Ảnh hưởng của nhiệt đối với đèn LED

Với điốt phát sáng (LED) hiện nay có thể được thay thế toàn bộ các đèn chiếu sáng cho các ứng dụng khác nhau như chiếu sáng nội thất, trang trí kiến trúc ngoài trời, chiếu sáng đường phố,... Nó sử dụng năng lượng ít hơn đèn sợi đốt và có thể kiểm soát rất hiệu quả trong chiếu sáng. Lợi ích lớn nhất mà ta thấy được là có thể kéo dài tuổi thọ của chúng hơn 50.000 giờ sử dụng - tương ứng với hơn 10 năm sử dụng mà không cần thay thế. Chỉ cần chắc chắn rằng các bóng đèn LED không quá nóng, nếu không đèn của bạn sẽ gặp phải vấn đề.

ĐÈN LED LÀM VIỆC NHƯ THẾ NÀO?

Đèn LED được chế tạo từ vật liệu bán dẫn sắp xếp trong một mạng tinh thể. Điều này có nghĩa là các nguyên tử được xếp chồng lên nhau ngay ngắn trong lớp. Do xếp gọn gàng , các electron trong tinh thể bị hạn chế đến mức năng lượng nhất định để chúng không va vào các nguyên tử trong mạng tinh thể. Khi hai tinh thể bán dẫn khác nhau được đặt cạnh nhau, các electron trong mỗi phần có mức năng lượng cho phép khác nhau. Sự khác biệt trong mức năng lượng được gọi là Bandgap, nó quyết định bước sóng của ánh sáng từ đèn LED, đồng nghĩa với việc nó quyết định đến màu sắc phát ra từ bóng đèn LED.

 TẠO RA MÀU TRẮNG

Như đã nói trên, màu sắc phát ra từ bóng đèn LED phụ thuộc vào bước sóng phát ra. Mỗi bước sóng chỉ tương ứng với một màu sắc. Như chúng ta đã biết, ánh sáng trắng là sự kết hợp của nhiều màu sắc khác nhau. Đó là ánh sáng kích thích như nhau đối với mỗi bộ cảm quang trong mắt. Vì vậy đèn LED trắng được thực hiện theo hai cách khác nhau. Phương pháp thứ nhất là kết hợp ánh sáng từ ba màu sắc riêng biệt của ba LED đơn sắc: màu xanh lá cây, màu xanh dương và màu đỏ. Phương pháp thứ hai là sử dụng ánh sáng có bước sóng ngắn từ một LED màu xanh để kích thích một lớp phủ phốt pho. Phốt pho phát ra ánh sáng màu vàng-đỏ kết hợp với ánh sáng màu xanh từ đèn LED để tạo ra màu trắng.

DUY TRÌ CƯỜNG ĐỘ SÁNG

Dòng điện chạy qua LED đẩy electron qua vùng tương tác, nơi mà chúng phát ra năng lượng ánh sáng. Dòng điện càng cao càng sáng - và càng nóng hơn. Nếu không làm gì để giữ cho vùng tương tác không quá nóng, cấu trúc tinh thể có thể bị phá hủy. Một đèn LED có cấu trúc tinh thể bị phá hủy sẽ phát ra ít ánh sáng. Một đèn LED bị phá hủy do quá nhiệt sẽ làm suy giảm cường độ sáng và mờ đi.

SAI LỆCH MÀU

Màu sắc LED khác nhau được tạo ra từ vật liệu khác nhau với các cấu trúc khác nhau. Vật liệu khác nhau phản ứng khác nhau với sự dư thừa nhiệt. Đèn LED màu vàng và màu đỏ thường làm suy giảm nhanh hơn so với màu xanh lá cây và màu xanh dương.Vì vậy, một màu trắng quá nóng tạo ra từ các LED đơn sắc màu đỏ, màu xanh lá cây và màu xanh dương sẽ đưa ra ánh sáng màu đỏ ít hơn làm cho màu trắng xuất hiện xanh hơn. Phốt pho cũng có một sự suy thoái tương tự. Cấu trúc hóa học của nó bị hư hỏng từ quá nhiệt và chúng phát ra ít ánh sáng màu vàng cam, làm cho màu sắc trở thành hơi xanh.

THỜI GIAN SỐNG

Ảnh hưởng nghiêm trọng nhất của nhiệt đối với LED là sự suy giảm thời gian sống. Khi quá nhiệt phá hủy môt vùng tinh thể bán dẫn sẽ tạo ra điện trở lớn hơn. Sau đó, điện trở tăng lên lại làm tăng khả năng quá nhiệt trở lại, gây thiệt hại thêm. Sự suy thoái bởi nhiệt có thể làm giảm thời gian sống từ hàng chục nghìn giờ xuống chỉ một vài nghìn giờ, thậm chí còn ít hơn.