Đèn led chiếu sáng là thiết bị chiếu sáng chủ yếu trong cuộc sống sinh hoạt, sản xuất ngày nay. Nhu cầu về đèn led chưa có dấu hiệu bảo hòa. Sự đa dạng về mẫu mã, giá cả, chất lượng đặt chúng ta trước nhu cầu cần phải hiểu biết. Nếu thẩm định được chúng càng tốt. Vì sao ư ? Bởi chúng liện quan đến chi phí và đặc biệt là sức khỏe của chúng ta.
Chip led để chế tạo đèn led chiếu sáng
Chúng ta có lẽ cũng đã từng trải qua một vài bước chuyển đổi trong công nghệ chiếu sáng. Vâng, chỉ mới mười năm trở lại đây thôi chúng ta đã chứng kiến sự xoán ngôi liên tục. Từ đèn tuyp sang đèn compact rồi hiện nay là đèn LED. Tiếp theo là gì nữa cũng khó đoán biết được phải không.
Làm sao có thể trả lời được vì sao lại có việc xoán ngôi ? Vì nhà sản xuất nào đó mạnh quá nên dùng công nghệ chiếu sáng của mình đè bẹp đối thủ cạnh tranh. Hay một xu thế thẩm mỹ hay sở thích nào?
Thay đổi do công nghệ
Nhưng nếu chúng ta từng bước nhỏ đi qua bài này mới thấy hết được. Mỗi giai đoạn, mỗi đời của một loại đèn nào đó đều gắn liền với công nghệ và khoa học kỹ thuật đương thời. Cũng qua đó ta sẽ thấy con người không ngừng cải thiện công nghệ chiếu sáng để ngày càng hoàn hảo hơn.
Với những tiêu chí hướng tới như hình dáng, hiệu năng, chất lượng ánh sáng v.v.. . Mời các bạn cùng chúng tôi từng bước khám phá nhé !
Có những nội dung chính trong tin bài này:
-Tóm tắt các kiểu đèn chiếu sáng
-Led là gì ?
-Đèn led chiếu sáng là gì?
-Cấu tạo chung của một đèn Led chiếu sáng
-Các tiêu chí đánh giá chất lượng của đèn Led chiếu sáng.
—— o0o ——
Tóm tắt các kiểu đèn chiếu sáng.
Đèn chiếu sáng là một phạm vi khá rộng của cuộc sống con người. Từ que củi cháy sáng làm đèn cho đến cái tim đèn cháy nhờ dầu thực vật hay mỡ động vật. Rồi đến đèn măng xông đốt nhiên liệu hóa thạch, rồi đến nhiều loại đèn điện hiện đại. Trong mục này chúng tôi xin được tóm lược những loại đèn điện mà con người đã phát minh ra gần đây.
Đèn sợi đốt:
đèn sợi đốt thật không phải đèn led giả sợi đốt như một số nơi đang dùng
Là loại bóng đèn có công suất từ vài chục đến vài trăm watt, có tuổi thọ trung bình khoảng 1000 giờ, hiệu suất quá thấp khoảng 10-20 Lumen/ W, hiệu suất này chỉ đạt 6 – 7% so với lượng điện tiêu hao. Nguyên lý hoạt động chính của loại này là dùng năng lượng điện làm nóng dây tóc đèn. Dây tóc đèn bằng kim loại này nóng nên phát sáng. Cho nên khoảng hơn 90 % năng lượng tiêu hao để làm nóng. Loại bóng đèn này có ưu điểm lớn nhất là độ hoàn màu rất cao (gần bằng 100).
Đèn sợi đốt Halogen:
đèn sợi đốt halogen
Là loại đèn sợi đốt nhưng bổ sung thêm khí Halogen. Nhờ vậy nên tăng hiệu quả phát sáng đến 20-30 Lumen/ W. Tuổi thọ gấp đôi bóng đèn sợi đốt thường. Công suât cũng từ 30 – 400 W. Ưu điểm lớn nhất của loại đèn này là độ hoàn màu rất cao (gần bằng 100). Nói chung hiệu suất thấp vẫn là một nhược điểm.
Đèn huỳnh quang:
đèn huỳnh quang điển hình
Là loại đèn tuyp hiện nay vẫn còn đang dùng. Có tăng-phô, chuột (starter) mỗi khi bật công tắc, nháy nháy mấy cái mới sáng hẳn. Sự phóng điện giữa hai cực ( hai đầu bóng đèn) phát ra tia tử ngoại. Tia cực tím, tia này mắt thường không nhìn thấy được. Tia này tác dụng với lới huỳnh quang (photpho) phát ra ánh sáng trong miền khả kiến. Do vậy đèn phát sáng. Đây là đèn ít tỏa nhiệt và hiệu suất cao hơn nhiều lần so với đèn sợt đốt (khoảng 10 lần) , có độ hoàn màu tương đối cao.
Đèn compact :
Đây chính là đèn huỳnh quang thu nhỏ, biến thể kiểu dáng và tiện ích. Khác nhau là cách khởi động và ở kỹ thuật chấn lưu. Ở đèn compact sử dụng tần số cao hơn, điện áp để đốt tim cũng cao hơn. Nói chung loại đèn này có công suất nhỏ từ 5 – 50 W thích hợp cho chiếu sáng không gian nhỏ, hiệu suất chuyển đổi còn thấp.
Đèn LED
đèn led đóng gói theo kiểu chui vặn
Nguyên lý của đèn LED là khi có dòng điện một chiều chạy qua thì con đi-ốt (diode) phát sáng. Điều này thể hiện ngay trong chữ LED (Light Emitting Diode). Tuy sinh sau đẻ muộn (những đèn LED chiếu sáng chạy thử vào những năm 2005) nhưng sức “lan tỏa” của đèn LED chiếu sáng cực kỳ ấn tượng.
Đã có những con số thống kê về sự tăng trưởng của nó và chúng ta cũng nhận thấy chúng đã có mặt khắp nơi vì những đặc tính tuyệt vời của nó. Chúng ta sẽ bàn những đặc tính này trong những phần tiếp theo.
Led là gì?
Điều này phụ thuộc vào sự phát triển của linh kiện bán dẫn: đi-ốt. Các đi-ốt đầu tiên được nhà vật lý người Đức Ferdinand Braun phát hiện năm 1874. Đi-ốt là linh kiện bán dẫn có hai chân ứng với 2 cực bán dẫn P và N, chỉ cho dòng điện chạy qua theo 1 chiều. Vậy nên được dùng để chỉnh lưu dòng định xoay chiều thành 1 chiều là chính. Mãi đến năm 1907 nhà khoa học người Anh H.J Round mới biết đến khả năng phát sáng của chúng và từ đó đèn LED (Light Emitting Diode) ra đời.
đèn led chính là diode phát sáng
Qua thời gian nhiều nhà khoa học đã thay đổi nhiều yếu tố (chất kim loại dẫn điện) trong các chi tiết bán dẫn của nó để có được ánh sáng màu.
Vào năm 1990 mới có được những bóng LED có khả năng phát sáng 1 lumen và đến năm 2005 mới có bóng LED có khả năng phát sáng 100 lumens. Và LED chiếu sáng bắt đầu bước vào giai đoạn cạnh tranh với bóng đèn chiếu sáng truyền thống.
Đèn Led chiếu sáng là gì?
Rất nhiều người nhận định đây là công nghệ chiếu sáng của tương lai. Chỉ trong một thời gian ngắn từ 2005 đến nay. Đèn LED chiếu sáng đã xâm nhập và chiếm lĩnh các vị trí mà trước đây các bóng đèn truyền thống từng chiếm giữ. Đó là còn chưa kể đến lĩnh vực nghe nhìn mà màn hình điện thoại. Ti Vi với công nghệ siêu mỏng của LED và lĩnh vực quảng cáo đầy hứa hẹn với công nghệ pha màu của LED RGB.
Bộ đèn Pha LED và bộ đèn ốp trần LED
Một chip LED đơn thường chỉ chịu được điện áp 1 – 1.2 V DC và phát sáng. Để có được quang thông vài ngàn lumens cho một đèn LED chiếu sáng người ta phải chế tạo những chíp LED đặc biệt. Và cũng không loại trừ việc ghép nối tiếp các chip đơn nối tiếp với nhau và đặt trong một mặt phẳng gọi là ma trận LED (LED matrix).
Một đèn LED chiếu sáng ở hộ gia đình hay công cộng phải đạt nhiều tiêu chí về chất lượng như độ sáng, độ hoàn màu, độ bền màu, tuổi thọ v.v…
Công nghệ tương lai
Đèn LED chiếu sáng ngày nay đã xâm chiếm đến lĩnh vực chế tạo xe hơi và xe máy cũng như tàu bè… Bởi hiệu năng chuyển đổi vô địch của nó cùng với các đặc tính cơ học như chịu va đập và nhiều đặc tính khác nữa.
Như vậy là bạn đã cùng chúng tôi khảo sát qua các giai đoạn phát triển của công nghệ chiếu sáng. Cũng như khảo sát được các đặc tính của các loại đèn. Đặc biệt là đèn LED một công nghệ chiếu sáng của tương lai với những tính năng tuyệt vời. Trong đó có yếu tố hiệu năng chuyển đổi khá hấp dẫn khi mà con người ngày càng quan tâm đến tiết kiệm năng lượng để bảo vệ môi sinh.
Là người sử dụng hoặc làm dịch vụ chiếu sáng hoặc lắp đặt công trình chiếu sáng bạn nên cùng chúng tôi khảo sát kỹ càng hơn chủng loại thiết bị chiếu sáng này.
Cấu tạo chung của một đèn Led chiếu sáng
Đèn LED chiếu sáng dân dụng với nguồn điện 220 thường có những bộ phận chính như sau:
Các bộ phận chính của đèn LED chiếu sáng dân dụng
Adaptor:
Đây là bộ chuyển đổi điện 220V AC (điện xoay chiều) ra 12V DC (điện một chiều) hoặc 5.6 V, 9V để cung cấp cho chíp LED. Vì chíp LED đươc nuôi bởi dòng điện từ Adaptor này nên chất lượng của bóng đèn LED chiếu sáng phụ thuộc rất nhiều vào cái Adaptor này. Nguồn điện một chiều có phẳng, có ổn định mới cho chất lượng ánh sáng đúng thiết kế của chip LED. Đồng thời cũng giúp giữ tuổi thọ của chíp LED lâu dài.
Adaptor càng chất lượng thì bộ đèn LED càng giá trị, nhiều đặc tính mà người tiêu dùng ít để ý hoặc không chạm đến được. Đó là dòng tiêu thụ (chính nó), dòng này càng nhỏ càng tốt. Nhiều bóng đèn LED giá rẻ trên thị trường với thiết kế adaptor sơ sài đã làm công suất tiêu thụ riêng của bộ phận này là đáng kể và tất nhiên nó bòn rút túi tiền của người dùng mà họ không hề hay biết.
Chip LED:
đây là bộ phận phát sáng, chuyển đổi điện năng thành quang năng. Chip LED có rất nhiều loại theo hình dạng, công năng cũng như giá cả.d
Chip led để chế tạo đèn led chiếu sáng
Chip LED ngày càng rẻ dần và chất lượng cũng được cải thiện dần. Nhưng rẻ bất thường thì cũng có vấn đề đề tuổi thọ, độ bền màu, và chất lượng ánh sáng.
Giải nhiệt:
Đây là bộ phận không thể thiếu trong một bóng LED chiếu sáng. Thường đó là miếng nhôm gắn ngay trong chip LED hoặc là một tập hợp các lá nhôm đúc để tản nhiệt càng nhanh càng tốt. Bóng LED có tuổi thọ dài hay không hoàn toàn phụ thuộc vào phương pháp tỏa nhiệt này. Đây cũng chính là linh kiện chiếm không gian lớn nhất trong một bộ đèn LED.
Các tiêu chí đánh giá chất lượng của đèn Led chiếu sáng.
Chúng ta không khảo sát các LED phát ra ánh sáng màu do chúng không phải là LED chiếu sáng. Chúng ta chỉ khảo sát các LED chiếu sáng có đặc tính phát ra ánh sáng trắng (white LEDs). Ánh sáng trắng này lại có 2 loại: Ánh sáng trắng ấm (Warm white LED) và ánh sáng trắng mát Cool white LED).
Quang thông:
Là lượng ánh sáng đèn LED phát sáng ra mọi hướng trong một giây có đơn vị theo hệ đo lường SI là Lumen viết tắt là lm
Tương quan của công suất đèn và quang thông
Hiệu suất:
Hiệu suất của bóng đèn LED là tỉ số của quang thông trên công suất tiêu thụ của bóng đèn LED đó : Lm/ W
Ưu điểm lớn nhất của đèn LED chính là hiệu suất. Nói nom na là khả năng biến công suất tiêu thụ thành công suất ánh sáng (quang thông) của đèn LED là cao nhất trong các loại đèn.
Độ hoàn màu:
Là khả năng phát ra dải ánh sáng trắng, là loại ánh sáng khả kiến. Độ hoàn màu có chỉ số đánh giá là CRI. Cao nhất là 100 (ánh sáng tự nhiên). Đèn LED có thể đạt CRI ở 80-85.
Góc chiếu:
Góc chiếu hẹp (3, 5, 8) cho những chiếu sáng điểm nhấn, nghệ thuật. Góc chiếu trung bình (10, 24, 38) dùng để chiếu sáng cho những chốn riêng tư thư giãn, làm đèn hắt … Góc chiếu rộng ( >100) dùng để chiếu ánh sáng đều rộng khắp như nhà xưởng, nhà bếp, phòng khách …
Trong chiếu áng còn một số chỉ tiêu khác dành cho giới chuyên nhiệp như là cường độ sáng, độ rọi, và khả năng tự bảo vệ của thiết bị chiếu sáng đối với bụi và nước nữa v.v…
Đến đây bài viết về đèn led chiếu sáng đã hết. Rất mong nhận được sự góp ý của các bạn. Alan xin cám ơn các bạn !
