Đèn led là một giải pháp cho chiếu sáng thông minh hiện nay. Hiểu được cấu tạo đèn led sẽ biết được lý do tạo sao sản phẩm này lại được lựa chọn nhiều đến như vậy. Đây là một thông tin thực sự cần thiết đối với người dùng đặc biệt là những người thợ điện nước.

1. Đèn led là gì?

1.1 Khái niệm đèn LED

• Đèn LED là cụm từ viết tắt của: Light Emitting Diode.

1.2 Cấu tạo chung của đèn LED

Cấu tạo chip led

• Chip led được xem là thành phần quan trọng nhất. Chúng được ví như là trái tim của bộ đèn led.
• Chip led có một cấu tạo khác biệt. Bên trong mỗi chip led có 1 chip bán dẫn dùng để dẫn điện mỗi khi đèn led hoạt động, thông thường chip này sẽ có pha thêm các tạp chất t tiếp giáp P (đầu Anot) – N (Katot).
• Bên trong đầu P sẽ chứa lỗ trống còn đầu N chứa điện tử. Hai đầu này giúp bổ sung cho nhau, kéo dài tuổi thọ đèn.

• Nguyên lý hoạt động của chip led là dòng điện tử ở biên giới hai mặt tiếp giáp. Nó sẽ bị lỗ trống thu hút sẽ dịch chuyển về với nhau, giúp lấp đầy chỗ trống.
• Quá trình này giúp các nguyên tử điện trung hòa; nhờ vậy mà sản sinh ra bức xạ ánh sáng.
• Cường độ chiếu và ánh sáng đèn thì phụ thuộc vào chất bán dẫn. Đó là lý do vì sao nhiều đèn led có ánh sáng không giống nhau.

Cấu tạo nguồn

• Nguồn là bộ phận cung cấp điện giúp cho bóng đèn phát sáng liên tục. Nguồn được nối với dòng điện nhờ bộ cáp nguồn.
• Đối với đèn led siêu sáng, dây nguồn và bộ cáp nguồn phải sử dụng loại tốt. Vì đèn led có tuổi thọ cao. Nếu bóng còn hoạt động tốt mà dây nguồn hỏng thì sẽ khó sửa chữa. Linh kiện sử dụng cho bộ nguồn cũng cần phải chắc chắn và chất lượng.
• Nguồn driver thường được sử dụng hiệu quả dành cho đèn led bởi tính chuyên biệt và được lắp bên cạnh thân đèn.
• Để đảm bảo tuổi thọ đèn led được lâu nhất thì dây nguồn cần cung cấp điện áp ổn định, phù hợp. Điều này không chỉ tăng thời gian sử dụng đèn led mà còn an toàn khi sử dụng, tránh các hiện tượng cháy chập điện xảy ra.

Cấu tạo bộ phận tản nhiệt

• Bộ phận tản nhiệt được thiết kế nhằm đưa các tinh thể phát sáng có nhiệt độ cao xuống mức nhiệt thấp hơn.
• Bộ phận này đặc biệt quan trong trong việc chiếu sáng thời gian dài. Hoặc phải chiếu sáng trong môi trường có nhiệt độ cao.

• Tản nhiệt hoạt động hiệu quả tốt sẽ giúp cho hiệu suất phát sáng ổn định. Các phần tử led không bị già đi và tuổi thọ đèn lâu hơn.
• Để bộ phận tản nhiệt phát huy được công dụng tối đa thì phần mạch in cần được lắp ráp cẩn thận và sử dụng chất liệu nhôm chuyên dùng.

Cấu tạo bộ phận phát quang

• Bộ phận phát quang trong cấu tạo bóng đèn led có chức năng giúp bóng đèn được chiếu sáng liên tục và bền bỉ.
• Tùy theo từng loại đèn khác nhau mà bề mặt đèn được làm từ kính hay mica fin mờ. Giúp chống nước tuyệt đối và tản nhiệt nhằm bảo vệ đèn hiệu quả.
• Đèn led sử dụng kính lồi giúp tia sáng soi sáng tốt và không gây chói mắt.

1.3 Công dụng của đèn LED

Khi nhắc đến đèn LED, người ta nghĩ đến ngày dòng đèn chiếu sáng hiện đại. Đây là dòng đèn có nhiều ưu điểm chiếu sáng nhất hiện nay. Với những ưu điểm sau:

• Tuổi thọ cao tiết kiệm chi phí chiếu sáng: 50.000 – 65.000h
• Hiệu suất chiếu sáng cao, 130 lm/w, tiết kiệm điện năng tiêu thụ
• Ánh sáng không chứa tia UV, thân thiện môi trường chiếu sáng.
• Thiết kế đa dạng kiểu dáng.
• Không có hiện tượng thất thoát ánh sáng.
• Ánh sáng không có hiện tượng nhấp nháy ánh sáng.

2. Cấu tạo bóng đèn LED 1m2, đèn led dây, đèn huỳnh quang, led tròn…

2.1 Cấu tạo đèn led dây

• Đèn LED dây sử dụng chip LED SMD, có thể là SMD 3030 hoặc SMD 5050, LED SMD 3535.. của các thương hiệu Cree, Philips…

• Sản phẩm được bảo vệ bới hệ thống silicon.

2.2 Cấu tạo đèn led 1m2

• Đèn led 1m2 hay còn được gọi là đèn tuýp LED. Sản phẩm chuyên sử dụng chiếu sáng trong nhà.

• Đèn có cấu tạo: máng đèn, dãy chip LED SMD, hệ thống tản nhiệt, vỏ đèn.

2.3 Cấu tạo đèn led tròn – Cấu tạo đèn LED âm trần

• Đèn led tròn hay còn được gọi là đèn âm trần. Sản phẩm có một cực âm và cực dương được tách ra bởi 1 khối bán dẫn trung tâm.
• Khối bán dẫn này được ghép nổi bởi 2 loại gián tiếp P -N. Khi có dòng điện tác dụng đèn sẽ phát sáng.

2.4 Cấu tạo đèn huỳnh quang

• Đèn huỳnh quang cách gọi là đèn huỳnh quang. Cấu tạo đèn huỳnh quang gồm điện cực, vỏ đèn và lớp bột huỳnh quang.

• Trong đèn cũng có chứa một lượng thủy ngân và khí trơ. Để tăng độ bền cho bền cho đèn và tạo ánh sáng.

2.5 Cấu tạo đèn đường LED

• Đèn đường có cậu tạo từ chip LED – nguồn LED – tản nhiệt – vỏ đèn.

• Chip LED sử dụng chip LED COB hoặc chip LED SMD. Hiệu suất chiếu sáng của đèn đạt 130 lm/w. Tiết kiệm hơn 85% điện năng tiêu thụ.
• Nguồn LED sử dụng nguồn Done hoặc nguồn Meanwell. Hiệu suất nguồn đạt 0.98.
• Vỏ đè thiết kế kiểu dáng hình chữ nhật, hình vuông, hình thoi. Sử dụng hợp kim nhôm, độ bền cao. An toàn chiếu sáng ngoài trời.
• Thiết kế tản nhiệt chất lượng cao. Tản nhiệt sử dụng chất liệu hợp kim nhôm, thiết kế phía sau thân đèn. Tăng cường khả năng tản nhiệt, nâng cao tuổi thọ chiếu sáng.

>> Xem chi tiết: Đặc điểm chiếu sáng 201 đèn đường LED 2021

2.6 Cấu tạo đèn LED âm đất

• Đèn LED âm đất có thiết kế kiểu dáng hình bánh xe, thiết kế dạng chân đế.
• Vỏ đèn thiết kế đạt tiêu chuẩn IP68: chống nước.
• Hệ thống tản nhiệt hợp kim nhôm, độ bền cao.

>> Xem thêm chi tiết: 99+ đèn led âm đất, âm sàn 2021

2.7 Cấu tạo đèn led nhà xưởng

• Đèn LED nhà xưởng sử dụng chip LED SMD hoặc COB. Đèn ứng dụng công nghệ LED, tiết kiệm tối đa điện năng tiêu thụ.
• Hệ thống tản nhiệt thiết kế bên trong thân đèn. Tăng cường tính thẩm mỹ và khả năng tản nhiệt cho đèn.
• Vỏ đèn sử dụng chất liệu hợp kim nhôm.

>> Xem thêm chi tiết: 99+ đèn LED nhà xưởng xuất sắc nhất 2021

2.8 Cấu tạo bóng đèn LED 1m2

• Đèn led 1m2 là dòng đèn chiếu sáng trong nhà. Dùng để thay thế cho hệ thống chiếu sáng đèn huỳnh quang.
• Cấu tạo bóng đèn led 1m2 gồm có: Chip led SMD, máng đèn chất liệu hợp kim nhô, chụp đèn chất liệu nhựa tổng hợp cao cấp, tản nhiệt, nguồn led…

2.9 Cấu tạo đèn led 3 màu

• Đèn LED 3 màu hay còn gọi là đèn nháy. Cấu tạo đèn LED 3 màu gòm 3 bộ phận chính. Cấu tạo chip LED, cấu tạo nguồn LED, cấu tạo tản nhiệt, cấu tạo vỏ đèn.

3. Nguyên lý làm việc của đèn LED

• Đèn LED hoạt động dựa trên công nghệ bán dẫn. Khối bán dẫn P chứa lỗ trống tự do mang điện tích dương. Khi này ghép với khối bán dẫn N thì các lỗ trống này có xu hướng chuyển động.
• P nhận thêm các điện tử từ khối n chuyển sang. Kết quả là phân tích p điện tích âm, n mang điện tích dương.
• ở hai biên giới mặt tiếp giáp một số điện tử bị lỗ trống thu hút, khi tiến lại gần nhau chúng tạo thành các nguyên tử chung hòa. Những nguyên tử này sẽ giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng.

Để biết chi tiết hoạt động của đèn Led và các bộ phận của đèn led bạn đọc có thể tìm hiểu nội dung trong bài viết: Nguyên lý làm việc của đèn LED

4. So sánh sự giống và khác nhau trong cấu tạo của đèn led và cấu tạo đèn truyền thống

Sau khi đã tìm hiểu về cấu tạo của đèn led, ta có thể thấy được giữa đèn led và đèn truyền thống có khá nhiều tương đồng. Tuy nhiên chúng có khá nhiều điểm khác biệt.

4.1 Giống nhau

• Đều được cấu tạo từ những bộ phận chính đó là nguồn và bộ phận chiếu sáng. Tất cả các loại bóng đèn ban đầu đều có khả năng chiếu sáng liên tục trong một khoảng thời gian nhất định.
• Đều sử dụng loại đui đèn E27 thông dụng

4.2 Khác nhau

Cấu tạo

• Cấu tạo đèn led gồm có 4 thành phần. Được thiết kế riêng biệt nhưng lại có thể bổ sung và hỗ trợ nhau hiệu quả.
• Nhờ có chip led và bộ phận tản nhiệt hoạt động tối ưu nên đèn led có thể tiết kiệm đến 90% điện năng và thời gian sử dụng đèn cũng lâu.

Màu ánh sáng

• Đèn phát quang với dải nhiệt độ màu 3000K – 6500K có thể sử dụng cho mọi không gian.
• Đèn led có độ sáng cao, chống chói và không nhấp nháy như các loại đèn thông thường khác; đặc biệt không có tia bức xạ nên hoàn toàn yên tâm sử dụng trong nhà.

Tuổi thọ

• Bóng đèn led có thể đạt được 50.000 giờ chiếu sáng theo tiêu chuẩn L70. Sau khoảng thời gian này, đèn vẫn tiếp tục sáng; nhưng mức lượng quang thông sẽ chỉ còn 70%.

• Các bóng đèn truyền thống tuổi thọ chỉ đạt từ 1.000 – 2.000 giờ chiếu sáng.
• Nhờ tỏa nhiệt ít nên dù có cấu trúc tương tự với bóng đèn tròn, không có dây tóc thì đèn led vẫn có nhiệt độ làm việc thấp hơn từ 13 – 250 độ C so với đèn huỳnh quang. Cũng vì nhiệt thoát tốt cho nên so với các loại đèn thông thường khác thì đèn led sẽ có ánh sáng mạnh hơn.
• So với bóng đèn compact, thì hiệu năng chiếu sáng của đèn led đạt được đến 70% nhờ cấu tạo của bộ phận phát quang ít suy giảm.
• Tương tự đó, đèn huỳnh quang cũng có cấu tạo tương đương bóng compact nhưng có hiệu suất lớn hơn, với cấu tạo điện cực vonfram và vỏ đèn thủy tinh phù huỳnh quang.
• So với đèn sợi đốt sử dụng vonfram nên khả năng chịu nhiệt cao, tuy nhiên mức nhiệt sản sinh cũng cao, tản nhiệt không tốt dẫn đến tuổi thọ bóng đèn thường ngắn.

Trên đây là một số thông tin về cấu tạo đèn led dành cho mọi người đặc biệt là thợ điện nước. Nhờ những thông tin này, thợ sửa chữa có thể nắm rõ được các bộ phận một cách chi tiết, hiểu rõ nguyên lý hoạt động để việc sửa chữa được dễ dàng hơn.