Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đèn LED
Đèn LED là một trong những phát minh đơn giản với tiềm năng lớn để thay đổi ngành chiếu sáng đến một tầm cao mới. Bạn không biết nhiều về chúng đúng không? Dưới đây là ba điều quan trọng bạn nên biết để có được một nên tảng bên dưới thì bạn nên biết rằng: LED là viết tắt của diode phát sáng.
Một diode là một thiết bị điện hoặc thành phần với hai điện cực một cực dương và một cực âm thông qua đó dòng điện – đặc trưng chỉ theo một hướng thông qua cực dương và qua cực âm. Điốt thường được làm từ các vật liệu bán dẫn như silicon hoặc selen – các chất dẫn điện trong một số trường hợp chứ không phải ở các điện khác.
Đèn led là gì?
Một diode phát sáng là một thiết bị bán dẫn sẽ phát ra ánh sáng và dẫn điện khi một dòng điện đi qua nó. Nó cơ bản là đối diện của một tế bào quang điện (một thiết bị chuyển đổi ánh sáng khả kiến thành dòng điện).
Bạn có biết không? Có một thiết bị tương tự với đèn LED gọi là IRED (Diode phát hồng ngoại). Thay vì ánh sáng khả kiến, thiết bị IRED phát ra năng lượng IR khi dòng điện chạy qua chúng.
Đèn LED hoạt động như thế nào?
Nó thực sự đơn giản thực sự, và rất rẻ để sản xuất … đó là lý do tại sao có rất nhiều hứng thú khi đèn LED lần đầu tiên được phát minh !
Chi tiết kỹ thuật: Đèn LED bao gồm hai loại vật liệu bán dẫn (loại p và loại n). Cả hai loại vật liệu loại p và n, còn được gọi là vật liệu extringent, đã được pha tạp (nhúng vào một chất gọi là “tác nhân doping”) để thay đổi một chút tính chất điện của chúng từ dạng tinh khiết, không thay đổi hoặc “nội tại” (i-type).
Các vật liệu loại p và loại n được tạo ra bằng cách đưa vật liệu gốc vào nguyên tử của nguyên tố khác. Những nguyên tử mới này thay thế một số nguyên tử hiện có trước đó và trong quá trình đó, thay đổi cấu trúc vật lý và hóa học. Các vật liệu loại p được tạo ra bằng cách sử dụng các nguyên tố (chẳng hạn như boron) có ít electron hóa trị hơn so với vật liệu nội tại (thường là silic). Các vật liệu loại n được tạo ra bằng cách sử dụng các nguyên tố (như phốt pho) có nhiều electron hóa trị hơn là vật chất bên trong (đôi khi là silic). Hiệu ứng ròng là việc tạo ra một điểm nối pn với các thuộc tính thú vị và hữu ích cho các ứng dụng điện tử. Những thuộc tính đó là chính xác phụ thuộc chủ yếu vào điện áp bên ngoài được áp dụng cho mạch (nếu có) và hướng của dòng điện (tức là phía nào, kiểu p hoặc kiểu n)
Áp dụng các chi tiết kỹ thuật cho đèn LED:
Khi một diode phát sáng (LED) có nguồn điện áp được kết nối với cực dương trên cực dương và mặt âm trên cực âm, dòng điện sẽ chảy (và ánh sáng sẽ phát ra, một điều kiện được gọi là độ lệch về phía trước). Nếu đầu dương và âm của nguồn điện áp được kết nối nghịch (dương với cực âm và âm cực dương), dòng điện sẽ không chảy (điều kiện được gọi là độ lệch ngược).
Chuyển tiếp thiên vị cho phép dòng điện chạy qua đèn LED và làm như vậy, phát ra ánh sáng. Đảo ngược thiên vị ngăn dòng điện chạy qua đèn LED (ít nhất là cho đến một điểm nhất định mà nó không thể giữ dòng điện tại vịnh – được gọi là điện áp nghịch đảo đỉnh – một điểm nếu đạt tới, sẽ làm hỏng thiết bị một cách không thể phục hồi).
Trong khi tất cả điều này nghe có vẻ cực kỳ kỹ thuật, lấy đi quan trọng cho người tiêu dùng là đèn LED đã thay đổi cảnh quan chiếu sáng cho tốt hơn, và các ứng dụng thực tế của công nghệ này gần như vô hạn.
Cấu tạo bóng đèn led
Mạch in của đèn LED
Để bóng LED đạt độ bền tối đa thì thiết bị không thể thiếu đó chính là mạch in. Do vậy mạch in rất được chú trọng trong chi tiết lắp ráp vào sản phẩm đèn LED và được cấu tạo từ nhôm, gốm giúp đèn có công suất trung bình và lớn tản nhiệt nhanh hơn.
Chip LED
Có thể nói để đèn LED chiếu sáng thì chip LED phải hoạt động, trong chip LED chứa 1 chíp bán dẫn có pha các tạp chất tạo ra tiếp giáp P-N. Kênh P chứa lỗ trống, kênh N chứa điện tử. Bắt đầu hoạt động dòng điện bên A-nốt (P) đến K-ốt (N) sẽ được các điện tử lấp đầy chỗ trống sẽ sản sinh ra bức xạ ánh sáng. Tùy thuộc vào cấu tạo các chất bán dẫn mà Đèn LED sẽ chiếu ra ánh sáng có màu sắc khắc nhau.
Cáp nguồn cung cấp điện cho bóng LED
Thông thường bộ cáp nguồn nối dòng điện cung cấp cho đèn phải được chọn bằng những loại cao cấp nhất, bởi tuổi thọ của đèn LED chiếu sáng rất cao, nếu trong thời gian sử dụng khi bóng vẫn hoạt động tốt mà dây nguồn gặp sự cố thì rất khó sửa chữa, thay mới. Nên dây nguồn phải đảm bảo đảm được điện áp ổn định phù hợp để cung cấp cho đèn chiếu sáng và tuổi thọ dây tương đương với đèn.
Tản nhiệt cho đèn LED trang trí
Tích hợp bộ phận tản nhiệt trên đèn LED trang trí nhằm đưa phần tinh thể phát sáng xuống nhiệt độ thấp nhanh nhất. Để khi Đèn LED công suất lớn hoạt động thì phần tử LED sẽ không bị già đi, hiệu suất phát sáng không giảm đi và tuổi thọ được kéo dài lâu hơn.
Lớp vỏ bảo vệ của bóng Đèn LED
Để đảm bảo bóng Đèn LED hoạt động tốt nhất thì lớp vỏ bảo vệ đóng vai trò cực kì quan trọng. Vỏ phải có cấu tạo chắc chắn bằng những hợp kim nhôm chuyên dụng, nhựa cao cấp, nếu là Đèn LED ngoài trời thì phải trang bị thêm công nghệ IP66 chống nước hoàn hảo, chống bám bụi, các tác động ngoại lực bên ngoài và khả năng tản nhiệt cũng phải chú ý nhiều ở giai đoạn này.
Ngoài mục tiêu bảo vệ ra, lớp vỏ còn đóng vai trò như bộ mặt chiếc Đèn LED. Có được chọn lựa hay không? Đều tùy thuộc vào vẻ ngoài của chiếc vỏ, nên thông thường vỏ đèn LED rất được các nhà sản xuất chú trọng từng giai đoạn sản xuất. Kiểu dáng và màu sắc bên ngoài luôn tinh tế, sang trọng, bắt mắt làm mê hoặc người dùng.
Nguyên lý hoạt động của đèn led
Một diode phát sáng là nguồn sáng bán dẫn hai chiều. Nó là diode nối tiếp phát ra ánh sáng khi được kích hoạt. Khi điện áp thích hợp được áp dụng cho các đạo trình, các electron có thể tái kết hợp với các lỗ electron trong thiết bị, giải phóng năng lượng dưới dạng photon. Hiệu ứng này được gọi là phát quang điện, và màu của ánh sáng (tương ứng với năng lượng của photon) được xác định bởi khoảng cách băng năng lượng của chất bán dẫn.
Làm việc trong một nutshell:
- Vật liệu được sử dụng trong đèn LED về cơ bản là nhôm-gallium-arsenide (AlGaAs). Trong trạng thái ban đầu của nó, các nguyên tử của vật liệu này được liên kết chặt chẽ. Nếu không có các electron tự do, việc dẫn điện trở thành không thể ở đây.
- Bằng cách thêm một tạp chất, được gọi là doping, các nguyên tử phụ được giới thiệu, làm xáo trộn hiệu quả sự cân bằng của vật liệu.
- Những tạp chất này dưới dạng nguyên tử bổ sung có thể cung cấp các electron tự do (N-type) vào hệ thống hoặc hút một số electron đã tồn tại từ các nguyên tử (P-Type) tạo ra “lỗ hổng” trong quỹ đạo nguyên tử. Theo cả hai cách, vật liệu được dẫn điện hơn. Do đó trong ảnh hưởng của dòng điện trong loại vật liệu N, các electron có thể di chuyển từ cực dương (dương) đến cực âm (âm) và ngược lại trong loại vật liệu P. Do tính chất của chất bán dẫn, dòng điện sẽ không bao giờ di chuyển theo hướng ngược lại trong các trường hợp tương ứng.
- Từ lời giải thích trên, rõ ràng là cường độ ánh sáng phát ra từ nguồn (LED trong trường hợp này) sẽ phụ thuộc vào mức năng lượng của photon phát ra, do đó sẽ phụ thuộc vào năng lượng được giải phóng bởi các electron nhảy vào giữa quỹ đạo nguyên tử của vật liệu bán dẫn.
- Chúng ta biết rằng để làm cho một electron bắn từ quỹ đạo thấp hơn đến quỹ đạo cao hơn mức năng lượng của nó là cần thiết để được nâng lên. Ngược lại, nếu các electron được tạo ra từ mức cao hơn đến các obitan thấp hơn, thì năng lượng logic phải được giải phóng trong quá trình này.
- Trong đèn LED, các hiện tượng trên được khai thác tốt. Đáp lại kiểu doping của loại P, các electron trong LED di chuyển bằng cách rơi từ quỹ đạo cao hơn xuống các obitan thấp hơn giải phóng năng lượng dưới dạng photon tức là ánh sáng. Các quỹ đạo này xa hơn nhau, cường độ của ánh sáng phát ra càng lớn.
Các bước sóng khác nhau liên quan đến quá trình xác định các màu khác nhau được tạo ra từ các đèn LED. Do đó, ánh sáng phát ra bởi thiết bị phụ thuộc vào loại vật liệu bán dẫn được sử dụng.
Ánh sáng hồng ngoại được tạo ra bằng cách sử dụng Gallium Arsenide (GaAs) làm chất bán dẫn. Ánh sáng đỏ hoặc vàng được tạo ra bằng cách sử dụng Gallium-Arsenide-Phosphorus (GaAsP) làm chất bán dẫn. Ánh sáng đỏ hoặc xanh lục được tạo ra bằng cách sử dụng Gallium-Phosphorus (GaP) làm chất bán dẫn. Và điều này có thể áp dụng để khai thác cho việc trồng cây trong môi trường ánh sáng nhân tạo là loại đèn quang hợp cho cây trồng trong nhà để có thể giúp cây phát triển.
Đặt thợ điện như thế nào?
Đặt trực tiếp từ mẫu tìm thợ điện tại trang web này
• Bước 1: Chọn nhóm dịch vụ mà bạn quan tâm
• Bước 2: Chọn loại dịch vụ bạn cần đặt (lưu ý, nếu hệ thống đã tự động chọn đúng dịch vụ bạn cần chuyển đến bước 3)
• Bước 3: Nhập vào số điện thoại để thợ điện có thể liên hệ với bạn.
• Bước 4: Nhập vào khu vực mà bạn cần gọi thợ điện, lưu ý bạn có thể lựa chọn địa chỉ tương đối mà hệ thống gợi ý ở gần điểm mà bạn muốn được cung cấp dịch vụ nhất. Trường hợp địa chỉ của bạn đã có trong danh sách gợi ý này thì rất tốt, bạn có thể chọn nó, tuy nhiên có nhiều địa chỉ quá chi tiết mà hệ thống không thể xác định được trên bản đồ như ngõ/ngách/hẻm hoặc tầng trong các khu nhà cao tầng. Với các địa chỉ chi tiết, bạn có thể ghi chú ở bước thứ 5 hoặc cung cấp cho thợ điện biết khi họ gọi điện cho bạn.
• Bước 5: Nhập vào Ghi chú, vấn đề bạn gặp phải hoặc địa chỉ chi tiết...
• Bước 6: Bấm nút Gửi yêu cầu tìm thợ điện gần bạn...
Tải ứng dụng Rada để đặt thợ điện
• Bước 1: Bấm nút tải ứng dụng Rada theo điện thoại tương ứng mà bạn đang sử dụng dưới mẫu đặt dịch vụ; Trường hợp bạn truy cập bằng máy tính, hãy mở điện thoại để quét mã QR ở góc phải bên dưới màn hình để chuyển đến kho cài ứng dụng
• Bước 2: Khi chuyển đến kho ứng dụng, bạn bấm nút cài đặt để cài ứng dụng Rada vào máy điện thoại của mình. Tiến hành đăng ký để tạo tài khoản bằng cách nhập vào số điện thoại, chờ hệ thống gửi mã xác thực để hoàn thành đăng ký tài khoản
• Bước 3: Chọn nhóm dịch vụ mà bạn quan tâm, tiếp tục sau đó chọn dịch vụ mà mình cần rồi đọc kỹ thông tin giới thiệu về dịch vụ; xem kỹ bảng giá mà chúng tôi cung cấp sau đó bấm nút đặt dịch vụ phía dưới màn hình
• Bước 4: Nhập vào địa chỉ, hệ thống sẽ lấy số điện thoại mà bạn đã đăng ký làm số liên hệ, tiếp tục điền vào nội dung Ghi chú, vấn đề bạn gặp phải hoặc địa chỉ chi tiết... bạn cần yêu cầu thợ điện, tiếp tục chọn thời gian bạn muốn cung cấp dịch vụ
• Bước 5: Khi hoàn thành, tiếp tục bấm nút gửi yêu cầu để bắt đầu tìm thợ điện
Lợi ích khi đặt thợ điện từ hệ thống Rada
• Mạng lưới thợ điện liên kết với Rada có mặt rộng khắp trong cả nước vì vậy bạn có thể đặt ở bất cứ nơi nào thợ điện cũng có thể đáp ứng
• Ngay sau khi kết nối thành công, thợ điện sẽ gọi điện cho bạn trong vòng 1 phút để xác nhận dịch vụ và trao đổi chi tiết
• Ứng dụng Rada kiểm soát tất cả các ca cung cấp dịch vụ được thợ điện cung cấp, vì vậy bạn có thể khiếu nại, đánh giá bất cứ khi nào bạn không thấy hài lòng
• Rada chỉ cung cấp dịch vụ thông qua ứng dụng và trang web vì vậy mọi thông tin sẽ được lưu trữ lại để đảm bảo có thể tra cứu và xử lý bất cứ khi nào bạn muốn
• Giá cả dịch vụ được công bố sẵn trên web và ứng dụng Rada để bạn tham khảo và trao đổi với thợ điện
• Rada là ứng dụng kết nối dịch vụ đạt giải Nhân tài đất Việt 2017 với hơn 7 năm hoạt động, đến nay đã có 10,317 nhà cung cấp dịch vụ, 137,845 người sử dụng và 227,862 yêu cầu đã thực hiện thành công sẽ mang lại trải nghiệm tốt nhất khi bạn đặt thợ điện từ mạng lưới dịch vụ của mình.
