1. Cấu tạo của đèn LED
Một bộ đèn LED thông thường sẽ gồm các bộ phận chính sau: Phần tử phát sáng LED, bộ nguồn, mạch in của đèn, bộ phận tản nhiệt, vỏ.Phần tử chiếu sáng LED
LED có bản chất là một đi-ốt, trong đó có chứa chíp bán dẫn được pha các tạp chất có tác dụng tạo ra một tiếp gián P-N, kênh P chứa lỗ trống, kênh N chứa điện tử, dòng điện đi từ A-nốt (kênh P) đến K-tốt (Kênh N), khi các điện tử phủ kín chỗ trống nó tạo ra bức xạ ánh sáng. Tùy thuộc vào loại tạp chất có trong chip bán dẫn mà các bước sóng phát ra sẽ có màu sắc khác nhau. Có thể phân loại LED theo dải công suất với 3 loại chính: cỡ nhỏ, cỡ trung bình, cỡ lớn.Mạch in của đèn
Độ bền của đèn LED phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng mạch in và mối hàn giữa LED với mạch in. Đặc biệt với điều kiện thời tiết thất thường như ở Việt Nam, chất lượng của mạch in với mối hàn rất quan trọng, nếu mối hàn kém sẽ dễ dẫn tới tình trạng oxi hóa gây đứt mạch, mất tiếp xúc dẫn tới đèn không thể phát sáng được nữa.Với loại đèn LED công suất trung bình và lớn, người ta thường sử dụng loại mạch in thường, chất liệu nhôm hoặc gốm để giúp tản nhiệt nhanh.
Bộ nguồn
Bộ nguồn có chức năng cung cấp nguồn điện cho đèn LED. Bộ nguồn phải đảm bảo tính ổn định của dòng điện và điện áp, phù hợp với loại LED đang sử dụng. Tuổi thọ các linh kiện chế tạo bộ nguồn tương đương với tuổi thọ của LED.Thông thường, loại đèn LED công suất nhỏ sử dụng bộ nguồn đơn giản là một nguồn áp kết hợp với một điện trở hạn dòng. Tuy nhiên, nếu sử dụng LED công suất trung bình và lớn sẽ cần đến một nguồn dòng cho LED.
Bộ phận tản nhiệt
Phần tản nhiệt có vai trò đưa các tinh thể phát sáng xuống nhiệt độ thấp trong thời gian nhanh nhất. Bộ phận này rất quan trọng, đặc biệt là khi thiết kế đèn LED với công suất lớn. Nếu tản nhiệt không tốt, các phân thử LED sẽ già hóa nhanh chóng và tuổi thọ giảm đáng kể.Vỏ
Bộ phận vỏ là phần bảo vệ cho đèn, giúp đèn hoạt động ổn định và lâu bền hơn. Vỏ đèn được thiết kế chống thấm nước và đảm bảo khả năng tỏa nhiệt nhanh chóng.2. Nguyên lý hoạt động của đèn LED
Nguyên lý hoạt động của đèn LED dựa trên công nghệ của bán dẫn, có nhiều điểm tương đồng với nhiều loại điốt bán dẫn. Khối bán dẫn loại p chứa nhiều loại lỗ trống tự do mang điện tích dương nên khi ghép với khối bán dẫn n (Chứa các điện tử tự do) thì các lỗ trống này có xu hướng chuyển động khuyếch tán sang khối n. Cùng lúc khối p lại nhận thêm các điện tử (điện tích âm) từ khối n chuyển sang. Kết quả là khối p tích điện âm (thiếu hụt lỗ trống và dư thừa điện tử) trong khi khối n tích điện dương (thiếu hụt điện tử và dư thừa lỗ trống). Ở biên giới hai bên mặt tiếp giáp, một số điện tử bị lỗ trống thu hút và khi chúng tiến lại gần nhau, chúng có xu hường kết hợp với nhau tạo thành các nguyên tử trung hòa. Quá trình này có thể giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng (hay các bức xạ điện từ có bước sóng gần đó).Tùy theo mức năng lượng giải phóng cao hay thấp mà bước sóng ánh sáng phát khác nhau (tức màu sắc của LED sẽ khác nhau). Mức năng lượng (và màu sắc của LED)hoàn toàn phụ thuộc vào cấu trúc năng lượng của các nguyên tử chất bán dẫn. - LED thường có điện thế phân cực thuận cao hơn điốt thông thường, trong khoảng 1,5 đến 3V. Nhưng điện thế phân cực nghịch ở LED thì không cao. Do đó LED rất dễ bị hư hỏng do điện thế ngược gây ra.
Hiểu rõ về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đèn LED sẽ giúp bạn có được những lựa chọn phù hợp nhất khi chọn mua loại đèn này.