Đèn LED chiếu sáng hiện nay là công nghệ chiếu sáng phổ biến nhất.Hầu hết mọi người đều quen thuộc với vô số lợi ích mà thiết bị chiếu sáng LED mang lại, đặc biệt là thực tế là chúng tiết kiệm năng lượng hơn và tuổi thọ cao hơn so với thiết bị chiếu sáng truyền thống.Tuy nhiên, hầu hết mọi người không có nhiều kiến thức về công nghệ cơ bản đằng sau ánh sáng LED.Trong bài đăng này, chúng ta hãy xem công nghệ chiếu sáng LED cơ bản như thế nào để hiểu cách thức hoạt động của đèn LED và tất cả những lợi ích mà chúng mang lại.
Chương 1: Đèn LED là gì và chúng hoạt động như thế nào?
Bước đầu tiên để hiểu công nghệ chiếu sáng LED là hiểu đèn LED là gì.LED là viết tắt của điốt phát quang.Các điốt này có bản chất là chất bán dẫn, có nghĩa là chúng có thể dẫn điện.Khi dòng điện chạy qua một đi-ốt phát quang, kết quả là sự giải phóng năng lượng dưới dạng photon (năng lượng ánh sáng).
Do thực tế là đèn LED sử dụng điốt bán dẫn để tạo ra ánh sáng, chúng được gọi là thiết bị chiếu sáng trạng thái rắn.Các đèn trạng thái rắn khác bao gồm điốt phát quang hữu cơ và điốt phát sáng polyme, cũng sử dụng điốt bán dẫn.
Chương 2: Màu sắc và nhiệt độ màu của đèn LED
Hầu hết các thiết bị chiếu sáng LED tạo ra ánh sáng có màu trắng.Ánh sáng trắng được phân loại thành nhiều loại khác nhau tùy thuộc vào độ ấm hoặc mát của từng vật cố định (do đó có nhiệt độ màu).Các phân loại nhiệt độ màu này bao gồm:
Trắng ấm – 2.700 đến 3.000 Kelvin
Trắng trung tính – 3.000 đến 4.000 Kelvin
Trắng tinh khiết – 4.000 đến 5.000 Kelvin
Ngày trắng – 5.000 đến 6.000 Kelvin
Trắng mát – 7.000 đến 7.500 Kelvin
Ở màu trắng ấm, màu do đèn LED tạo ra có màu vàng, tương tự như màu của đèn sợi đốt.Khi nhiệt độ màu tăng lên, ánh sáng trở nên trắng hơn, cho đến khi đạt đến màu trắng ban ngày, tương tự như ánh sáng tự nhiên (ánh sáng ban ngày từ mặt trời).Khi nhiệt độ màu tiếp tục tăng, chùm sáng bắt đầu có sắc xanh lam.
Tuy nhiên, một điều bạn nên lưu ý về điốt phát quang là chúng không tạo ra ánh sáng trắng.Các điốt có sẵn trong ba màu cơ bản: đỏ, lục và lam.Màu trắng được tìm thấy trong hầu hết các thiết bị chiếu sáng LED xuất hiện bằng cách trộn ba màu cơ bản này.Về cơ bản, trộn màu trong đèn LED liên quan đến việc kết hợp các bước sóng ánh sáng khác nhau của hai hoặc nhiều điốt.Do đó, thông qua việc trộn màu, có thể đạt được bất kỳ màu nào trong bảy màu được tìm thấy trong quang phổ ánh sáng khả kiến (màu cầu vồng), tạo ra màu trắng khi tất cả chúng được kết hợp với nhau.
Chương 3: LED và hiệu quả năng lượng
Một khía cạnh quan trọng của công nghệ chiếu sáng LED là hiệu quả năng lượng của chúng.Như đã đề cập, hầu hết mọi người đều biết rằng đèn LED tiết kiệm năng lượng.Tuy nhiên, một số lượng lớn người không nhận ra hiệu quả năng lượng xảy ra như thế nào.
Điều làm cho đèn LED tiết kiệm năng lượng hơn so với các công nghệ chiếu sáng khác là đèn LED chuyển đổi gần như toàn bộ năng lượng đầu vào (95%) thành năng lượng ánh sáng.Ngoài ra, đèn LED không phát ra bức xạ hồng ngoại (ánh sáng vô hình), bức xạ này được quản lý bằng cách trộn các bước sóng màu của các điốt trong mỗi vật cố định để chỉ đạt được bước sóng màu trắng.
Mặt khác, một đèn sợi đốt điển hình chỉ chuyển đổi một phần nhỏ (khoảng 5%) năng lượng tiêu thụ thành ánh sáng, phần còn lại bị lãng phí thông qua nhiệt (khoảng 14%) và bức xạ hồng ngoại (khoảng 85%).Do đó, với các công nghệ chiếu sáng truyền thống, cần rất nhiều năng lượng để tạo ra đủ độ sáng, với đèn LED cần ít năng lượng hơn đáng kể để tạo ra độ sáng tương tự hoặc cao hơn.
Chương 4: Quang thông của đèn LED
Nếu trước đây bạn đã mua bóng đèn sợi đốt hoặc đèn huỳnh quang, thì bạn đã quen thuộc với công suất.Trong một thời gian dài, công suất là cách được chấp nhận để đo ánh sáng do thiết bị cố định tạo ra.Tuy nhiên, kể từ khi đèn LED ra đời, điều này đã thay đổi.Ánh sáng do đèn LED tạo ra được đo bằng quang thông, được định nghĩa là lượng năng lượng phát ra từ một nguồn sáng theo mọi hướng.Đơn vị đo quang thông là lumen.
Lý do thay đổi thước đo độ sáng từ công suất sang độ sáng là do đèn LED là thiết bị tiêu thụ điện năng thấp.Do đó, sẽ hợp lý hơn khi xác định độ sáng bằng công suất phát sáng thay vì công suất đầu ra.Ngoài ra, các thiết bị chiếu sáng LED khác nhau có hiệu suất phát sáng khác nhau (khả năng chuyển đổi dòng điện thành ánh sáng phát ra).Do đó, các thiết bị chiếu sáng tiêu thụ cùng một lượng điện năng có thể có công suất phát sáng rất khác nhau.
Chương 5: Đèn LED và nhiệt
Một quan niệm sai lầm phổ biến về đèn LED là chúng không tạo ra nhiệt - do thực tế là chúng mát khi chạm vào.Tuy nhiên, điều này là không đúng sự thật.Như đã đề cập ở trên, một phần nhỏ năng lượng cung cấp cho điốt phát quang được chuyển thành năng lượng nhiệt.
Lý do tại sao các thiết bị chiếu sáng LED mát khi chạm vào là do phần nhỏ năng lượng được chuyển đổi thành năng lượng nhiệt không quá nhiều.Ngoài ra, đèn LED phải đi kèm với bộ tản nhiệt, giúp tản nhiệt này, giúp ngăn ngừa quá nhiệt của điốt phát quang và mạch điện của đèn LED.
Chương 6: Tuổi thọ của đèn LED
Ngoài việc tiết kiệm năng lượng, các thiết bị chiếu sáng bằng đèn LED còn nổi tiếng về hiệu quả sử dụng năng lượng.Một số thiết bị chiếu sáng LED có thể kéo dài từ 50.000 đến 70.000 giờ, lâu hơn khoảng 5 lần (hoặc thậm chí nhiều hơn) so với một số thiết bị chiếu sáng sợi đốt và huỳnh quang.Vì vậy, điều gì làm cho đèn LED tồn tại lâu hơn các loại ánh sáng khác?
Chà, một trong những lý do liên quan đến thực tế là đèn LED là đèn trạng thái rắn, trong khi đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang sử dụng dây tóc điện, plasma hoặc khí để phát ra ánh sáng.Các dây tóc điện dễ bị cháy sau một thời gian ngắn do suy giảm nhiệt, trong khi vỏ thủy tinh chứa plasma hoặc khí rất dễ bị hư hỏng do va đập, rung hoặc rơi.Do đó, những thiết bị chiếu sáng này không bền và ngay cả khi chúng tồn tại đủ lâu thì tuổi thọ của chúng cũng ngắn hơn đáng kể so với đèn LED.
Một điều cần lưu ý về đèn LED và tuổi thọ là chúng không bị cháy như bóng đèn huỳnh quang hoặc sợi đốt (trừ khi điốt quá nóng).Thay vào đó, quang thông của đèn LED cố định giảm dần theo thời gian, cho đến khi đạt 70% công suất phát sáng ban đầu.
Tại thời điểm này (được gọi là L70), mắt người có thể nhận thấy sự suy giảm độ sáng và tốc độ suy giảm tăng lên, khiến cho việc tiếp tục sử dụng đèn LED là không thực tế.Do đó, đồ đạc được coi là đã hết tuổi thọ vào thời điểm này.
Thời gian đăng: 27-05-2021