LED – Công nghệ chiếu sáng thời thượng

Đồng hành cùng việc tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo như: năng lượng mặt trời, sức gió hay sóng biển,… việc sử dụng các loại đèn LED siêu tiết kiệm điện thay thế các loại bóng đèn kiểu truyền thống đã đem lại hiệu quả kinh tế khá rõ rệt (tiết kiệm đến 70% năng lượng điện tiêu thụ) đồng thời không tạo ra các khí độc hại: CO, CO2, Thủy ngân, v.v... Góp phần bảo vệ môi trường sống ổn định và bền vững cho hành tinh xanh chúng ta.

Bài cùng chuyên đề:

• Một số loại LED đặc dụng
• Tìm hiểu 4 vi mạch điều khiển LED phổ biến

Vài khái niệm cơ bản về LED

LED (Light Emitting Diod – Diod phát sáng) có bản chất là một mối nối bán dẫn (hay vài mối nối chồng lên nhau) với các “chất bẩn” đặc biệt, để khi có dòng điện chạy qua thì ở mối nối đó sẽ có hiện tượng dao động cơ học lượng tử ở cấp độ phân tử, biến một phần năng lượng điện thành năng lượng quang học với hiệu suất rất cao và tốc độ đáp ứng lớn. Đó cũng chính là ưu điểm lớn nhất của LED so với các thiết bị phát sáng khác hiện nay. Mối nối này được bảo vệ khỏi các tác nhân cơ học, hóa học bằng cách bọc trong một cấu trúc bằng nhựa (với nhiều hình thù đặc trưng: vuông, tròn, bầu dục, thanh dài, dải nhựa dẻo, v.v…) rất phong phú.

Nhiệt độ màu của đèn LED

LED có phổ quang học rất rộng từ thấp đến cao: Hồng ngoại – Đỏ – Cam – Vàng – Lục – Lam – Chàm – Tím – Tử ngoại – tia Rơn-gen và một số tia đặc biệt (Laser…).

Cấu trúc của LED, có hai chân: chân dài là âm cực (-), chân ngắn là dương cực (+). LED chỉ hoạt động khi có dòng điện thuận qua nó và trong mạch DC thì điện áp “rơi” trên LED trung bình là từ 1,15V đến 3,25V tùy theo loại LED.

LED – sự lựa chọn ưu việt

Đèn LED sẽ dần thay thế đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang bởi những ưu điểm như: tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ cao, kích cỡ nhỏ, nhiệt năng sinh ra trong quá trình hoạt động không đáng kể, hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt độ thấp, không sử dụng thủy ngân giống như các loại bóng huỳnh quang thông thường…

Đèn LED có khá nhiều màu sắc như màu đỏ, xanh lá, xanh da trời, màu hổ phách… dễ dàng đáp ứng các nhu cầu phong phú về chiếu sáng. Ánh sáng phát của đèn LED có màu sắc phụ thuộc vào chất liệu làm ra nó. Ví dụ như đèn LED màu đỏ được làm từ các thành phần hóa học như Nhôm, Gali, A-xen. Đèn LED màu trắng được tạo ra bằng cách bao phủ một lớp Phốt-pho-rơ màu vàng bên ngòai đèn LED xanh da trời.

Đèn LED không sử dụng nguồn điện xoay chiều 220V thông thường mà chỉ sử dụng dòng điện một chiều với hiệu điện thế nhỏ nênthường có bộ lọc và bộ điều khiển đi kèm.

Một bóng đèn LED công suất lớn có thể sản sinh ra lượng ánh sáng là 80 lumen (đơn vị quang thông), trong khi đó một bóng đèn sợi đốt tiêu chuẩn có công suất 60W có thể cung cấp lượng ánh sáng là 900 lumen. Điều đó có nghĩa là một bóng đèn LED công suất lớn chỉ có thể cung cấp lượng ánh sáng bằng 1/11 so với một bóng đèn sợi đốt 60W. Để có thể cung cấp đủ ánh sáng người ta phải sản xuất những cụm đèn LED, tuy nhiên tương lai vẫn thuộc về đèn LED khi những cải tiến mới đã nâng gấp 2, 3 lần công suất chiếu sáng của loại đèn này trong vòng vài năm trở lại đây.

Các loại bóng LED khác nhau

Cũng giống như tất cả các loại bóng đèn khác, hiệu năng của đèn LED được đo bằng công thức lumen/Watt. Loại đèn LED ánh sáng trắng ấm có hiệu năng vào khỏang 25-44 lumens/watt trong khi đó loại LED ánh sáng trắng lạnh có hiệu năng tốt hơn 47-64 lumens/watt, còn loại bóng đèn huỳnh quang thông thườngđược sử dụng trong các gia đình có hiệu năng thấp hơn với 10-18 lumens/watt.

Lượng nhiệt sinh ra trong quá trình hoạt động của đèn LED cũng thấp hơn rất nhiều (gần như không đáng kể) so với các loại bóng đèn thông thường hiện nay, đó cũng chính là một trong những lý do khiến đèn LED tiết kiệm điện năng hơn các loại bóng khác.

So sánh hiệu năng giữa đèn Halogen và đèn LED

Nguyên tắc hoạt động khác với các loại đèn sợi đốt hay đèn huỳnh quang khiến cho tuổi thọ của đèn LED cao hơn. Trong điều kiện phòng thí nghiệm tuổi thọ trung bình của một bóng đèn LED có thể đạt tới 100.000 giờ họat động và trong điều kiện thực tế cũng đạt tới con số đáng khâm phục là 60.000 giờ chiếu sáng.

3 loại chip LED phổ biến

Hiện đã có những cải tiến đáng kể về công nghệ sản xuất đèn LED mà tiêu biểu là sự ra đời của OLED – đi-ốt phát sáng hữu cơ, loại đèn LED có chứa Cac-bon này thậm chí còn tiêu thụ điện năng ít hơn loại đèn LED đang phổ biến hiện nay. OLED được sử dụng làm “nguồn sáng toả” – tia sáng từ một điểm toả đến mọi phương với cường độ giảm theo khoảng cách.

Bên cạnh đó đèn LED còn có những ưu điểm khác như khi hoạt động không sinh ra các tia hồng ngoại hay tia cực tím. Những ưu điểm của loại đèn này là không thể phủ nhận, những thiết kế với nhiều phong cách khác nhau đã và đang biến đèn LED trở thành một thiết bị chiếu sáng đáng được lựa chọn cho không gian kiến trúc hiện đại ngày nay.

Tham khảo một số loại LED và ứng dụng thực tế

	Đèn LED spotlight – đổi màu hồ nước Đèn LED đổi màu âm hồ nước chiếu rọi các đài phun nước. Công suất bóng LED 18x1W hoặc 24x1W. Các chế độ đổi màu: Đổi màu tự động theo chế độ lập trình sẵn từ nhà sản xuất Đổi màu theo chế độ lập trình qua máy tính theo ý muốn Đổi màu theo nhạc.

Đèn pha LED đổi màu – công suất 200W – khoảng cách chiếu xa 50m  Đèn pha LED chiếu sáng đổi màu công suất 200W thích hợp ứng dụng chiếu sáng đổi màu cho các tòa nhà hay công trình kiến trúc lớn. Khoảng cách chiếu xa nhất lên đến 50m ứng với góc chiếu 15 độ.Bộ đèn pha LED 200W có nhiều chế độ đổi màu khác nhau, tự động đổi màu theo chế độ lập trình sẵn hoặc đổi màu theo bộ điều khiển DMX, lập trình đổi màu qua máy tính.

Đèn LED cho nhà xưởng – LED HI BAY Với nguồn sáng LED HIGH POWER công suất lớn, đây là một ứng dụng rất đặc biệt của đèn LED, có thể thay thế cho các loại đèn nhà xưởng High Bay bóng cao áp thông thường, với rất nhiều ưu điểm nổi trội: Bóng đèn LED High Power công suất lớn 200W, 150W, 120W, 100W, 70W độ sáng tương đương các bộ đèn cao áp nhà xưởng thông thường (200W LED độ sáng tương đương 500W HPS). Ánh sáng không nóng, không mang theo nhiệt, không làm nóng không gian Ánh sáng không thu hút côn trùng Công tắc bật sáng ngay, không cần thời gian khởi động như bóng cao áp Ánh sáng mịn không có hiện tượng nhấp nháy Tuổi thọ 50.000 giờ (so với 6.000 giờ của bóng cao áp).

	Đèn LED downlight – siêu mỏng Đèn LED downlight siêu mỏng với bề dầy chỉ 23mm, công suất bóng LED 7W, ứng dụng thích hợp cho các kệ tủ, kệ đồ có khoảng không lắp đèn nhỏ hẹp.

	Đèn LED spotlight – bóng LED PAR30 – 12W Đèn LED spotlight 3x12W bóng đèn LED PAR30, chuyên dụng cho chiếu sáng các trung tâm thương mại, các cửa hàng, hoặc SHOP. Ưu điểm: Ánh sáng không nóng, độ trung thực ánh sáng Ra>80, có thể điều chỉnh độ sáng bằng công tắc dimmer thông thường.

Đèn LED dây – thay đổi nhiệt độ màu 2700K-6500K Đèn LED dây có thể điều khiển thay đổi nhiệt độ màu ánh sáng từ 2700K (ánh sáng vàng) đến 6500K (ánh sáng trắng). Ánh sáng có thể thay đổi từ màu vàng (giống như màu ánh sáng bóng đèn dây tóc) sang màu trắng (giống như màu ánh sáng bóng đèn huỳnh quang dân dụng) tạo cho không gian nội thất cảm giác như chuyển động, màu sắc biến chuyển độc đáo. Có thể ứng dụng hắt sáng các khe hẹp, kệ tủ hoặc trần giật cấp (cove ceiling). Đèn LED nến E14 Với công suất chỉ 3W nhưng có độ sáng tương đương bóng đèn nến dây tóc 25W (tiết kiệm 88% năng lượng điện), bóng đèn LED nến đuôi E14 dưới đây là sự thay thế hoàn hảo cho bóng đèn dây tóc nến trong các bộ đèn chùm. Ánh sáng không mang theo nhiệt như bóng dây tóc (ánh sáng “mát”). Ánh sáng không thu hút côn trùng như bóng dây tóc (không có tia tử ngoại UV). Tuổi thọ cao đến 10 năm sử dụng.

Đèn LED chén MR16 công suất 10W Bóng đèn LED chén MR16 công suất 10W, công suất lớn nhất trong các loại bóng đèn LED chén hiện nay. Với độ sáng sáng hơn bóng đèn dây tóc halogen chén MR16 50W. Điểm đặc biệt của loại bóng đèn LED chén MR16 này là có thể điều chỉnh độ sáng bằng công tắc dimmer thông thường (Đa số các bóng đèn LED chén khác không điều chỉnh được độ sáng). Với chất lượng ánh sáng đẹp, mịn màng, sang trọng (Ra>80). Bóng đèn LED MR16 10W ứng dụng đặc biệt thích hợp cho các khách sạn, nhà hàng, căn hộ cao cấp.

	Đèn LED đổi màu Hai loại bóng đèn LED đổi màu đuôi E27: Bóng đèn LED tròn và bóng đèn LED Spotlight có thể ứng dụng chiếu sáng trang trí không gian nội thất, sử dụng hợp bộ với các bộ đèn bàn, đèn đứng, đèn downlight hay đèn spotlight thông thường. Có remote điều khiển từ xa với các chức năng: Chọn màu cố định Tự động chuyển đổi màu Tăng giảm độ sáng Cài đặt thời gian chuyển màu mềm…

Ứng dụng đèn LED cho cầu thang Cầu thang trong một ngôi nhà thường được chiếu sáng bằng các bộ đèn tường hoặc các bộ đèn ốp trần cho khu vực chiếu nghỉ. Hiện nay đã có thêm một số phương án khác để chiếu sáng trang trí cho cầu thang. Dưới đây là một ứng dụng kết hợp hai loại đèn LED để chiếu sáng: Đèn LED dây – gắn dọc dưới tay vịn cầu thang Đèn LED âm tường – gắn theo bậc cầu thang Đây là phong cách chiếu sáng hiện đại, ánh sáng đèn LED trắng dịu và không gây chói mắt.

Fudozon.com tổng hợp