017 - Bóng đèn LED, đèn điện LED, và module LED - Phương pháp thử;
+ TCVN 11844:2017 - Đèn LED - Hiệu suất năng lượng.

Về bản chất LED là một đi-ốt, nó chứa một chip bán dẫn có pha các tạp chất để tạo ra một tiếp giáp P-N, kênh P chứa lỗ trống, kênh N chứa điện tử, dòng điện truyền từ A-nốt( kênh P) đến K-tốt (kênh N). Khi điện tử lấp đầy chỗ trống nó sinh ra bức xạ ánh sáng nhìn thấy.
Ngoài ra có thể hiểu LED là các điốt có khả năng phát sáng hoặc tia tử ngoại, tia hồng ngoại,…

Ký hiệu đèn LED trong mạch điện
LED bản chất là một diode phát quang nên ký hiệu trong mạch hoàn toàn giống một diode bình thường. Lưu ý người ta thường thêm hai dấu mũi tên hướng ra ngoài để chỉ LED phát quang (phát ra ánh sáng nhìn thấy được) và 2 mũi tên hướng vào trong để chỉ LED thu hồng ngoại.

2. Nguyên lý hoạt động của đèn LED
• Trong led có hai khối bán dẫn loại P chứa lỗ trống và khối bán dẫn N chứa nhiều điện tử có điện tích dương.
• Khi có dòng điện chạy qua, các lỗ trống của khối bán dẫn P dịch chuyển qua khối bán dẫn N. Đồng thời, điện tử của khối N khuếch tán qua khối bán dẫn P.
• Hai khối bán dẫn P – N tích điện trái dấu nhau ( điện âm – điện dương). Tại vị trí hai khối tiếp giáp nhau, các điện tử bị lỗ trống hút và làm đầy lỗ trống.bức xạ điện từ – phát ra ánh sáng.
3. Phân loại chip LED
Led SMD
Led SMD là tên viết tắt của cụm từ “Surface Mounted Device”.
Cấu tạo: led SMD có một chân được gắn trên bảng mạch. Thiết kế nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt.
Chip SMD là loại led có nhiều màu ánh sáng xanh, đỏ, vàng chuyên dùng cho đèn led đổi màu.
Hiện nay led SMD được sử dùng để gắn cho các loại đèn led chiếu sáng dân dụng, đèn led trang trí,….

Led COB
Led COB là loại chip led được sản xuất với công nghệ hiện đại nhất hiện nay. COB là viết tắt của cụm từ “Chip On Board” tức là các chip led được tích hợp với nhau.
Chip led COB chiếu sáng tập trung, độ rọi cao hơn led SMD.
Led COB hiện được lắp đặt cho đèn led công suất lớn như đèn chiếu xa, đèn led nhà xưởng, đèn đường led,..
Nhược điểm của led COB chỉ có ánh sáng đơn sắc, không đổi màu. Ngoài ra, COB led có giá thành cao hơn so với chip SMD, DIP,..

Led MCOB
Chip led MCOB được viết tắt từ cụm từ “Multiple Chip On Board”. Đây là các led COB công suất nhỏ được lắp ghép trên cùng một bo mạch.
Led MCOB có khả năng chiếu sáng tối đa; khả năng tản nhiệt tốt.

DIP Led
Led DIP là tên viết tắt của cụm từ tiếng anh “Duel In-Line Package”. DIP được biết đến là loại led sử dụng công nghệ đã cũ phổ biến đầu thế kỉ 21.
Led DIP có các chỉ số hoàn màu thấp, chiếu sáng không gian nhỏ.
Ứng dụng của chip led DIP chủ yếu sử dụng làm đèn led biển quảng cáo; đèn led trên các thiết bị trong gia đình như điều khiển tivi, điều hòa,..

Led Piranha
Led Piranha hay còn gọi là chip Piranha được thiết kế nhỏ mang kiểu dáng đầu phẳng, đầu lồi và lõm.
Chip led Piranha có công suất nhỏ, đa dạng được sử dụng phổ biến cho ứng dụng đèn led xe ô tô, biển quảng cáo.
Một số loại chip led phổ biến như: chip led Piranha 8mil, chip led 9mil, chip led 10mil
Ngoài cách phân loại theo cấu tạo và công nghệ led, còn có cách phân loại theo công suất hoặc theo kích thước.
Led công suất lớn

LED driver
LED driver chính là bộ nguồn của đèn led.
Xem chi tiết: Led Driver là gì? Xem ngay 5 thông tin chi tiết quan trọng nhất

LED RGB
LED RGB là loại led phối hợp giữa 3 màu ánh sáng: đỏ, xanh lá và xanh dương để tạo ra nhiều màu ánh sáng khác.

Led rainbow
Led Rainbow là loại đèn led có khả năng chuyển động linh hoạt 7 màu sắc như sắc cầu vồng theo hiệu ứng âm thanh.

4. Một số loại đèn Led phổ biến hiện nay
1. Đèn LED thu nhỏ: Đèn tín hiệu nằm trên điện thoại di động, tivi, điều khiển từ xa và máy ảnh kỹ thuật số, chúng sử dụng đèn LED thu nhỏ để tạo ra chùm ánh sáng tầm xa nhỏ và hiệu quả. Chúng tương thích để sử dụng trong các bảng mạch khác nhau.
2. Áp dụng cụ thể LED (AS-LED): Giống như tên gọi, ứng dụng LED cụ thể được tùy chỉnh cho từng khách hàng để đáp ứng nhu cầu của họ. Hầu hết các bảng hiển thị kỹ thuật số, màn hình hiển thị công cộng và các loại màn hình hiển thị lớn khác được sản xuất với việc sử dụng đèn LED ứng dụng cụ thể. Hầu hết, AS-LED đi kèm với sự kết hợp hai hoặc màu ba màu.
3. Dây đèn LED: Dây đèn LED là tổ hợp nhiều đèn LED công suất cao gắn trên một bảng mạch dẻo mỏng với lớp phủ dính. Trông nó có thể giống như một dây dài với nhiều mắt nhỏ như hạt cườm được đính trên nó. Loại đèn này thì tương đối rẻ. Dây đèn LED được sử dụng để trang trí cả nội và ngoại thất, làm nổi bật các bộ phận bất kỳ mong muốn như trong nhà bếp và khu vườn, phòng ngủ, bàn kệ tủ,…
4. Đèn LED Downlight: Là sản phẩm đèn sử dụng nhiều trong nhà ở và văn phòng. Chúng có thiết kế chuyên nghiệp thường được gắn trên trần nhà và có khả năng tăng giảm độ sáng. Chúng có nhiều kích thước khác nhau để lựa chọn 4”, 5” và 6”.
5. Đèn LED chiếu điểm: Có rất nhiều kích thước đèn LED chiếu điểm trên thị trường cung cấp chính xác những gì khách hàng cần. Đèn LED chiếu chiếm phù hợp cho những người tìm kiếm đèn với độ sáng cao và tuổi thọ lớn. Đèn LED chiếu điểm thường được sử dụng cho các công trình dân dụng hoặc showroom lớn nhỏ. Chúng dùng để chiếu vào sản phẩm trưng bày để làm đẹp cũng như thu hút khách hàng.

6. Đèn LED Bulb: Nhắc đến đèn LED Bulb thì hiện tại có rất nhiều loại kiểu dáng khác nhau trên thị trường. Bóng đèn này thường sử dụng cho các ứng dụng dân dụng thông thường như chiếu sáng nhà hoặc đèn bàn.
7. Đèn LED tuýp: Đèn LED tuýp mỏng và ngắn hơn so với đèn tuýp huỳnh quang. Nó dễ lắp đặt hơn và không sản sinh nhiều nhiệt. Nó rất hữu ích để sử dụng trong văn phòng, phòng hội thảo lớn và thậm chí cả trong nhà. Nó thân thiện với môi trường và có tuổi thọ dài hơn nhiều so với đèn huỳnh quang bình thường. Hơn nữa, nó không tỏa bất kỳ tia UV (cực tím) nào.

8. Đèn LED sân khấu: đèn LED sân khấu chủ yếu có ba biến thể khác nhau là hộp PAR, striplights và ‘moving head’. Ba loại đèn LED sân khấu này đáp ứng nhu cầu của tất cả các loại đèn sân khấu cho tất cả các loại lễ kỷ niệm.

9. Đèn pha LED: Đèn pha LED phân phối ánh sáng với góc rộng. Nó rất hữu ích để cài đặt trong kho, nhà hát, những công trình ngoài trời như sân chơi và sân vận động. Nó cung cấp ánh sáng nhiều hơn đèn CFL hoặc halogen. Nó tiết kiệm điện, an toàn và tuổi thọ cao.
5. Thông số của đèn LED
Trong bảng thông số của đèn LED có những thông số chiếu sáng sau đây khách hàng cần quan tâm đến đó là:
- Tuổi thọ:
- Hiệu suất chiếu sáng.
- Quang thông.
- Điện áp chiếu sáng.
- Khả năng tiết kiệm điện.
- Hiệu suất nguồn.

6. Ưu Điểm của đèn LED chiếu sáng
– Sản lượng ánh sáng – Năm 2002, sản lượng ánh sáng từ đèn LED đã ở mức 20 lm/W. Đèn ngày hôm nay các thiết bị đèn LED thương mại có hiệu suất lên 150 lm/W. Và theo báo cáo các bóng đèn thử nghiệm đã cho ra sản lượng ánh sáng lên đến 208 lm/W. Hiệu suất đạt được đã vượt xa ánh sáng được sản xuất bởi bóng đèn sợi đốt (15 lumen / watt) hoặc đèn huỳnh quang (80-95 Lumens trên mỗi watt). Với hiệu suất cao hơn, đồng nghĩa với mức tiêu thụ điện năng thấp hơn, như vậy thì khả năng hoàn vốn khi sử dụng đèn LED so với các bóng đèn truyền thống trên là chỉ trong khoảng trên dưới 1 năm tùy theo thời lượng sử dụng.

– Tuổi thọ – Đèn LED có tuổi thọ từ 30.000 đến 100.000 giờ. Hầu hết các đèn LED thương mại có tuổi thọ từ 30.000 đến 50.000 giờ. Điều này có nghĩa là khi sử dụng đèn LED, bạn có thể sử dụng chúng kéo dài từ 10 đến 30 năm, tùy thuộc vào số giờ hoạt động mỗi ngày. Tuổi thọ cao làm giảm chi phí bảo trì và làm cho những bóng đèn này đặc biệt phù hợp với các vị trí khó tiếp cận, như đèn nhà xưởng hay đèn đường, là những nơi có chi phí bảo trì đáng kể.

– Đặc tính hoạt động – LED hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn, không nhạy cảm với nhiệt độ thấp và không bị ảnh hưởng khi bị bắt tắt thường xuyên. Điều này làm cho chúng an toàn hơn, hiệu quả hơn trong môi trường lạnh (đèn ngoài trời, đèn tủ lạnh và đèn kho lạnh) và tốt hơn cho các ứng dụng đòi hỏi phải thường xuyên chuyển mạch và tắt đèn. Những bóng đèn không bị ảnh hưởng bởi rung động khiến chúng trở thành lựa chọn tốt nhất cho những chỗ như cầu.

– Chống sốc – Các thành phần hoạt động của đèn LED được cách ly với bề mặt bên ngoài với một lớp cách điện chất lượng cao. Các điện cực được và gói đèn LED và cách thành phần điện tử đều nằm trong vỏ bọc an toàn. Một lớp vật liệu giữa LED và tản nhiệt đảm bảo rằng không có dòng điện nào có thể rò rỉ vào tản nhiệt.

– Chống rung – Nếu bạn nhìn vào hình ảnh của đèn LED ở đầu trang, bạn sẽ nhận thấy rằng các điện cực được bọc trong lớp nhựa acrylic trong suốt. Không có dây tóc bóng đèn do đó, đèn LED có khả năng chống rung động. Nhiều người sử dụng ôtô, xe gắn máy và các thiết bị đi lại đã chuyển qua sử dụng đèn LED vì ưu điểm này.Những nhược điểm của diode phát sáng bao gồm những điều sau đây.
7. Ứng dụng của đèn LED
1. Ứng dụng trong chiếu sáng và trang trí
Tất nhiên ứng dụng chiếu sáng là một ứng dụng không thể thiếu đối với đèn LED. Hiện nay, đèn LED đang dần dần được thay thế cho các loại đèn truyền thống khác như đèn sợi đốt, đèn Halogen… Khi đời sống ngày càng nâng cao, đèn LED không những có tác dụng chiếu sáng, mà nó còn góp phần vào việc trang trí không gian trở nên lung linh và đầy màu sắc.

2. Ứng dụng đèn LED trong y học
– Trẻ hóa da bằng đèn LED: Đèn chiếu LED được sử dụng với một bước sóng phù hợp ánh sáng màu vàng (bước sóng 590 nm), với cường độ thấp tạo ra một chuỗi tia sáng phát theo xung, được lập trình đặc biệt nhằm tác động kích thích quá trình trẻ hóa tự nhiên của da, theo công nghệ điều biến quang để điều biến tăng hoặc giảm hoạt động của các tế bào sống. Khi chiếu vào da, các LED được lập trình sẵn này sẽ tác động kích thích cơ thể tăng sinh collagen và elastin bên dưới.

– Trị vàng da bằng đèn LED: Vàng da sơ sinh – một trong những căn bệnh phổ biến ở trẻ sơ sinh. Đèn LED cung cấp đủ ánh sáng cần thiết để loại bỏ lượng sắc tố vàng cam trong máu ở bệnh nhân bị dư thừa sắc tố vàng cam – căn bệnh có thể dẫn đến các tổn thương nghiêm trọng về não thậm chí tử vong. Liệu pháp dùng đèn chiếu vàng da là một trong những biện pháp đơn giản và an toàn nhất để điều trị căn bệnh này.,...
3. Ứng dụng đèn LED trong các ngành nông nghiệp
Đặc tính của cây trồng là chỉ hấp thụ một dải phổ ánh sáng nhất định, không phải hấp thụ toàn dải ánh sáng như ánh sáng trắng. Do đó lá cây sẽ có màu, vì dải ánh sáng mà lá cây không hấp thụ sẽ phản xạ trở lại môi trường. LED có đặc điểm là phát ra dải sáng hẹp nên tùy theo loại cây trồng cần hấp thụ dải sáng nào sẽ dùng loại bóng LED có dải sáng thích hợp để giảm chi phí tiêu thụ năng lượng và giảm chi phí đầu tư, tăng hiệu suất canh tác tránh lãng phí, thích hợp cho việc canh tác trong nhà kính, và các sản phẩm nông nghiệp chất lượng cao.

Hệ thống chiếu sáng cung cấp ánh sáng cho cây quan hợp sử dụng ánh sáng nhân tạo để cây sinh trưởng nên điện năng tiêu thụ là rất lớn. Tuy nhiên, nhờ chiếu sáng bằng đèn LED, hệ thống sẽ sử dụng 1 lượng điện năng tối thiểu.
4. Ứng dụng LED trong nghành công nghiệp quảng cáo
Các bảng hiệu quảng cáo đã có sự phát triển với sự đa dạng về chủng loại cũng như phong cách. Nổi bật trong số đó là sự xuất hiện của đèn LED được các nhà quảng cáo rất “trọng dụng”.
5. Đèn LED dùng trong báo hiệu hàng không, hàng hải, không lưu
Đặc điểm các loại đèn này là hoạt động chớp tắt liên tục, ánh sáng màu theo qui định, lắp trên các điểm cao như nóc tòa nhà cao tầng, tháp truyền hình, trạm phát sóng, cột điện cao áp, trạm truyền tải điện, sân bay và vị trí lắp đặt khó tiếp cận với nguồn điện lưới mà phải dùng acquy, năng lượng mặt trời.…

Đèn LED là loại đèn thỏa mãn được các yếu tố trên: tuổi thọ cao, giảm chi phí thay thế, tiêu hao năng lượng ít, dãi màu đa dạng…
6. Công nghệ LED trong thiết bị nghe nhìn
Màn hình máy tính và ti vi công nghệ LED có ưu điểm vượt trội so với các công nghệ trước đây (TV Plasma, LCD, ti vi đèn hình ống tia điện tử) vì nó cung cấp màu sắc tươi sáng, chất lượng cao, hình ảnh cực kỳ sắc nét mà không chiếm không gian. TV đèn nền LED cũng có chất lượng phát ánh sáng cao bởi vì chúng sử dụng một đi-ốt phát ánh sáng để tạo ra những hình ảnh siêu sáng.