Tìm hiểu về đèn LED

Đèn led là gì

LED là từ viết tắt của Light Emitting Diode - Diode phát quang. LED là thiết bị bán dẫn tạo ra ánh sáng. Lúc đầu nó được sử dụng làm đèn báo nhưng sau này được dùng rộng rãi làm đèn chiếu sáng trong nhà, ngoài trời, trang trí.

Bên dưới là hình ảnh của đèn led, có thể thấy các điện cực được đặt trong vỏ nhựa

Ký hiệu của đèn led

Ký hiệu trên cho ta thấy các cực cathode, anode và hướng của ánh sáng phát đi.

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của đèn LED
Mối nối PN chính là phần cơ bản nhất của đèn led. Cấu tạo của đèn led có 1 cực dương (cathode) và một cực âm (anode) ngăn cách nhau bởi một tinh thể vật liệu bán dẫn. Vật liệu bán dẫn được thêm tạp chất để tạo ra các mối nối PN. Toàn bộ được lắp trong một vỏ nhựa có tác dụng như một thấu kính để hướng ánh sáng phát ra ngoài.

Bên dưới là sơ đồ cấu tạo đèn led

Khi có điện áp đặt lên các điện cực, dòng điện sẽ đi từ anode (mặt P) sang cathode (mặt N). Khi 1 electron gặp 1 lỗ trống ở chỗ mối nối PN nó bị rơi vào trạng thái năng lượng thấp. Sự khác biệt năng lượng giữa hai trạng thái chính là đặc tính của mối nối PN.

Năng lượng thừa của electron sẽ phát ra thành một photon. Khoảng cách năng lượng càng cao thì độ dài sóng của ánh sáng phát ra càng ngắn.

Hình trên là quang phổ bức xạ điện từ. Trong dải ánh sáng nhìn thấy thì ánh sáng đỏ có bước sóng dài nhất là 700nm (ít năng lượng nhất) trong khi đó ánh sáng tím có bước sóng ngắn nhất 400nm (nhiều năng lượng nhất)

Các loại đèn led

LED xuyên lỗ (through hole led)

Loại này có nhiều hình dạng và kích cỡ, phổ biến nhất là led 3mm, 5mm và 8mm với nhiều màu sắc khác nhau đỏ, lục, vàng, xanh lá, trắng…

LED SMD

LED SMD có thể gắn dễ dàng trên PCB. Loại này thường được phân biệt bằng kích thước. Ví dụ LED SMD phổ biến nhất là 3528 và 5050.

LED 2 màu

Như tên gọi của nó loại LED này có thể phát ra 2 màu. Loại này thường có 3 chân, trong đó 2 chân là cực anode, chân còn lại là cực cathode. Màu sắc sẽ được kích hoạt tùy thuộc vào cấu hình của chân.

LED RGB

LED RGB có 3 led trên 1 chip đơn. Bằng kỹ thuật điều biến độ rộng xung (Pulse Width Modulation - PWM) có thể kiểm soát led RGB cho ra một dải màu sắc.

LED công suất cao

LED có công suất hơn 1W được gọi là LED công suất cao, bởi vì led thông thường có công suất vài mW.

Đèn LED công suất cao rất sáng và thường được sử dụng trong Đèn pin, Đèn pha ô tô, Đèn pha, v.v.

Vì có công suất lớn nên loại này bắt buộc phải có bộ phận làm mát và tản nhiệt. Ngoài ra nguồn điện cấp cho loại LED này phải cao.