Cấu tạo đèn LED dây, huỳnh quang, âm trần, 1m2

Đèn LED là cụm từ viết tắt của Light Emitting Diode hay còn gọi là một đi ốt chiếu sáng. Cấu trúc cơ bản của một LED chiếu sáng gồm có P và N. Đây cũng là nguyên tắc chiếu sáng của đèn LED. Vậy cấu tạo của led gồm có gì? Xem ngay.

1. Khái niệm về đèn LED

• 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.

2. Cấu tạo chung của đèn LED

Cấu tạo đèn LED bao gồm: chip LED, nguồn LED, tản nhiệt, phát quang đèn…

2.1 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.

2.2 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.

2.3 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.

2.4 Vỏ thân đèn

• Tùy từng dòng đèn mà cấu tạo đèn sẽ khác nhau
• Đèn tuýp LED có cấu tạo dáng ống dài làm từ thủy tinh hoặc mica
• Đền đường, đèn pha được làm từ hợp kim nhôm dày dặn có bộ tản nhiệt ngay mặt sau đèn
• Đèn LED âm trần nhỏ gọn, có nửa phần thân sau được lắp chìm vào trần nhà. 

3. Ưu điểm của đèn LED

Chiếu sáng chất lượng

• Đèn LED phát sáng nhờ các chip LED công nghệ cao, không sử dụng các hóa chất gây hại
• Ánh sáng chân thực, phản chiếu đúng màu sắc của mọi vật trong không gian. 
• Đặc biệt, ánh sáng không gây chói cho mắt, không khiên mắt bị nhức mỏi khi nhìn lâu trong không gian

Độ bền cao

• Bóng đèn LED có tuổi thọ cao cấp 3 lần so với bóng đèn truyền thống
• Tuổi thọ bóng LED cao nhất có thể lên tới 100.000 giờ chiếu sáng
• Ánh sáng ổn định, chất lượng ánh sáng không bị suy giảm theo thời gian. 

Tiết kiệm điện năng

• Nguồn LED hoạt động với hệ số công suất nguồn >0.9 giúp cho đèn khi hoạt động tiêu thụ ít điện năng hơn
• Chiếu sáng tiết kiệm tới 80% điện năng

Đa dạng mẫu mã

• Đèn LED hiện đại được thiết kế với nhiều kiểu dáng phù hợp cho từng mục đích sử dụng khác nhau
• Để chiếu sáng đường phố sẽ có mẫu đèn đường LED chuyên dụng, chiếu sáng nhà xưởng sử dụng dòng đèn LED highbay hay chiếu sáng trong nhà có thể lựa chọn đèn âm trần, đèn ốp trần hay đèn tuýp LED,… 

4. Nguyên lý hoạt động của đèn LED 

4.1 Nguyên lý làm việc của đèn LED

• Cấu tạo đèn LED bao gồm một cực âm và một cực dương. 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

4.2 Sơ đồ mạch đèn LED nguồn 220V, nguồn LED 12V

Sơ đồ mạch đèn LED 220V

Sơ đồ mạch đèn LED 12V

5. 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. 

5.1 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

5.2 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.

6. Cấu tạo 99+ loại bóng đèn led thông dụng nhất

6.1 Cấu tạo bóng đèn LED tròn – đèn LED bulb

Đèn LED bulb được cấu tạo từ những bộ phận:

• Thân vỏ
• Chip LED
• Đĩa nhôm
• Mạch điều khiển
• Tản nhiệt
• Đui đèn

6.2 Nguyên lý cấu tạo 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.

6.3 Cấu tạo của đèn tuýp 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.

6.4 Cấu tạo của 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.

6.5 Cấu tạo bóng 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.

6.6 Cấu tạo bóng 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: 301+ đèn đường LED Giá Rẻ – Sẵn Kho

6.7 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 2022

6.8 Cấu tạo bóng đèn led chiếu sáng 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 2022

6.9 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…

6.10 Cấu tạo đèn led chiếu sáng 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.

6.11 Cấu tạo đèn pha LED chiếu sáng 150w

Cấu tạo đèn LED chiếu sáng gồm các bộ phận như:

• Vỏ đèn 
• Chip LED 
• Bộ phận tản nhiệt 
• Dây nguồn

7. Ứng dụng nổi bật của đèn LED trong đời sống

7.1 Ứng dụng của đèn LED chiếu sáng và trang trí

• Đèn LED chiếu sáng thay thế các bóng đèn truyền thống để trang trí cho các không gian thêm lung linh, đầy màu sắc
• Chi phí lắp đặt ban đầu có thể đắt hơn các loại đèn truyền thống nhưng khả năng chiếu sáng hay tiết kiệm điện thì đèn LED hơn hẳn
• Hiện nay có rất nhiều công trình lớn sử dụng các bóng đèn LED chiếu sáng nổi bật, ấn tượng 

7.2 Ứng dụng đèn LED chiếu sáng trong y học 

• Trẻ hóa da bằng đèn LED: sử dụng đèn có bước sóng phù hợp với cường độ thấp sẽ kích thích da sản sinh ra collagen và elastin giúp trẻ hóa da
• Trị da vàng bằng đèn LED: đèn LED sẽ cung cấp đủ lượng anh sáng cần thiết để có thể loại bỏ lượng sắc tố vàng cam trong máu. Đây là liệu pháp điều trị đơn giản và an toàn nhất
• Trị mụn bằng đèn LED: khi ở bước sóng phù hợp đèn LED sẽ tạo ra một chuỗi tia sáng với cường độ thấp tác động xuống da kích thích sản sinh ra collagen và elastin, thúc đẩy quá trình chống viêm da làm lành các vết tổn thương da do mụn và điều tiết để giảm đi bã nhờn ở da

7.3 Ứng dụng đèn LED trong chiếu sáng nông nghiệp 

• Bổ sung ánh sáng cho cây trồng: thường thì các cây trồng sẽ hấp thụ một dải ánh sáng riêng biệt (ánh sáng đỏ, vàng, xanh,…) chứ không hấp thụ toàn bộ ánh sáng. Do đó tùy từng loại cây trồng chúng ta sẽ sử dụng những màu ánh sáng khác nhau của đèn LED để có thể hấp thụ ánh sáng tốt hơn 
• Giúp tăng năng suất cho cây trồng: Đèn LED sẽ cung cấp năng lượng để cây có thể quang hợp và phát triển mạnh mẽ từ đó năng suất sẽ được tăng lên. Ví dụ như sử dụng ánh sáng đỏ để kích thích sự phát triển của cây thanh long

7.4 Ứng dụng đèn LED trong chiếu sáng công nghiệp 

• Chiếu sáng đường đi: đèn LED có hiệu suất chiếu sáng cao, tuổi thọ bền, tiết kiệm chi phí nhiều hơn so với các dòng đèn truyền thống
• Chiếu sáng các biển hiệu quảng cáo: đèn LED có chỉ số hoàn màu cao, chất lượng ánh sáng hoàn hảo giúp chiếu sáng nổi bật, sắc nét các bảng hiệu quảng cáo
• Báo hiệu hàng không, hàng hải, không lưu: đèn LED hiện nay đáp ứng đầy đủ các yếu tố cần có của một đèn báo hiệu như chớp tắt liên tục, ánh sáng theo màu quy định, lắp đặt trên cao, … Ngoài ra đèn LED còn có tuổi thọ cao, tiết kiệm chi phí, tiết kiệm năng lượng với đa dạng dải màu 
• Chiếu sáng các nhà kho, xưởng, nhà máy,…: Đèn LED chiếu sáng không gây chói lóa, tăng khả năng tập trung, tiết kiệm tối đa chi phí tiền điện 

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.