Đèn LED là gì và ứng dụng đèn LED (Light Emitting Diodes)

Đèn LED trắng vốn là sản phẩm từ linh kiện bán dẫn phát ánh sáng xanh dương tím (360-470 nm) (do vật liệu bán dẫn GaN hoặc InGaN) kích hoạt phospho phát ra ánh sáng trắng, giống như đèn neon, nhưng có tuổi thọ lớn hơn đèn neon gấp 20-100 lần và hiệu suất phát sáng lên đến gần cả trăm lumens/Watt. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ tiên đoán đèn LED sẽ đẩy lùi các loại bóng đèn sản xuất trước đó vào quá khứ, là công nghệ thắp sáng toàn cầu vào thập niên 2020.

Đèn không nóng

Đèn LED trắng nói riêng và đèn LED nói chung có nhiều ứng dụng rộng rãi mà đèn huỳnh quang không làm được như đèn xe, đèn đường, đèn hầm mỏ, đèn chiếu hậu cho màn hình của điện thoại cầm tay, đèn chiếu hậu cho màn hình tinh thể lỏng (LCD), in ấn kỹ thuật số... đã mang đến sự quan tâm tầm cỡ quốc gia của nhiều nước như Mỹ, Nhật, Trung Quốc và châu Âu.

Một đặc điểm khác của đèn LED là ít tiêu hao năng lượng và không nóng. Bóng đèn truyền thống, đèn neon, đèn halogen... đều cần từ 110-220 V mới cháy được, trong khi đèn LED trắng chỉ cần từ 3-24 V để phát sáng. Do ít tiêu hao năng lượng nên đèn LED có thể sử dụng ở vùng sâu vùng xa mà không cần nhà máy phát điện công suất cao. Đèn LED trắng có thể sử dụng với pin mặt trời, và gần đây nhất với pin nhiên liệu chạy bằng hỗn hợp nước và rượu. Đèn pin dùng LED trắng có thể sử dụng dễ dàng khi bị mất điện, vì chỉ cần vài cục pin vẫn có thể thắp sáng được đèn.

Đáp án cho chiến lược phát triển

Trên góc độ kinh tế, trong bối cảnh đi tắt đón đầu công nghệ cao, đa số các công ty đa quốc gia trên thế giới đều chứng tỏ hiệu quả kinh tế của mình bằng những công nghệ nguồn đặc thù khác nhau. Công nghệ nguồn càng cơ bản thì càng đưa đến nhiều ứng dụng khác nhau và đưa đến siêu lợi nhuận. Một trong những công nghệ nguồn cơ bản là công nghệ bán dẫn vi mạch, đã đưa đến những cuộc cách mạng khoa học công nghệ trong lãnh vực công nghệ thông tin, công nghệ tự động hóa và cơ khí chính xác, công nghệ sinh học. Ngày nay, vốn đầu tư cho công nghệ bán dẫn vi mạch để làm ra sản phẩm chip điện tử trong máy tính, các thiết bị cầm tay được số hóa (digital equipments) vẫn còn rất cao. Do đó nếu phải đưa ra một đáp án cho chiến lược đầu tư phát triển công nghệ cao cho Việt Nam thì câu trả lời chính là công nghệ đèn LED nói riêng và công nghệ bán dẫn phát sáng nói chung.

Sự phát triển ưu việt của công nghệ bán dẫn sẽ đưa đến một cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật mới trong thắp sáng, hứa hẹn một thị trường công nghệ cao mới, đó là thị trường thắp sáng trên toàn cầu bằng công nghệ đèn LED trắng. Đây là một công nghệ không đòi hỏi nhiều vốn đầu tư như công nghệ bán dẫn vi mạch, một công nghệ cao của thế giới mà đất nước ta cần nhanh chóng tham gia để tạo ra những đột phá mới trong kinh tế thị trường kinh tế toàn cầu, để bù đắp lại những thời cơ phát triển đã đi qua trong thị trường bán dẫn vi mạch.

Đèn LED có mặt khắp nơi

LED viết tắt từ chữ Light Emitting Diode. Đèn LED trắng khác với các đèn LED màu đã được biết đến ở đất nước ta qua các bóng đèn nhỏ nhiều màu: xanh, trắng, đỏ, vàng... gắn trên cây Noel trong mùa Giáng sinh, các bảng hiển thị giao thông nằm gần các trạm thu phí trên các tuyến đường lớn, các màn hình phẳng khổng lồ để trên nóc nhà các biệt thự ở thủ đô hoặc trong TPHCM. Các hiển thị màu bằng đèn LED cũng đã xuất hiện khắp các cửa hiệu, phố phường, siêu thị, tiệm ăn ở các TP lớn trong nước.

Đèn LED trong chiếu sáng hiện đại

Sử dụng đèn LED - đi ốt phát quang chiếu sáng đang được ưu chuộng trong trang trí nội thất.

Đèn LED thay thế đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang bởi những ưu điểm như tiết kiệm năng lượng, tuổi thọ cao, kích cỡ nhỏ, nhiệt năng sinh ra trong quá trình hoạt động không đáng kể, hoạt động tốt trong điều kiện nhiệt độ thấp, không sử dụng thủy ngân giống như các loại bóng huỳnh quang thông thường.

Đèn LED có khá nhiều màu sắc như màu đỏ, xanh lá, xanh da trời, màu hổ phách… dễ dàng đáp ứng các nhu cầu về chiếu sáng.



Ánh sáng phát của đèn LED có màu sắc phụ thuộc vào chất liệu làm ra nó. Ví dụ như đèn LED màu đỏ được làm từ các thành phần hóa học như nhôm, gali, a-xen. Đèn LED màu trắng được tạo ra bằng cách bao phủ một lớp photphorơ màu vàng bên ngòai đèn LED xanh da trời.

Một bóng đèn LED công suất lớn có thể sản sinh ra lượng ánh sáng là 80 lumen (đơn vị quang thông), trong khi đó một bóng đèn sợi đốt tiêu chuẩn có công suất 60W có thể cung cấp lượng ánh sáng là 900 lumen. Điều đó có nghĩa là một bóng đèn LED công suất lớn chỉ có thể cung cấp lượng ánh sáng bằng 1/11 so với một bóng đèn sợi đốt 60W. Để có thể cung cấp đủ ánh sáng người ta phải sản xuất những cụm đèn LED, tuy nhiên thì tương lai vẫn thuộc về đèn LED khi mà những cải tiến đã nâng gấp đôi công suất chiếu sáng của loại đèn này trong 2 năm trở lại đây.



Lượng nhiệt sinh ra trong quá trình hoạt động của đèn LED cũng thấp hơn rất nhiều (gần như không đáng kể) so với các loại bóng đèn thông thường hiện nay, đó cũng chính là một trong những lý do khiến đèn LED tiết kiệm điện năng hơn các loại bóng khác.

Cũng giống như tất cả các loại bóng đèn khác, hiệu năng của đèn LED được đo bằng công thức lumen/Watt. Loại đèn LED ánh sáng trắng ấm có hiệu năng vào khỏang 25-44 lumens/watt trong khi đó loại LED ánh sáng trắng lạnh có hiệu năng tốt hơn 47-64 lumens/watt, còn loại bóng đèn huỳnh quang thông thường được sử dụng trong các gia đình có hiệu năng thấp hơn với 10-18 lumens/watt.

Đèn LED không sử dụng nguồn điện xoay chiều 220V thông thường mà chỉ sử dụng dòng điện một chiều với hiệu điện thế nhỏ nên thường có bộ lọc và bộ điều khiển đi kèm.



Nguyên tắc hoạt động khác với các loại đèn sợi đốt hay đèn huỳnh quang khiến cho tuổi thọ của đèn LED cao hơn. Trong điều kiện phòng thí nghiệm tuổi thọ trung bình của một bóng đèn LED có thể đạt tới 100.000 giờ họat động và trong điều kiện thực tế cũng đạt tới con số đáng khâm phục là 60.000 giờ chiếu sáng.

Hiện đã có những cải tiến đáng kể về công nghệ sản xuất đèn LED mà tiêu biểu là sự ra đời của OLED – đi ốt phát sáng hữu cơ, loại đèn LED có chứa các bon này thậm chí còn tiêu thụ điện năng ít hơn loại đèn LED đang phổ biến hiện nay. OLED được sử dụng làm “nguồn sáng toả” - tia sáng từ một điểm toả đến mọi phương với cường độ giảm theo khoảng cách.

Bên cạnh đó đèn LED còn có những ưu điểm khác như khi hoạt động không sinh ra các tia hồng ngoại hay tia cực tím. Những ưu điểm của loại đèn này là không thể phủ nhận, những thiết kế với nhiều phong cách khác nhau đã và đang biến đèn LED trở thành một

Truy cập Internet từ bóng đèn

Trong tương lai, bóng đèn điện sẽ không chỉ có vai trò chiếu sáng, mà còn có thể giúp chúng ta truy cập Internet, giao tiếp với các thiết bị điện tử trong nhà.

Các thiết bị điều khiển từ xa đang sử dụng tia hồng ngoại để giao tiếp với TV, đầu DVD. Việc biến những chiếc đèn bàn và đèn trần thành điểm truy cập Internet không dây có thể giúp bạn lướt web ở mọi nơi.

"Chúng ta có thể liên lạc ở khắp nơi, miễn là có ánh sáng điện", Thomas Little, một kỹ sư máy tính của Đại học Boston (Mỹ), phát biểu.

Tất nhiên, giới khoa học không thể biến mọi thứ ánh sáng thành mạng không dây. Thomas và nhiều nhà nghiên cứu khác quan tâm tới bóng đèn diode phát sáng (LED) - loại bóng tiêu hao ít năng lượng và có tuổi thọ cao hơn so với các loại bóng đèn truyền thống.



Những bóng đèn LED.


Ngay từ thời cổ đại con người đã biết sử dụng ánh sáng để liên lạc. Các pháo đài của người La Mã báo tin cho nhau bằng các đống lửa lớn. Hải đăng cảnh báo tàu bè tránh xa những dải đá ngầm hay vùng nước xoáy. Cơ quan hàng không vũ trụ và quân đội Mỹ đã xúc tiến việc sử dụng tia laser làm phương tiện truyền tin trực tiếp và nhanh chóng.

Tuy nhiên, các công nghệ liên lạc không dây hiện nay phụ thuộc vào sóng radio nhưng tốc độ truyền dữ liệu của sóng radio sẽ chậm đi khi số người truy cập Internet và thiết bị truy cập (máy tính, PDA, điện thoại) cùng chiếm lĩnh một băng thông tăng lên.

Ánh sáng có thể khắc phục vấn đề về nghẽn băng thông vì nó truyền dữ liệu trực tiếp tới từng thiết bị và người dùng. Đầu tiên, thông qua dây điện, dữ liệu sẽ được truyền từ một bộ định tuyến không dây tới các đèn LED (đặt ở bàn hoặc treo trên trần nhà). Từ đây các đèn LED sẽ truyền dữ liệu tới các thiết bị.

Việc truyền tin bằng ánh sáng có độ bảo mật cao hơn, vì ánh sáng không thể xuyên qua các bức tường như sóng radio. Một hệ thống không dây dựa trên ánh sáng không thể đi qua 4 bức tường của căn phòng. Những người hàng xóm có tâm lý "xài chùa" và hiếu kỳ sẽ không thể lợi dụng hệ thống của bạn để truy cập Internet miễn phí, trừ khi họ đứng bên ngoài cửa sổ nhà bạn, nơi ánh sáng có thể thoát ra.

Thomas và các cộng sự đã chế tạo được hệ thống truyền dữ liệu thử nghiệm từ một bộ định tuyến cải tiến và đèn LED.

Đèn LED đã xuất hiện khá phổ biến trong nhiều lĩnh vực của đời sống, từ màn hình máy tính tới đèn giao thông. Tuy nhiên, nó vẫn chưa được sử dụng nhiều như bóng đèn truyền thống vì giá thành cao (từ 30 USD trở lên). Bù lại, một bóng LED có tuổi thọ tới hơn 50 nghìn giờ và giúp cắt giảm số tiền điện mỗi tháng. Thomas hy vọng rằng việc truyền dữ liệu bằng ánh sáng điện sẽ trở nên phổ biến trong 5-10 năm tới, khi giá thành đèn LED giảm mạnh.

thank

@:
Bộ tắt/mở thiết bị điện 4 kênh vô tuyến:
[You must be registered and logged in to see this link.]

Bộ hẹn giờ điện tử tắt/mở thiết bị tự động thông minh tiết kiệm điện:
[You must be registered and logged in to see this link.]

Thiết bị báo động hồng ngoại Model HT1A:
[You must be registered and logged in to see this link.]

Camera ngụy trang móc khóa quay phim, chụp ảnh, ghi âm 2 Mega pixel:
[You must be registered and logged in to see this link.]

Bộ mở rộng tầm điều khiển remote Tivi, đầu máy, DVR Camera...chuyên dùng cho phòng Karaoke:
[You must be registered and logged in to see this link.]

Cân điện tử bỏ túi dạng móc treo. Cân từ 50g...40KG. Hữu ích cho mọi người:
[You must be registered and logged in to see this link.]

Camera chống trộm Mini DVCam tự động ghi hình khi có tiếng động, vừa là WebCam 2.0 MegaPixel:
[You must be registered and logged in to see this link.]