Đèn LED đang ngày càng được sử dụng phổ biến. Đèn LED là gì? Cấu tạo nguyên lý hoạt động như thế nào? Những thông tin chi tiết sẽ được Hoàng Vina cung cấp qua bài viết dưới đây nhé.
Đèn LED là gì?
LED (còn gọi là Diot phát quang) là viết tắt của cụm từ tiếng Anh 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 (mang điện tích dương) ghép với một khối bán dẫn loại N (mang điện tích âm). Hai khối bán dẫn này chuyển động khuếch tán sang nhau.
Tùy thuộc vào mức năng lượng được giải phóng ra là cao hay thấp, bước sóng ánh sáng cũng khác nhau.
Màu sắc của đèn LED và mức năng lượng phụ thuộc vào cấu trúc năng lượng của những nguyên tử bán dẫn.
Cấu tạo đèn LED
Đèn LED được cấu tạo từ những thành phần sau:
1. Chip LED
Chip LED được xem như là trái tim của bóng đèn. Đây là 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. Khi hoạt động thì dòng điện truyền từ bên A-nốt (P) đến K-ốt (N). Khi điện tử lấp đầy chổ trống nó sinh ra bức xạ ánh sáng, các bước sóng phát ra có màu khác nhau tùy thuộc vào tạp chất trong chip bán dẫn.
2. Mạch in của bộ đèn
Mạch in rất được chú trọng khi lắp ráp vào các sản phẩm đèn LED bởi nó giúp bóng đèn LED hoạt động tốt hơn, bền bỉ hơn. Nếu chất lượng mạch in và mối hàn không tốt dễ gây oxy-hóa đứt mạch in, không tiếp xúc làm cho đèn không thể phát sáng sau một thời gian sử dụng. Mạch in thường được cấu tạo từ nhôm và gốm. Những nguyên liệu đó giúp cho đèn có công suất trung bình lớn hơn, tản nhiệt nhanh hơn.
3. Bộ tản nhiệt
Đèn LED phải tích hợp bộ phận tản nhiệt để đưa phần tinh thể sáng xuống nhiệt độ thấp nhanh nhất. Bộ này giúp phân tử sẽ không bị ảnh hưởng và già đi khi đèn LED có công suất lớn. Hiệu suất phát sáng được đảm bảo và tuổi thọ được kéo dài lâu hơn.
4. Cáp nguồn
Cáp nguồn với mục đích cung cấp điện cho bóng đèn LED sáng. Thông thường, bộ cáp nguồn nối dòng điện cung cấp cho đèn được lựa chọn là loại cao cấp nhất vì tuổi thọ bóng đèn LED rất cao, nên nếu dây nguồn bị hư hỏng trong thời gian sử dụng sẽ khó sửa chữa, cần nhiều công đoạn rắc rối.
5. Vỏ đèn
Vỏ đèn được chế tạo có độ chống thấm nước cao để đảm bảo cho đèn hoạt động ổn định và bền, đồng thời đảm bảo khả năng tỏa nhiệt nhanh chóng
Thông thường, nguyên liệu chính là hợp kim nhôm chuyên dụng, nhựa cao cấp. Còn đối với đèn LED ngoài trời, vỏ đèn thường được trang bị thêm công nghệ IP66 chống nước, chống bám bụi và có khả năng chống được những tác động từ bên ngoài.
Ngoài việc bảo vệ thì lớp vỏ còn được xem như một bộ mặt của bóng đèn LED, người tiêu dùng lựa chọn phụ thuộc vào vẻ bề ngoài. Vậy nên, các nhà sản xuất thường chú trọng đến công đoạn thiết kế vỏ này.
3. Nguyên lý hoạt động của đèn LED
Nguyên lý hoạt động của đèn LED dựa trên công nghệ bán dẫn. Khối bán dẫn loại P chứa nhiều loại lỗ trống tự do mang điện tích dương nên khi ghép với khối bán dẫn N (chứa các điện tử tự do) thì các lỗ trống này có xu hướng chuyển động khuếch tán sang khối N. Cùng lúc khối P lại nhận thêm các điện tử (điện tích âm) từ khối N chuyển sang.
Kết quả là khối P tích điện âm (thiết hụt lỗ trống và dư thừa điện tửu) trong khi khối N tích điện dương (thiếu hụt điện tử và dư thừa lỗ trống). Ở biên giới hai bên mặt tiếp giáp, một số điện tử bị lỗ trống thu hút và khi chúng tiến lại gần nhau, chúng có xu hướng kết hợp với nhau tạo thành các nguyên tử trung hòa. Quá trình này có thể giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng (hay các bức xạ điện từ có bước sóng gần đó).
Trên đây là những thông tin cơ bản về đèn LED: khái niệm, cấu tạo, nguyên lý hoạt động mà Hoàng Vina tổng hợp gửi tới bạn đọc.
