Đèn led hay còn gọi là điốt phát ra ánh quang, được ví như “những người anh hùng trong kỷ nguyên ngành chiếu sáng” chúng được ứng dụng trong tất cả các lĩnh vực trong cuộc sống hiện đại chúng tạo thành những con số trên đồng hồ kỹ thuật số để chúng ta xem giờ hay truyền tải thông tin từ các điều khiển là đèn báo cho bạn biết khi thiết bị của bạn đang hoạt động. Khi kết hợp nhiều bóng đèn led với nhau chúng có thể tạo thành hình ảnh trên màn hình tivi điện thoại hay tạo thành một đèn báo giao thông bạn đã sử dụng đèn led chưa?
Một bóng chiếc bóng đèn led hoạt động như thế nào? Cách thức hoạt động của chúng có khác với dòng đèn sợi đốt không? Tìm hiểu trong bài viết này nha?
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đèn led
Về cơ bản đèn led chỉ là một bóng đèn nhỏ được gắn một mạch điện nhưng không giống như bóng đèn sợi đốt thông thường đèn led không có một sợi tóc nhỏ và không tỏa nhiệt khi phát sáng nó chỉ được chiếu sáng bởi sự chuyển động của các electron trong một vật liệu bán dẫn được gọi là diode.
Led là chữ viết tắt của Light Emitter Diode là một mối nối bán dẫn P – N, khi nó được kích thích bởi một dòng điện thì nó sẽ phát ra ánh sáng. Khi mối nối P-N được cho phân cực thuận với nguồn điện bên ngoài, có một dòng điện kích thích khi chảy qua mối nối của lớp bán dẫn P – N sẽ tạo các dao động của các điện tử và các dao động này sẽ phát ra sóng điện từ trường đó chính là các tia sáng. Một diode là loại đơn giản nhất của thiết bị bán dẫn một chất bán dẫn là một vật liệu có một khả năng khác nhau để cho dòng điện chạy qua.
“Một chất bán dẫn với thêm các điện tử được gọi là N – type Material kể từ khi nó có các hạt tích âm thêm. trong N-type Material, các electron tự do di chuyển từ một vùng tích âm đến một khu vực mang điện tích dương. với lỗ thêm được gọi là P – type Material, kể từ khi nó có hiệu quả có hạt tích điện dương thêm electron có thể nhảy từ lỗ này đến lỗ khác, di chuyển từ một vùng tích âm đến một khu vực tích điện dương kết quả là các lỗ này xuất hiện để di chuyển từ một khu vực tích điện dương tới một khu vực tích âm”.
Đèn led có 2 chân, gồm chân cực âm và chân cực dương. Chân âm cực hay gọi cách khác là Cathode ( do chân này cho nối vào đầu cực âm của pin) và chân dương cực hay còn gọi là Anode (do chân này cho nối vào đầu cực dương của pin) ngay khi ta cho dòng điện chảy qua một led nó sẽ phát ra chùm tia sáng, và để có được điểm sáng đủ tốt người ta dùng silicon hoặc nhưa trong suốt để làm kính hội tụ. Đèn led có thể được coi là một linh kiện chuyển đổi trực tiếp từ điện năng thành quang năng. Từ tính năng đặc biệt đó, dưới đây là một số các tính năng của đèn led.
Có quán tính nhỏ, nghĩa là thời gian trì hoãn rất thấp vì vậy tắt là tắt ngay và cho sáng là sáng ngay, đây là đặc tính rất hữu ích để làm các thiết bị đèn nháy tạo ra nhịp rất nhanh. Đèn led người ta có thể dùng làm loại đèn số theo mã 7 đoạn, dùng loại đèn này để làm các mạch đếm, tạo ra các hình đèn động nhìn rất bắt mắt để trang trí, hay làm biển quảng cáo.
Kích thước của điểm sáng có thể làm rất nhỏ, có thể tích hợp nhiều màu sắc khác nhau như:
+ Chỉ thị mức mạnh yếu, người ta thường tạo ra các vạch sáng bằng led hình đẹp.
+ 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 nguồn, người ta thường dùng bóng đèn led đỏ, trắng.
Nguyên lý hoạt động của P và N trong đèn led
Đèn led hoạt động dựa trên công nghệ bán dẫn hoạt động của đèn led giống với nhiều loại diot bán dẫn.
Khối bán dẫn loại P chứa nhiều lỗ trống tự do mang điện tích dương, nên khi ghéo nổi khối bán dẫn N thì các lỗ trống sẽ chuyển động khuyếch tán sang khối N cùng với đó khối P lại nhận thêm các điện tử mang diện tích âm từ khối N chuyển sang sử dụng đèn led.
Từ đó khối P tích điện âm trong khối N tích điện dương do thiết hụt điện tử và dư thừa chỗ trống.
Ở hai bên mặt tiếp giáp P – N, một số điện tích sẽ bị hút tiếp xúc gần nhau sẽ tạo thành các nguyên tử trung hòa, quá trình này sẽ giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng cho căn phòng. Tùy thuộc vào mức năng lượng được giải phóng ra cao hay thấp bước ánh sáng sẽ phát ra sẽ khác nhau, từ đó mức năng lượng sẽ hoàn toàn phụ thuộc vào cấu trúc năng lượng của các nguyên tử từ chất bán dẫn.
Đặc điểm nổi bật dòng đèn led
Dĩ nhiên, mỗi bóng đèn led được xem là một điểm sáng, mà bạn biết hình ảnh chữ sổ đều có thể tạo ra từ các điểm sáng nhỏ này, do đó bạn có thể dùng nhiều đèn 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.
Hiệu suất cao, an toàn, tuổi thọ dài, ít hao điện và rất dễ dùng hiện nay đèn led đã là nguồn sáng lạnh rất mạnh và trong một tương lai không xa nó sẽ thay thế các đèn chiếu sáng nóng như loại đèn sợi nung, đèn huỳnh quang từ đó cho phép hoạt động ở mức volt DC thấp, chỉ vài Volt và vài mA.
Bài viết nổi bật =>> Bóng đèn led thế hệ mới và có độ bền cao
Với những tính năng này của đèn led mà nó có những ưu điểm lớn:
Về màu sắc đèn led philips luôn đảm bảo được mùa sắc ánh sáng cực chuẩn với cùng một loại đèn led màu đỏ không thể có cái trong chùm màu đỏ thẫm, cái màu đỏ cam mà nó có thể đảm bảo được đồng bộ màu. Khi chiếu sáng đèn led luôn tạo được tia sáng ổn định, không bị nhấp nháy, không giật. Tuổi thọ của một bóng đèn led thường kéo dài đến 10.000h tương đương khoảng 10 năm tuy nhiên nó còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác để xem xét vấn đề này.
Trên đây là chia sẻ của tôi về bài viết nguyên lý hoạt động của đèn led, nếu có thắc mắc hay tham khảo gì liên hệ ngay qua số hotline 19002150 để được tư vấn và báo giá phù hợp.