Đèn LED chiếu sáng
Đèn LED là các đèn có th th p sáng hàng 100.000 gi , nghĩa là có th t n t i đ c 35ể ắ ờ ể ồ ạ ượ
năm v i ch đ làm vi c tám ti ng m t ngày. , và tiêu th năng l ng b ng kho ng 1ớ ế ộ ệ ế ộ ụ ượ ằ ả
ph n m i bóng đèn thông th ng. Đó chính là u th c a m t công ngh hoàn toànầ ườ ườ ư ế ủ ộ ệ
m i v các đèn LED. Và cho đ n nay công ngh m i này đã phát huy và m r ng r tớ ề ế ệ ớ ở ộ ấ
nhi u và đang chuy n t chi u sáng các ôtô sang chi u sáng các nhà . Công nghề ể ừ ế ở ế ở ệ
này đ c chú tr ng không ph i ch vì tu i th bóng đèn đ c tăng cao mà còn vì ti tượ ọ ả ỉ ổ ọ ượ ế
ki m đ c năng l ng đi n r t nhi u. Ng i ta đã tính đ c r ng, n u đèn LEDệ ượ ượ ệ ấ ề ườ ượ ằ ế
đ c dùng đ chi u sáng 50% th tr ng c a M thì theo Vi n Hàn lâm khoa h c M ,ượ ể ế ị ườ ủ ỹ ệ ọ ỹ
s gi m đ c 17 GW( gigawatt) , ho c t ng đ ng v i gi m đ c 17 t máy phátẽ ả ượ ặ ươ ươ ớ ả ượ ổ
đi n h t nhân thông th ng.ệ ạ ườ
Trang b kèm theo m t t m pin đi n m t tr i và m t b acquy, ta s có đ c m t bị ộ ấ ệ ặ ờ ộ ộ ẽ ượ ộ ộ
chi u sáng hoàn toàn đ c l p. S dĩ nh v y vì công su t c a đèn LED r t th p, khôngế ộ ậ ở ư ậ ấ ủ ấ ấ
v t quá m t ph n t watt, mà đ chi u sáng đ đ đ c sách và chu n b m t b a ăn.ượ ộ ầ ư ộ ế ủ ể ọ ẩ ị ộ ữ
M t gi i pháp khác, đó là v i m t tr m đi n gió lo i nh , có th chi u sáng c m tộ ả ớ ộ ạ ệ ạ ỏ ể ế ả ộ
làng, nh H i chi u sáng th gi i ( Association Light Up the World) đã ch ng minh ư ộ ế ế ớ ứ ở
Nepal và Sri Lanka v i 700 ngôi nhà và tr ng h c. K t q a là v i m t tr m đi n gióớ ườ ọ ế ủ ớ ộ ạ ệ
100 wat , đ đ chi u sáng cho 60 gia đình. Hãng LumiLeds , m t liên k t gi a Philípủ ể ế ộ ế ữ
Lighting và Agilent Technologie, đ u năm nay đã ch t o các đèn LED 5W có đ chi uầ ế ạ ộ ế
sáng t i 120 lumen, có nghĩa là t ng đ ng v i bóng đèn 20 W thông th ng, đi u đóớ ươ ươ ớ ườ ề
có nghĩa là ti t ki m t i c năng l ng . Ngoài ra lo i đèn diode này v n th p h n cế ệ ớ ả ượ ạ ẫ ấ ơ ả
đèn huỳnh quang ho c đèn “ ti t ki m năng l ng “ ( đèn compact ) .ặ ế ệ ượ
Ngày nay ng i ta đã bi t r ng đã đ n lúc có “hi n t ng” đèn LED. Hãy xem xét m tườ ế ằ ế ệ ượ ộ
bóng đèn tóc thông th ng: trong đèn có m t s i đ t kim lo i ( th ng là dâyườ ộ ợ ố ạ ườ
tungstene) đ t trong m t môi tr ng khí tr . Đi u này cho th y chi phí ch t o kháặ ộ ườ ơ ề ấ ế ạ
l n, mà hi u xu t l i quá th p. Thêm n a ánh sáng không ph i đ c tr c ti p t o ra ,ớ ệ ấ ạ ấ ữ ả ượ ự ế ạ
mà là qua s đ t nóng dây tóc, do đó tiêu phí năng l ng trong to nhi t. Trong tr ngự ố ượ ả ệ ườ
h p này hi u xu t không th v t quá m t ph n m i lux trên m t wat. Ngoài ra, dâyợ ệ ấ ể ượ ộ ầ ườ ộ
tóc l i b nh h ng khi va ch m và có rung đ ng m nh, có th làm đ t tóc, do đó màạ ị ả ưở ạ ộ ạ ể ứ
tu i th không th cao. V i các bóng đèn halogen, hi u xu t và tính năng có th đ cổ ọ ể ớ ệ ấ ể ượ
c i thi n chút ít. . Còn v i các đèn huỳnh quang và v i các đèn dùng áp xu t th p nhả ệ ớ ớ ấ ấ ư
trong các đèn chi u sáng công c ng hi n nay, v hi u xu t đã đ c nâng cao đáng k :ế ộ ệ ề ệ ấ ượ ể
đ t t i hàng trăm lux cho m t wat, đó là vì năng l ng đi n tiêu th đã đ c bi n đ iạ ớ ộ ượ ệ ụ ượ ế ổ
tr c ti p thành ánh sáng , do đó l ng năng l ng đ làm nóng r t ít. Nh ng t n t iự ế ượ ượ ể ấ ư ồ ạ
v n đ là v i các lo i bóng đèn này v n c n c n có m t m ch đ t o ra các xung caoấ ề ớ ạ ẫ ầ ầ ộ ạ ể ạ
áp ( cu n ch n l u, b m i...) đ t o ra plasma đ p vào các l p b t tr ng ph bênộ ấ ư ộ ồ ể ạ ậ ớ ộ ắ ủ
trong thành bóng đèn. Các m ch này đ c đ t trong đuôi bóng, giá thành ch t o cũngạ ượ ặ ế ạ
ph i t i năm đ n m i l n đ t h n bóng đèn tóc thông th ng. H n n a lo i bóng đènả ớ ế ườ ầ ắ ơ ườ ơ ữ ạ
này không ch u đ c vi c đóng c t liên ti p và c n ph i có m t kho ng th i gian ítị ượ ệ ắ ế ầ ả ộ ả ờ
nh t là ba m i giây đ đ t đ c đ sáng hoàn toàn , và hi u xu t l i gi m xu ng r tấ ươ ể ạ ượ ộ ệ ấ ạ ả ố ấ
th p trong môi tr ng b l nh.ấ ườ ị ạ
So sánh các bóng đèn tóc thông th ng, đèn huỳnh quang và đèn khí áp xu t th p v iườ ấ ấ ớ
các đèn LED, ta th y là đèn LED có t t c các u đi m c a các lo i trên mà l i khôngấ ấ ả ư ể ủ ạ ạ
có m t nh c đi m nào. Tuy r ng v n có dùng dây tóc các đèn LED ho t đ ng trên cộ ượ ể ằ ẫ ạ ộ ơ
s bi n đ i tr c tiêp năng l ng chuy n đ i t các đi n t electron sang các photon,ở ế ổ ự ượ ể ổ ừ ệ ử
nghĩa là các h t ánh sáng. V lý thuy t, hi u xu t là đ t t i 100%, vì h u nh toàn bạ ề ế ệ ấ ạ ớ ầ ư ộ
năng l ng đi n đ c tr c ti p chuy n thành ánh sáng mà không chuy n thành năngượ ệ ượ ự ế ể ể
l ng nhi t, không làm nóng môi tr ng chung quanh. Cũng vì u đi m này mà cácượ ệ ườ ư ể
nhà ch t o các thi t b l nh ( nh t l nh...) mong mu n s d ng các đèn này trongế ạ ế ị ạ ư ủ ạ ố ử ụ
trong chi u sáng bên trong các thi t b l nh ( t l nh, thi t b làm đá...) .ế ế ị ạ ủ ạ ế ị
M t cái đèn led bao g m m t con “ r p” nh , phát sáng d i tác d ng c a m t dòngộ ồ ộ ệ ỏ ướ ụ ủ ộ
đi n. “ Con r p” này đ t trên m t cái n p kim lo i đ c c đ nh trên m t đi n c c. Cóệ ệ ặ ộ ắ ạ ượ ố ị ộ ệ ự
m t s i tóc b ng vàng n i gi a hai đi n c c. T t c đ c b c trong m t kh i nh aộ ợ ằ ố ữ ệ ự ấ ả ượ ọ ộ ố ự
t ng h p trong su t. V i c u trúc nh v y nên đèn LED ch u đ c va ch m m nh, r tổ ợ ố ớ ấ ư ậ ị ượ ạ ạ ấ
b n và có c u trúc đ n gi n.ề ấ ơ ả
Do hi n t ng phát sáng d a trên năng l ng l ng t , do đó v m t lý thuy t , đènệ ượ ự ượ ượ ử ề ặ ế
LED là không b lão hoá , do đó mà các nhà ch t o có th kh ng đ nh r ng tu i thị ế ạ ể ẳ ị ằ ổ ọ
c a m u mã ban đ u này là đ t t i 100.000 gi . Ngoài ra, nh ng đèn này l i không hủ ẫ ầ ạ ớ ờ ữ ạ ề
b nh h ng c a nhi t đ môi tr ng và s đóng c t liên t c. Đi n áp đ phát sángị ả ưở ủ ệ ộ ườ ự ắ ụ ệ ể
thu c d ng th p : kho ng 2 đ n 5 von. Đ dùng v i đi n áp cao h n, có th đ u n iộ ạ ấ ả ế ể ớ ệ ơ ể ấ ố
ti p nhi u đèn LED. V i m t nhóm g m 6 đèn điôt ( LED) có th cung c p m t ánhế ề ớ ộ ồ ể ấ ộ
sáng t ng đ ng v i m t bóng đèn 60w thông th ng.ươ ươ ớ ộ ườ
V i các đ c đi m nh đã nêu ra trên, ta có th th y r ng đèn LED đang chi m d nớ ặ ể ư ở ể ấ ằ ế ầ
th tr ng , nh t là trong lĩnh v c xe h i , vì ch u đ c rung đ ng và va ch m m nh,ị ườ ấ ự ơ ị ượ ộ ạ ạ
l i có tu i th cao nên ít ph i thay th , l i d l p ráp vì đ n gi n, th m chí không c nạ ổ ọ ả ế ạ ễ ắ ơ ả ậ ầ
đ n đui đèn. Có th nói r ng trong t ng lai g n các đèn LED s m ra m t th hế ể ằ ươ ầ ẽ ở ộ ế ệ
chi u sáng m i , thay th cho các đèn hi n t i .ế ớ ế ệ ạ
Xuất bản lúc 10:25 09/11/2011
Nâng cao hi u su t c a đèn LED UV b ng các vi s i oxit k mệ ấ ủ ằ ợ ẽ
Các nhà nghiên c u làm vi c t i Vi n Công ngh Georgia, Hoa Kỳ, đã s d ng các vi s i oxitứ ệ ạ ệ ệ ử ụ ợ
k m giúp c i thi n đáng k hi u qu c a các đi t phát ra ánh sáng tia c c tím.ẽ ả ệ ể ệ ả ủ ố ự
Các thi t b đèn LED đ u tiên đ c tăng c ng hi u su t b ng cách t o ra các đi n tíchế ị ầ ượ ườ ệ ấ ằ ạ ệ
trong m t v t li u áp đi n s d ng hi u ng áp phototronic.ộ ậ ệ ệ ử ụ ệ ứ
"B ng cách s d ng hi u ng này, chúng ta có th nâng cao hi u qu bên ngoài c a cácằ ử ụ ệ ứ ể ệ ả ủ
thi t b (b i m t nhân t nhi u h n g p b n l n) lên đ n 8%", theo Giáo s Zhong Lin Wang,ế ị ở ộ ố ề ơ ấ ố ầ ế ư
làm vi c t i Khoa Khoa h c V t li u và K thu t Công ngh , Vi n Công ngh Georgia, Hoaệ ạ ọ ậ ệ ỹ ậ ệ ệ ệ
Kỳ.
"T quan đi m th c t , hi u ng m i này có th có nhi u tác đ ng đ i v i quá trình quangừ ể ự ế ệ ứ ớ ể ề ộ ố ớ
đi n, bao g m c nh ng c i ti n trong ti t ki m năng l ng c a các thi t b chi u sáng",ệ ồ ả ữ ả ế ế ệ ượ ủ ế ị ế
Wang nói thêm.
Các thi t b đèn LED phát ra ánh sáng tia c c tím hi u su t cao là c n thi t cho các ngế ị ự ệ ấ ầ ế ứ
d ng trong: hóa h c, sinh h c, công ngh hàng không vũ tr , quân s và y t . M c dù hi uụ ọ ọ ệ ụ ự ế ặ ệ
qu l ng t n i b c a các đèn LED có th cao t i 80%, nh ng hi u qu bên ngoài cho m tả ượ ử ộ ộ ủ ể ớ ư ệ ả ộ
đ n màng m ng LED thông th ng t i m t ti p giáp p-n hi n nay ch có kho ng 3%.ơ ỏ ườ ạ ặ ế ệ ỉ ả
B ng cách s d ng các vi s i oxit k m, các nhà nghiên c u đã t o ra m t ti m năng áp đi nằ ử ụ ợ ẽ ứ ạ ộ ề ệ
trong các dây d n, đ c s d ng đ đi u ch nh kh năng tích đi n và tăng c ng các ph nẫ ượ ử ụ ể ề ỉ ả ệ ườ ầ
t mang đi n tích trong các đèn LED.ử ệ
Do s phân c c c a các ion trong các tinh th c a các v t li u áp đi n, ch ng h n nh : oxitự ự ủ ể ủ ậ ệ ệ ẳ ạ ư
k m, lo i v t li u có ti m năng áp đi n - tích đi n, hình thành t các c u trúc ch u đ ng l cẽ ạ ậ ệ ề ệ ệ ừ ấ ị ự ự
nén c khí cũng nh ch u đ c s quá t i đi n. Trong các đèn LED gallium nitride, các nhàơ ư ị ượ ự ả ệ
nghiên c u đã s d ng ti m năng áp đi n c c b đ đi u ch nh vi c tích đi n t i các m tứ ử ụ ề ệ ụ ộ ể ề ỉ ệ ệ ạ ặ
ti p giáp p-n.ế
nh h ng này làm gia tăng t l đi n t và l tr ng tái k t h p đ t o ra các quang t , c iẢ ưở ỉ ệ ệ ử ỗ ố ế ợ ể ạ ử ả
ti n hi u su t bên ngoài c a thi t b thông qua vi c phát x ánh sáng, phun cao h n bìnhế ệ ấ ủ ế ị ệ ạ ơ
th ng.ườ
"Hi u qu c a vi c s d ng ti m năng áp đi n c c b đ đi u ch nh vi c tích đi n t i cácệ ả ủ ệ ử ụ ề ệ ụ ộ ể ề ỉ ệ ệ ạ
m t ti p giáp p-n", Wang cho bi t. "Đi u này m ra m t lĩnh v c m i b ng cách s d ng hi uặ ế ế ề ở ộ ự ớ ằ ử ụ ệ
ng áp đi n đ đi u ch nh các thi t b quang đi n t ".ứ ệ ể ề ỉ ế ị ệ ử
Vi c s d ng đèn LED hi n đang góp ph n quan tr ng cho ti t ki m đi n và b o v môi tr ng. Tuyệ ử ụ ệ ầ ọ ế ệ ệ ả ệ ườ
nhiên, vi c ng d ng công ngh LED cho chi u sáng n c ta còn g p nhi u khó khăn.ệ ứ ụ ệ ế ở ướ ặ ề
Đèn led đ c s d ng r ng rãi trong chi u sáng t i nhi u n c trên th gi i - nh: stượ ử ụ ộ ế ạ ề ướ ế ớ Ả
Ti t ki m 70% đi n năngế ệ ệ
Theo Ti n sĩ Nguy n Văn Thao – Giám đ c Trung tâm h tr phát tri n Công ngh và D ch v (Vi n KH&CN Vi tế ễ ố ỗ ợ ể ệ ị ụ ệ ệ
Nam), công ngh chi u sáng b ng đèn LED là m t trong nh ng đ nh h ng quan tr ng trong lĩnh v c ti t ki mệ ế ằ ộ ữ ị ướ ọ ự ế ệ
năng l ng, chi u sáng c a nhi u qu c gia v i nhi u u đi m v t tr i so v i các công ngh chi u sáng truy nượ ế ủ ề ố ớ ề ư ể ượ ộ ớ ệ ế ề
th ng.ố
GS, TS Phan H ng Khôi – Giám đ c đi u hành D án chi u sáng công c ng hi u su t cao t i Vi t Nam cho bi t,ồ ố ề ự ế ộ ệ ấ ạ ệ ế
đi n năng tiêu th cho chi u sáng trên toàn qu c n c ta chi m h n 25% t ng l ng đi n năng tiêu th . Vi cệ ụ ế ố ở ướ ế ơ ổ ượ ệ ụ ệ
s d ng các thi t b chi u sáng truy n th ng nh đèn s i đ t, đèn halogen tiêu th năng l ng r t cao. Côngử ụ ế ị ế ề ố ư ợ ố ụ ượ ấ
ngh chi u sáng b ng LED đã và đang đ c các n c trên th gi i nghiên c u và ng d ng hi u qu và đ cệ ế ằ ượ ướ ế ớ ứ ứ ụ ệ ả ượ
đánh giá là công ngh chi u sáng c a th k 21.ệ ế ủ ế ỷ
Ngoài m c đích chi u sáng chung, công ngh LED còn s d ng hi u qu trong chi u sáng chuyên d ng cácụ ế ệ ử ụ ệ ả ế ụ ở
lĩnh v c công nghi p, nông nghi p, ng nghi p nh gi m chi phí nhiên li u đánh b t th y s n, kích thích s sinhự ệ ệ ư ệ ư ả ệ ắ ủ ả ự
tr ng cho t t c các lo i cây tr ng trong nuôi c y mô, s n xu t cây gi ng…ưở ấ ả ạ ồ ấ ả ấ ố
Nhi u rào c nề ả
Vi t Nam, công ngh LED cho chi u sáng còn r t m i m . Ông D ng Minh – Ch t ch HĐTV, Công ty TNHHỞ ệ ệ ế ấ ớ ẻ ươ ủ ị
Công ngh LED Ánh sáng m i (Asamled) cho bi t, công ngh LED có nhi u u đi m, nh ng khi tri n khai t iệ ớ ế ệ ề ư ể ư ể ạ
n c ta l i g p ph i nhi u khó khăn và rào c n.ướ ạ ặ ả ề ả
Nhi u c quan, ban ngành và ng i dân v n còn thi u ki n th c, hi u bi t ch a đ y đ v công ngh này. Chúngề ơ ườ ẫ ế ế ứ ể ế ư ầ ủ ề ệ
ta ch a có trình đ chuyên môn trong vi c xây d ng, v n hành và duy trì h th ng công ngh LED. S ph i h pư ộ ệ ự ậ ệ ố ệ ự ố ợ
đ ng b , gi a các c quan nghiên c u và phát tri n, c quan đánh giá ch t l ng s n ph m và các nhà s n xu t,ồ ộ ữ ơ ứ ể ơ ấ ượ ả ẩ ả ấ
cung c p các s n ph m LED ch a ch t ch d n đ n tình tr ng s n xu t, l p ráp đèn LED m t cách t phát, doấ ả ẩ ư ặ ẽ ẫ ế ạ ả ấ ắ ộ ự
đó, ch t l ng s n ph m th p, gây m t lòng tin c a khách hàng.ấ ượ ả ẩ ấ ấ ủ
u đi m c a đèn LED:Ư ể ủ
•Ti t ki m t 30 – 70% đi n năng;ế ệ ừ ệ