Khái niệm đèn LED, bảng so sánh giữa đèn LED và đèn Compact

LED - viết tắt của cụm từ Light Emitting Diode, tạm dịch là Điốt phát quang. Là các điốt có khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử ngoại. Cũng giống như điốt, LED được cấu tạo từ một bán dẫn loại P ghép với một bán dẫn loại N. Tương tự như bóng đèn tròn dùng sợi đốt nhưng không phải chiếu sáng bằng sợi đốt, đèn LED được coi là loại đèn tiết kiệm điện năng nhất, tạo ra hiệu suất ánh sáng tốt nhất , tỏa nhiệt ít hơn so với các thiết bị chiếu sáng thông thường.   Hình vẽ cho thấy Led được cấu tạo từ một mối nối bán dẫn PN, khi chất bán dẫn Silicon cho pha Indium (có 3 nối hóa trị, khi gắn nó vào mạng Silicon cần 4 nối, sẽ có một nối thiếu điện tử và cho ra 1 lỗ trống) chúng ta sẽ có chân bán dẫn loại P và khi cho pha với Phosphor (có 5 nối hóa trị, khi gắn nó vào mạng Silicon cần 4 nối, sẽ dư ra 1 hạt điện tử), chúng ta có chân bán dẫn loại N. Chất bản dẫn loại P tạo điều kiện dẫn điện bằng các lỗ trống (Hole), đó chính là các nối hóa trị thiếu điện tử. Còn chất bán dẫn loại N có điểu kiện dẫn điện là do các điện tử tự do (điện tử dư ra do phosphor có 5 điện tử hóa trị mà trong kết nối tinh thể chỉ cần có 4 ). Khi mối nối PN được cho phân cực thuận với nguồn pin ngoài, một dòng điện kích thích khi chảy qua mối nối bán dẫn PN sẽ tạo các dao động của các điện tử (Bạn xem hình) và các dao động này sẽ phát ra sóng điện từ trường đó chính là các tia sáng. Tóm lại Led có 2 chân, gọi là chân âm cực hay Cathode ( do chân này cho nối vào cực âm của pin) và chân dương cực hay Anode (do chân này cho nối vào cực dương của pin), khi chúng ta cho dòng điện chảy qua một Led nó sẽ phát ra chùm tia sáng, và để có điềm sáng đủ mạch, chúng ta dùng vật liệu nhựa trong suốt làm kính hội tụ (Bạn xem hình cấu tạo của Led). Hình chụp trên đây cho Bạn thấy các Led màu có nhiều kích cở, các Led này thường là các điểm sáng nhỏ thường dùng làm các Led chỉ thị. Như: * Chỉ thị mức âm lượng mạnh yếu, người ta tạo ra các vạch sáng bằng Led hình dẹp. * Chỉ thị 3 tranh thái của máy: Đỏ - Xanh - Vàng, người ta dùng Led đôi ra 3 chân. * Chỉ thị máy có mở nguồn hay tắt, người ta dùng Led tròn đỏ, trắng... Dĩ nhiên, mỗi Led được xem là một điểm sáng, mà Ban biết hình ảnh chữ sổ đều có thể tạo ra từ các điểm sáng nhỏ này, do đó Bạn có thể dùng nhiều Led để ghép theo hình và theo chữ, theo số, như vậy Bạn đã có một bảng đèn hay một vật thể phát sáng nhiều màu, lung linh nhấp nháy trông rất đẹp mắt. Ngày nay người ta muốn dùng Led làm nguồn chiếu sáng mạnh để thay thế các đèn chiếu sáng cổ điển, vì Led có hiệu suất rất cao, an toàn, tuổi thọ dài, ít hao điện và rất dễ dùng. Hình trên đây cho thấy hình dạng của các Led công suất lớn, hiện nó đã là nguồn sáng lạnh rất mạnh và trong một tương lai gần thôi nó sẽ thay thế các đèn chiếu sáng nóng như loại đèn sợi nung, loạiđèn chiếu sáng ồn, gây nhiều nhiễu, như đèn ống huỳnh quang. Do Led có quán tính nhỏ, nghĩa là nó có thể nhấp nháy với nhịp nhanh, nói cho dễ hiểu, là nó tắt nhanh và sáng nhanh, không như loại đèn sợi nung có quán tính nhiệt quá chậm. Với Led người ta có thể dùng làm loại đèn số theo mã 7 đoạn, dùng loại đèn này để làm các mạch đếm rất tiện (Bạn xem hình, một khối đèn số 7 đoạn có thể cho hiện ra các số thập lục phân). Nhiều Bạn trẻ thích "ngông", dùng Led tạo hình rồi dùng transistor điều khiển cho các hình nhấp nháy, tạo ra các hình đèn động rất ngộ nghĩnh, như hình đứa trẻ, hình người đạp xe...Còn hình gì nữa, tôi nghĩ chắc Bạn sẽ tự nghĩ ra thôi. Người ta còn dùng Led để tạo ra hình khối 3D và dùng mạch điện tử làm cho các Led này sáng nhấp nháy rất sinh động. Dùng Led làm đèn giao thông... Trước mắt cho dùng nhiều Led siêu sáng ghép lại để làm đèn chiếu sáng mạnh, thay thế các đèn chiếu sáng cổ điển (sắp vào viện bảo tàng).   So sánh LED bóng tròn và đèn compact Điện năng tiêu thụ trung bình dành cho chiếu sáng trong gia đình, công sở trung bình từ 25% điện năng tiêu thụ * Điện năng sử dụng hết tuổi thọ của một bóng sợi đốt gấp 5-10 lần chi phí đầu tư bóng ban đầu * Đèn huỳnh quang compact và đèn LED bóng tròn được xem như những cuộc cách mạng trong chiếu sáng tiết kiệm điện Đèn compact là phiên bản thu nhỏ của đèn huỳnh quang compact. Được thiết kế sử dụng đui đèn với kích thước tiêu chuẩn để thay thế các bóng đèn sợi đốt. Khác với đèn huỳnh quang compact được sử dụng chủ yếu trong nhà máy và trường học. Đèn led với thiết kế nhỏ gọn, sử dụng đui đèn đúc mang lại hiệu quả tiết kiệm điện vượt trội so với đèn compact và đèn sợi đốt. LED bóng tròn được thiết kế với chất liệu nhựa khuếch tán quang học hiệu suất cao. Điều này giúp tăng hiệu quả phát sáng, giảm thiểu sự phân tán như các bóng đèn khác Giá thành đầu tư ban đầu của đèn LED cao hơn bóng compact và đèn sợi đốt, tuy nhiên theo nghiên cưu của trường đại học Purdue, một dự án nghiên cứu đã phát triển thành công tấm silicon thế hệ mới (sử dụng tấm silicon 6 inch thay thế tấm saphia 2 inch đang sử dụng hiện nay) cho phép giảm tới 90% giá thành bóng LED. Điều này sẽ mang lại ưu thế cạnh tranh rất lớn cho thị trường đèn LED. Và đèn LED sẽ trở thành nguồn sáng tiêu chuẩn cho hầu hết các nguồn chiếu sáng. Ưu điểm của LED bóng tròn Tuổi thọ cao -. Tuổi thọ cao hơn từ 10-20 lần so với đèn compact và hơn khoảng 50 lần đèn sợi đốt. Độ bền - Do được sử dụng nhôm hợp kim bao phủ vừa có tác dụng tản nhiệt, vừa giúp bảo vệ đèn. Chính vì vậy đèn có độ bền rất cao ngay cả khi rơi (cũng không tạo ra các mảnh vỡ như đèn compact hay đèn sợi đốt). Toả ít nhiêt ra môi trường - Do sử dụng đế tản nhiệt lớn, chỉ sinh ra 3.4 btu/giờ so với 85 của đèn sợi đốt. Chính vì thế làm giảm điện năng tiêu thụ do điều hoà ít phải sử dụng hơn. Không chứa thủy ngân - Hoàn toàn không chứa thủy ngân khi sản xuất bóng đèn. Chính vì vậy đèn LED là sản phẩm rất thân thiện với môi trường và trở thành sản phẩm xanh trong công nghệ. Hiệu năng: - LED bóng tròn chỉ sử dụng từ 2-10W điện năng tiêu thụ (bằng 1/3 hay 1/10 so với đèn FLC và đèn sợi đốt). Chi phí đầu tư hiệu quả - Mặc dù chi phí ban đầu của đèn LED cao nhưng xét trên tổng thể và lâu dài đèn LED mang lại đầu tư hiệu quả hơn so với đèn FLC và đèn sợi đốt. Với điện áp đầu vào yêu cầu thấp hơn giúp tăng tuổi thọ bộ nguồn và thiết bị trong gia đình, văn phòng. Sau khi hoàn vốn đầu tư, đèn LED vẫn tiếp tục sinh lợi hàng năm do tiết kiệm điện và tuổi thọ lâu dài. Khả năng ứng dụng năng lượng mặt trời cao -  Chính vì không yêu cầu cao về điện áp đầu và công suất thấp nên việc sử dụng các tấm pin chuyển hoá năng lượng mặt trời thành điện năng vô cùng khả thi, đặc biệt đối với các vùng khó kéo đường điện tới nơi tiêu dùng. Lựa chọn đèn: Với nhiều chủng loại LED khác nhau, đèn LED sẽ dần đi vào tiêu dùng trong siêu thị, như một sản phẩm phổ biến và văn minh Chọn đèn theo công suất - lựa chọn công suất đèn theo công suất thay thế đèn thường vd: bóng LED 3w thay thế bóng sợi đốt 25w (tham khảo bảng so sánh phía dưới) Lựa chọn ánh sáng - Với 2 lựa chọn là ánh sáng lạnh hoặc ấm tuỳ thuộc vào không gian thiết kế và môi trường cần chiếu sáng Lựa chọn chế độ điều khiển bóng: Dạng tắt bật hoặc dạng điều chỉnh cường độ sáng thường được tích hợp bằng bộ dimmer Thuật ngữ - CRI - Chỉ số hoàn màu (Coloring Rendering Index). Phản ánh chất lượng ánh sáng mô phỏng ánh sáng ban ngày của đèn LED, lấy ánh sáng tự nhiên làm tiêu chuẩn. Ánh sáng tự nhiên cho phép mắt người nhận biết được chính xác màu sắc của đồ vật khi quan sát. Hiện nay đèn LED đạt chỉ số CRI từ 75-85 - RGB - (đỏ-xanh lá cây-xanh lam) là ba màu tổ hợp lên các dải màu khác. sự cộng hưởng của cả ba màu này cho ra ánh sáng trắng - Luminous Flux độ rọi- là quang thông trên một đơn vị diện tích mặt phẳng (lm/m2). Bảng so sánh Đèn LED Bulb và Đèn Compact Bảng so sánh đèn Led và đèn Compact Chỉ tiêu Đèn Led Đèn Compact Công suất 11W 20W Tuổi thọ 50.000h 8.000h Giá sản phẩm 750.000VND 60.000VND Tiền đầu tư bóng đèn cho 1 vị trí trong 10 năm 750.000VNĐ 360.000VNĐ Tiền điện tiêu thụ trong 10 năm (*) 4.900.000Đ 8.900.000Đ Tổng chi phí cho 10 năm 5.650.000VNĐ 9.260.000Đ Chênh lệch phí đầu tư   3.610.000Đ (*) Giá điện hiện tại 1500VND/1kWh, tăng 15%/ năm