Cấu tạo và nguyên lý làm việc của 10 loại đèn LED phổ biến nhất

LED (Light Emitting Diode) là thiết bị bán dẫn tạo ra ánh sáng. Đèn LED cấu tạo gồm 6 phần: Chip LED, Lens (Lăng kính), Substrate Material (Lớp bề mặt), Interface Materials (Lớp tiếp xúc), Heatsink (Bộ tản nhiệt) và LED Driver (Nguồn LED)

1. Cấu tạo đèn LED – 6 bộ phận chính của đèn LED

1.1 Chip LED

• Trong cấu tạo của đèn LED, chip LED là bộ phận phát ra ánh sáng của đèn. 
• Chip LED được làm từ vật liệu bán dẫn có khả năng phát quang. Chip có kích thước nhỏ chỉ từ vài điện tử đền vài milimet vuông. Kích thước nhỏ gọn cho phép chip LED sử dụng hiệu quả cho các không gian hạn chế. 
• Chip LED có hiệu suất cao hơn so với nguồn sáng truyền thống. Điều này có nghĩa chip LED sử dụng năng lượng hiệu quả hơn và tạo ra ánh sáng chất lượng hơn.
• Chip LED được coi là bộ phận quan trọng quyết định chất lượng của đèn và khả năng chiếu sáng ổn định.

1.2 Lens (Lăng kính – Phát tán và định hướng ánh sáng)

• Một bộ phận quan trọng khác của đèn LED, góp phần tạo ra nguồn sáng chất lượng, chống lóa, chống chói, chiếu tập trung hay chiếu phân tán đó chính là lăng kính.
• Phần lăng kính được làm từ vật liệu PMMA, PC, PMMI hoặc kính cường lực.
• Lens trong cấu tạo đèn LED có vai trò tập trung và định hướng ánh sáng theo một nhất định. Từ đó, tăng cường hiệu quả đạt được phân phối ánh sáng tối ưu trong các ứng dụng của đèn LED

1.3 Substrate Material (Lớp bề mặt)

• Substrate Material thương là một lõi kim loại PCB sử dụng để gắn đèn LED. 
• Bộ phận này có chức năng cung cấp bề mặt để gắn chip LED và giúp chuyển nó vào bộ tản nhiệt với bề mặt tiếp rộng hơn.

1.4 Interface Materials (Lớp tiếp xúc)

• Interface Materials đóng vai trò quan trọng trong việc tạo liên kết và truyền dẫn nhiệt giữa các thành phần của đèn LED. 
• Lớp tiếp xúc này có khả năng truyền nhiệt tốt làm tăng khả năng tản nhiệt và làm mát cho chip LED và các thành phần quan trọng khác. Việc này, giúp giảm nhiệt cho đèn, tăng tuổi thọ và tăng hiệu suất chiếu sáng.

1.5 Heatsink (Bộ tản nhiệt)

• Heatsink được sử dụng để tản nhiệt và làm mát các thành phần bên trong đèn LED. 
• Đèn LED tỏa nhiệt khi hoạt động và việc bộ phận tản nhiệt sẽ giúp làm nguội và tăng hiệu quả trong quá trình chiếu sáng. Từ đó, duy trì tuổi thọ và hiệu suất cho đèn LED
• Heatsink có nhiều kích thước khác nhau, kiểu dáng bề mặt phẳng hoặc cấu trúc dạng rãnh để tăng hiệu quả tản nhiệt.

1.6 Cấu tạo bóng đèn LED – LED Driver

• Nhiệm vụ chính của nguồn LED là cung cấp nguồn điện và điều khiển dòng điện cho đèn LED để đèn hoạt động ổn định và hiệu quả.
• LED driver có thể chuyển đổi điện áp AC-DC hoặc DC-DC
• LED driver có nhiều kích thước cấu tạo để phù hợp với các ứng dụng cấu trúc đèn cụ thể.
• Nguồn LED có tính năng bảo vệ quá dòng, quá áp, quá nhiệt và ngắn mạch, đồng thời đảm bảo tuổi thọ đèn LED.

2. Nguyên lý hoạt động của đèn LED

2.1 Sơ đồ nguyên lý làm việc của đèn LED

• Đèn LED cũng có hai cực âm và dương, được ngăn cách bằng khối bán dẫn ở trung tâm.
• Nguyên lý đèn LED làm việc dựa vào khối bán dẫn được ghép bởi 2 loại P và N, được bao bọc bên trong hộp nhựa có vai trò định hướng ánh sáng như một lăng kính.
• Cho dòng điện chạy từ cực dương phía P đến cực âm phía N, sau đó xảy ra hiện tượng giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng.

2.2 Nguyên lý tạo ra ánh sáng

• Như đã nói ở trên, cấu tạo đèn LED gồm 1 khối bán dẫn trung tâm và 2 cực âm – dương.
• Hai cực âm – dương (P và N) của đèn LED có vai trò là cầu nối của dòng điện. Dòng điện từ nguồn sẽ bị thu hút bởi mặt tiếp giáp P-N, từ đó tiến lại gần nhau và tạo thành các nguyên tử trung hòa. Quá trình này sẽ tạo ra các bức xạ điện từ và sau đó giải phóng năng lượng, giúp bóng đèn phát sáng. Trong quá trình đó, lớp vỏ nhựa bao quanh khối bán dẫn sẽ đóng vai trò định hướng ánh sáng phát ra (tương tự như một lăng kính).
• Ánh sáng của đèn LED được tạo ra nhờ sự tương tác trong khối bán dẫn theo nguyên tắc vật lý.

2.3 Nguyên lý đổi màu đèn LED

• Ánh sáng đèn LED bao gồm 3 màu cơ bản là đỏ , xanh lá, xanh dương. Đèn được sản xuất dựa trên công nghệ mới cho phép tích hợp ba loại đèn LED vào chung một module đèn LED.
• Đèn sẽ hoạt động theo nguyên lý ngẫu nhiên hòa trộn theo hiệu ứng quan phổ, từ đó tạo ra rất nhiều màu sắc khác nhau.
• Kết hợp sử dụng các Bo mạch điều khiển tự động có thể lập trình được, các module của đèn sẽ được điều chỉnh sáng tắt, rượt đuổi hay đổi màu theo ý muốn.

2.4 Nguyên lý hoạt dộng của chip LED

• Chip bán dẫn bên trong tạo ra lớp tiếp giáp giữa 2 cực P – N. trong đó, P là kênh chứa lỗ trống, N là kênh điện tử. Quá trình dòng điện sẽ chạy từ P sang N, các điện tử sẽ lấp đầy lỗ trống và tạo ra các bức xạ ánh sáng.

3. Ưu nhược điểm cấu tạo của bóng đèn LED

4. Cấu tạo của đèn LED mang lại lợi ích gì trong chiếu sáng?

• Cấu tạo bóng LED giúp mang lại khả năng chiếu sáng dịu nhẹ, không gây chói.
• Tiết kiệm đến 90% năng lượng so với các loại đèn sợi đốt, đèn halogen truyền thống.
• Độ bền cao, chắc chắn giúp đảm bảo an toàn trong quá trình vận chuyển cũng như sử dụng.
• Thiết kế hiện đại, dễ dàng lắp đặt và đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người dùng và người lắp đặt

5. Ứng dụng chiếu sáng của đèn LED

Chiếu sáng không gian kiến trúc nội thất

• Với đặc điểm cấu trúc của đèn, dòng đèn LED được ứng dụng rộng rãi trong việc chiếu sáng nội thất, kiến trúc, tạo điểm nhất không gian lung linh giúp thu hút ánh nhìn.

Chiếu sáng không gian nhà vườn

• Đèn LED cũng được sử dụng là thiết bị chiết hắt, chiếu rọi cho cây cối sân vườn, nhà ở hay khu công viên, resort, khu đô thị, tạo ấn tượng cảnh quan và không gian thư giãn tuyệt với.

Ứng dụng trong ngành công nghiệp

• Từ những ưu điểm nhược điểm của đèn LED; ta thấy dòng đèn này được ứng dụng rất nhiều trong chiếu sáng dân dụng, chiếu sáng giao thông, chiếu sáng thương mại,…
• Tính năng bật tắt liên tục cùng nhiều màu sắc ánh sáng, đèn LED được lắp trên các con tàu, ngọn hải đăng với mục đích truyền tin.

Ứng dụng trong ngành nông nghiệp

• Với những ưu điểm về mặt cấu trúc, đèn LED còn được ứng dụng trong ngành nông nghiệp cây trồng

Ứng dụng đèn LED trong y học

• Trong y học, đèn LED được ứng dụng làm trẻ hóa da, trị vàng da, điều trị mụn trứng cá,…

6. Chi tiết cấu tạo của đèn LED – 14 mẫu đèn thông dụng nhất

6.1 Cấu tạo bóng LED panel 

6.2 Cấu tạo của bóng đèn LED 1m2

• Bóng đèn LED 1m2 có cấu tạo đơn giản, không cần đi dây lằng nhằng.
• Đèn LED 1m2 được ứng dụng nhiều trong chiếu sáng dân dụng, có cấu tạo thể hiện qua hình sau:

6.3 Cấu tạo đèn LED tròn

• Đèn LED tròn hay còn gọi là đèn LED Bulb có thiết kế đui dạng đứng và phần đuôi bóng hình tròn.
• Đèn có hình dạng bên ngoài giống bóng đèn sợi đốt nhưng bên trong là cấu tạo của một bóng đèn LED.

6.4 Cấu tạo của bóng đèn LED dây

• Đèn LED dây được cấu tạo từ các chip LED nhỏ trên một bản mạch điện tử dài.
• Bên ngoài là lớn thủy tinh trong suốt, góp phần tạo nên màu sắc ánh sáng lung linh.
• Nguyên lý cấu tạo của đèn cũng tương tự như nguyên lý của đèn LED thông thường; vừa mang lại lợi ích chiếu sáng lại vừa tạo cấu tạo bền vững.

6.5 Cấu tạo bóng LED âm trần

• Đèn LED âm trần được cấu tạo từ nhiều bộ phận tách nhỏ.
• Một số bộ phận chính cấu tạo nên đèn như: bộ nguồn, đế tản nhiệt, chip LED, chóa phản quang, kính tán quang, mặt đèn.

6.6 Cấu tạo bóng đèn LED pha

• Đèn LED pha thường sử dụng chip LED SMD và COB để cho ánh sáng đạt chất lượng nhất.
• Vỏ đèn thường được làm từ hợp kim nhôm cao cấp vừa bảo vệ đèn chống va đập vừa góp phần tản nhiệt hiệu quả.

6.7 Cấu tạo bóng đèn LED đường phố

• Bộ đèn LED đường phố thường sử dụng chip LED COB hiệu suất cao kết hợp với bộ tản nhiệt hiệu quả để kéo dài tuổi thọ.
• Bộ tản nhiệt làm từ nhôm đúc sẽ giúp tản nhiệt nhanh hơn.

6.8 Cấu tạo bóng LED nhà xưởng

• Đèn LED nhà xưởng sử dụng chip LED nhập khẩu từ các nước như Anh, Đài Loan, Nhật Bản có tuổi thọ lên đến 65000 giờ.
• Với mục đích chiếu sáng nhà xưởng thì bộ phận tản nhiệt lại càng có vai trò quan trọng, làm nguội nhanh để đèn hoạt động ổn định nhất.

6.9 Cấu tạo bóng đèn LED xe máy

• Đèn LED xe máy là loại đèn thay thế cho các loại đèn xenon hay halogen truyền thống.
• Lý do đèn LED đang được ưa chuộng sử dụng là do khả năng chiếu sáng vượt trội, cho cường độ ánh sáng mạnh và không gây chói lóa.
• Việc sử dụng đèn LED cho xe máy tuy giá thành cao hơn nhưng tính về lâu dài, với tuổi thọ cao lại càng tiết kiệm chi phí thay thế bảo dưỡng.

6.10 Cấu tạo đèn LED siêu sáng

• Đèn LED siêu sáng là mẫu đèn LED được sản xuất từ những dòng chip High Power LED.
• Hiệu suất chiếu sáng của đèn thường rất cao dù có công suất nhỏ, giúp mang đến ánh sáng chất lượng cao.
• Cấu tạo đèn LED siêu sáng chắc chắn với kích thước nhỏ gọn và có thể ứng dụng đa dạng tại nhiều không gian khác nhau.

6.11 Cấu tạo của bóng đèn LED Bulb

• Vỏ bóng đèn: Giúp bảo vệ bóng đèn, ngoài ra còn tán xạ ánh sáng cho môi trường bên ngoài
• Nguồn sáng: sử dụng chip LED SSC cao cấp nên cho độ sáng tốt hơn với những bóng đèn thông thường như huỳnh quang, sợi tóc.
• Chụp tán xạ: bảo vệ bóng đè
• Mạch điều khiển: bao gồm nhiều các mạch điều khiển khác nhau, được tích hợp thêm bộ kiểm soát thông minh, nguồn Pin và Driver cung cấp nguồn điện 1 chiều cho đèn hoạt động ổn định.
• Thân nhôm: giúp tản nhiệt tốt, phân tán nhanh, giảm nóng bóng, tăng tuổi thọ đèn.
• Thân nhựa: bảo vệ phần bên dưới của đèn LED giúp giữa chắc chắn vào bảo vệ đèn.
• Đui đèn: cố định bóng đèn vào chuôi đèn để giúp đèn có thể hoạt động.

6.12 Cấu tạo của bóng đèn LED bán nguyệt

7. Nơi cung cấp đèn LED uy tín, chất lượng

Trên thị trường hiện nay, có rất nhiều đơn vị cung cấp bóng đèn LED giá tốt. Một trong số đó phải kể đến Công ty đèn LED cao cấp

• Công ty cung cấp hệ thống chuỗi sản phẩm đèn chiếu sáng với dải công suất đa dạng đáp ứng nhu cầu chiếu mọi không gian
• Với 10 năm kinh nghiệm trong nghề, chúng tôi cam kết đem lại sản phẩm tốt nhất cho dự án của bạn.

Với sự phát triển như hiện nay, đèn LED đáp ứng được mọi yêu cầu về chống bụi, chống nước, ánh sáng vượt trội tuổi thọ cao,… Đây đúng là một sự lựa chọn hoàn hảo trong lĩnh vực chiếu sáng. Liên hệ ngay với Đèn pha LED cao cấp để được tư vấn và đặt hàng nhanh nhất.