Một điều mà ai cũng thừa nhận là có thể chạm tay vào 1 chip led đang sáng nhưng không thể chạm vào 1 bóng đèn dây tóc đã thắp sáng 1 thời gian nhất định. Muốn thay bóng đèn dây tóc hay đèn compact tiết kiệm điện thì ta phải đợi đèn nguội đi rồi mới chạm vào. Thế thì nhiệt độ từ đâu ra vậy? Bài viết này sẽ giúp các bạn hiểu phần nào về cơ chế sinh ra nhiệt của đèn led và từ đó có được kiến thức đúng đắn về đèn led. Do đó, kiến thức của bài được tham khảo từ tạp chí về đèn led uy tín nhất của Mỹ là Led Magazine để tránh những lệch lạc ban đầu về led; thứ đã rất thông dụng trên thế giới và dần phổ biến tại Việt Nam.

Nhiệt độ của các loại đèn led.

Ngoài việc tạo ra ánh sáng từ năng lượng điện, các loại đèn còn tạo ra các dạng năng lương khác nhau. Đối với bóng đèn sợi đốt 100W thì lượng điện tiêu thụ sẽ chuyển hóa 12% thành nhiệt độ, 83% thành bức xạ hồng ngoại và chỉ 5% là thành áng sáng nhìn được. Chính bức xạ hồng ngoại làm nóng phần vỏ bóng đèn và ngay cả không gian xung quanh nên bạn sẽ cảm thấy nóng khi đứng gần bóng đèn sợi đốt.

Ngược lại với đèn sợi đốt, đèn led chuyển hóa 15% năng lượng điện thành ánh sáng nhìn được và 85% tạo ra nhiệt. Một số loại led cao cấp ví dụ như OLED có khả năng biến đổi 40% năng lượng điện thành ánh sáng. Điều này giải thích tại sao nói đèn led có hiệu suất cao, tiết kiệm điện.

Nhưng 85% năng lượng điện thành nhiệt thì nhiệt độ trên chip led phải nóng lắm chứ. Tại sao khi tôi chạm vào đèn led dây thì không thấy nóng lắm?

Ah đó là vì 1 chip led của các loại đèn led dây dán là chip led công suất thấp. Bạn có led dây dán 24W/m và 120led/m thì 1 chip led chỉ có 0.2W, khác hẳn với 1 bóng đèn sợi đốt 100W, do đó 85% năng lượng của 0.2W mà sinh ra nhiệt thì vẫn chưa thể làm phỏng tay được – khác với 85% của 100W tạo ra nhiệt. Thêm nữa, đèn led luôn có hệ thống tản nhiệt thật tốt để tránh nhiệt độ tích tụ trên đèn led. Độ nóng mà ta cảm nhận khi cầm led dây dán chính là 1 phần nhiệt độ đang được tản ra trên bộ tản nhiệt của đèn led.

Nhiệt độ của các loại đèn led sinh ra từ đâu?

Chip led được cấu tạo bởi 2 phần vật chất bán dẫn N và P tiếp xúc với nhau. Và ánh sáng phát ra ngay tại mặt tiếp xúc, đồng thời nhiệt độ cũng sinh ra tại đây.

Cấu tạo bên trong của chip led

Khi nhiệt độ tại điểm tiếp xúc N-P tăng lên thì làm cho lượng ánh sáng phát ra giảm đi và đồng thời ảnh hưởng đến tuổi thọ chip led nếu nhiệt độ này không được phát tán đi. Tuy đèn led không chết ngay (hiện tượng đứt bóng) như đèn sợi đốt nhưng đèn led sẽ bị mờ dần nên tuổi thọ đèn led được tính khi đèn led chỉ còn giữ được 75% cường độ sáng ban đầu. Vậy, khi  nói đèn led có tuổi thọ 30,000 giờ thì tức là sau 30,000 giờ led không còn giữ được lumens sáng như ban đầu mà nó chỉ mờ đi 1 chút (25%) thôi.

Theo cấu tạo, nhiệt độ tạo ra tại điểm tiếp giáp sẽ được chuyển ra phần tản nhiệt bên trong, sau đó qua phần bo mạch rồi đến hệ tản nhiệt bên ngoài. Qua mỗi lớp tiếp xúc là 1 lần nhiệt độ bị ảnh hưởng bởi hệ số truyền nhiệt của vật chất ấy. Nên nếu bề mặt tản nhiệt có nóng chứng tỏ nhiệt đã được truyền ra đến bộ tản nhiệt bên ngoài và nếu bề mặt tản nhiệt không nóng, chứng tỏ là nhiệt độ vẫn còn trong nội tại chip led.

Như vậy, đối với các loại đèn led, khi ta cầm vào thấy nóng chứng tỏ nhiệt độ đã truyền rất tốt ra bên ngoài và nếu thấy không nóng chứng tỏ nhiệt độ vẫn còn nằm trong bề mặt tiếp xúc P-N của chip led. Hậu quả là loại đèn led dây dán đó sẽ giảm độ bền, dù nhiệt độ thấp lại rất tốt khi không làm bong tróc keo dán. Bạn thấy đó, điều này hết sức quan trọng nhé.

Đồng thời, bạn cũng cần ghi nhớ là phần mặt tiếp xúc P-N luôn bị bao bọc bởi lớp silicon rồi cả phần bột nhựa tạo màu đắp lên phần bán dẫn nên khi bạn chạm vào chip led, bạn chỉ chạm vào lớp nhựa thôi. Nhựa thì dẫn nhiệt kém nên nếu thấy nhựa nguội và bản mạch cũng nguội thì led đó không tốt bạn nhé.

Phân bố truyền nhiệt ra bên ngoài của chip led

Một điểu may mắn là hệ đèn led thanh nhôm KP của Kim Phát thì có led dây dán dán trực tiếp lên trên thanh nhôm nên phần thanh nhôm giống như bộ tản nhiệt ngoài bổ sung cho chip led, giúp nhiệt độ được tản ra nhanh hơn và tăng tuổi thọ dây led. Hãy tham khảo các loại đèn led thanh nhôm KP tại đây và nếu có thắc mắc gì thì bạn có thể gọi ngay số 0903.869.447 hoặc phần liên hệ.

Biên dịch: Kim Phát – denledmythuat.com