Đèn Led, những điều cần biết

• Tìm hiểu các thông số đèn led

Đèn led tưởng chừng như đơn giản mà lại khiến rất nhiều người nhầm lẫn do có nhiều thông số đèn led khác nhau. Nguyên do là đèn led chiếu sáng theo nguyên lý khác hẳn các loại đèn chiếu sáng phổ biến nên lượng hiệu quả phát sáng cao hơn nhiều lần. Bài viết này giúp bạn cập nhật kiến thức liên quan đến các thông số phổ biến của đèn led.

Đèn led là gì và nguyên tắc phát sáng của đèn led

Đèn led là một thiết bị bán dẫn có khả năng phát sáng khi có dòng điện đi qua. Ánh sáng của đèn led là ánh sáng đơn sắc và có màu từ đỏ đến xanh và tím, một số loại led đặc biệt có khả năng phát ra tia hồng ngoại có bước song dài.

Nguyên lý phát sáng của đèn led là khi các điện tử của dòng điện lấp đầy các chỗ trống của chất bán dẫn, nó sẽ sinh ra bức xạ ánh sáng và ánh sáng này có màu khác nhau là do các tạp chất có trong chất bán dẫn. Nguyên lý phát sáng này khác với bóng đèn huỳnh quang vốn do các ion sinh ra bởi điện áp cao trên 2 đầu đèn va đập vào phân tử khí hiếm trong ống mà phát sinh ánh sáng. Do đó, đèn led an toàn hơn so với đèn huỳnh quang do không phát sinh khí hiếm ra môi trường cũng như không bị hiện tượng nhấp nháy vốn có của đèn huỳnh quang. Đèn compact  cũng hoạt động như đèn huỳnh quang nhưng dùng loại bột huỳnh quang loại mới giúp phát ra nhiều ánh sáng hơn. Vì vậy việc nắm rõ các thông số đèn led giúp bạn tối ưu việc sử dụng và dùng đúng từng loại đèn vào các mục đích khác nhau.

Các thông số của đèn led

Công suất đèn – Watt

Watt là đơn vị đo công suất và thường dùng để xác định lượng điện năng tiêu thụ. Đối với đèn, đó sẽ là lượng điện năng tiêu thụ của đèn và thường bị nhầm lẫn như là đơn vị đo độ sáng. Điều này đúng đối với đèn dây tóc và đèn huỳnh quang khi điện năng được dùng tạo ra bức xạ nhiệt và nhờ bức xạ nhiệt hoặc va đập của các điện tử mà sinh ra ánh sáng.

Tuy nhiên khi đèn led ra đời thì đã phá vỡ sự liên hệ trực tiếp giữa công suất và lượng sáng vì hiệu suất rất cao của đèn led. Do đó, thông số của đèn ngày nay phải là Lumens tức quang thông.

Bảng thông số công suất và hiệu suất của đèn led

Độ sáng của đèn led – Lumens

Lumens là đơn vị đo quang thông đại diện cho tổng lượng ánh sáng nhìn thấy được bằng mắt thường.

Với sự phát triển và phổ biến của đèn led, đơn vị Lumens trở thành đơn vị chuẩn để xác định hiệu suất và là chuẩn để thiết kế ánh sáng. Giống như ta mua trái cây theo kg, nước theo lít, thì khi mua bóng đèn là ta mua lượng ánh sáng nó phát ra là Lumens chứ không phải là mua phần công suất điện nó tiêu thụ.

Độ tập trung sáng – Lux

Và khi có Lumens thì còn có thêm một đơn vị đó là Lux. Luc là đơn vị độ rọi của ánh sáng trên một đơn vị diện tích. Đơn vị này thường được sử dụng phổ biến trong đèn chiếu điểm hoặc đèn pin khi nó thể hiện sự tập trung cường độ ánh sáng mà một đèn chiếu điểm có thể mang lại. Một bóng đèn có thể phát ra lượng lumen lớn nhưng nếu diện tích chiếu sáng quá rộng thì lux sẽ là nhỏ. Việc đạt được độ rọi 500 lux là có thể trong nhà bếp với một ngọn đèn huỳnh quang đặt cố định có công suất 12.000 lumen. Để chiếu sáng sàn xí nghiệp với diện tích gấp hàng chục/trăm lần nhà bếp thì người ta cần phải có hàng chục/trăm đèn như vậy. Vì thế, việc chiếu sáng một diện tích lớn hơn mà có cùng một giá trị độ rọi thì cần phải có nhiều lumen hơn.

Mô tả thông số Lux của đèn led

Dưới dây là bảng hướng dẫn thông số độ sáng tiêu chuẩn cho các mục đích hoạt động khác nhau:

HOMES Illumination (lux, lumen/m2)
Casual Reading	300 – 500
Workshop or intensive reading	500 – 1200
Kitchen	300 – 550
Dining room	200 – 300
Laundry room	200 – 550
High detail work	1000 – 2000

 

 

Nhiệt độ màu của ánh sáng – Kelvin hoặc viết tắt là K

Bạn nào có tìm hiểu về nhiếp ảnh thì sẽ biết về thông số này. Màu của ánh sáng mang chữ nhiệt độ vì đó là nhiệt độ của thanh kim loại khi nó phát ra ánh sáng của một màu nhất định. Với bóng đèn thì nhiệt độ màu là cách biểu hiện ra bên ngoài của chùm ánh sáng phát ra từ bóng đèn đó. Nhiệt độ màu thấp sẽ là những màu ấm và khi nhiệt độ càng cao thì ánh sáng càng lạnh. Đèn led phát ra ánh sáng không do sự đốt nóng như bóng đèn dây tóc nên nhiệt độ màu mang tính chỉ thị và đèn led cho phép điều chỉnh nhiệt độ màu một cách chính xác nhất so với đèn dây tóc và đèn huỳnh quang.

Thông số nhiệt độ màu

 

Color Temperature	Kelvin	Use
warm/soft white	<= 3200K	daily living; bedroom, rec room, living room, family room
cool/bright white	3200-4000K	work; garage, hobby room, kitchen, bathroom
daylight	>=4000K	detail; reading or where you want accurate color rendition

 

Độ hoàn màu – CRI

Chỉ số hoàn màu (color rendering index) ký hiệu là CRI Hay RA là chỉ số phản ánh độ trung thực của màu sắc vật được chiếu sáng. giá trị CRI càng cao chất lượng càng tốt. CRI cao nhất là 100 và chấp nhận được cho các chiếu sáng nội thất khi ở giá trị 70-80. Chỉ số hoàn màu còn được chia thành từng nhóm như sau:

+ CRI = 100: Ánh sáng bán ngày là ánh sáng có độ trung thực nhất

+ CRI = 0: Ánh sáng đơn sắc như: xanh, đỏ, tím, vàng…là ánh sáng có độ trung thực thấp nhất

+ CRI <50: Màu sắc của vật bị biến đổi hoàn toàn (khi chiếu sáng vật thể sẽ bị nhợt nhạt, không giống thực tế)

+ CRI từ 50-70: ánh sáng hơi bị biến đổi, có thể dùng trong các ngành sản xuất công nghiệp không cần màu chính xác

+ CRI từ 70-85:Ánh sáng thông dụng, gần như trung thực.

+ CRI từ 85-95: sử dụng cho các khu vực cần phần biệt màu sắc chuẩn như xưởng in màu, xưởng pha chế sơn..

 

Thông số độ hoàn màu

 

 

Góc chiếu sáng của đèn led

Khác với đèn dây tóc và huỳnh quang khi ánh sáng được tỏa ra đẳng hướng đều tất cả các hướng, đèn led chiếu sáng trong một góc nhất định và tùy thuộc vào loại chip led được sử dụng và tối đa là 120 độ.

Tuổi thọ của đèn led

Thường tuổi tho của đèn led dựa vào lượng ánh sáng còn lại mà chip led có thể phát ra, có thể là tuổi thọ khi đèn led còn 70% lumens hoặc khi còn 50% lumens. Một chip led điển hình sẽ  có tuổi thọ tối đa 50,000 giờ làm việc khi ánh sáng còn lại của nó là 50% lumens và nếu chọn mốc 70% lumens thì chip led có tuổi thọ khoảng 30,000 giờ chiếu sáng.