Cấu tạo đèn LED gồm những bộ phận nào?

Cấu tạo đèn LED gồm nhiều bộ phận phối hợp để tiếp nhận nguồn điện, tạo ánh sáng, kiểm soát hướng chiếu và thoát nhiệt trong quá trình hoạt động. Tùy kiểu đèn, hình dạng và cách bố trí linh kiện có thể khác nhau, nhưng cấu trúc cơ bản thường gồm chip LED, bảng mạch, bộ nguồn, hệ quang học, bộ phận tản nhiệt và thân vỏ.

1. Cấu tạo đèn LED theo hệ thống phát sáng

Đây là phần trực tiếp tạo ra ánh sáng của đèn, với chip LED được bố trí trên bảng mạch và liên kết với các thành phần cấp điện phía sau.

​

1.1. Chip LED

Chip LED là bộ phận quan trọng trong cấu tạo đèn led và bộ phận này có nhiệm vụ trực tiếp phát sáng khi được cấp dòng điện phù hợp. Tùy thiết kế, một bộ đèn có thể sử dụng một chip công suất lớn, nhiều chip riêng lẻ hoặc các chip được bố trí thành cụm trên cùng bảng mạch.

Loại chip và cách bố trí có liên quan đến quang thông, hiệu suất phát quang, màu ánh sáng và khả năng phân bố nguồn sáng trên bề mặt đèn. Đây là một trong những thành phần chính quyết định đặc tính ánh sáng trước khi ánh sáng đi qua hệ quang học.

1.2. Bảng mạch LED

Bảng mạch là vị trí cố định và kết nối các chip LED với nhau. Các đường dẫn trên mạch đưa dòng điện tới từng chip, đồng thời giữ nguồn sáng theo đúng vị trí đã được thiết kế.

Bảng mạch thường được đặt tiếp xúc với phần truyền nhiệt phía sau. Nhiệt phát sinh tại chip vì thế có thể được dẫn sang thân hoặc bộ phận tản nhiệt thay vì tập trung lâu tại khu vực nguồn sáng.

2. Cấu tạo theo hệ thống cấp nguồn đèn led

Nguồn điện cấp từ bên ngoài không phải lúc nào cũng phù hợp để đưa trực tiếp tới chip LED. Hệ thống cấp nguồn đảm nhiệm việc chuyển đổi và duy trì dòng điện cần thiết cho cụm phát sáng.

2.1. Bộ nguồn LED

Bộ nguồn, thường được gọi là LED driver, tiếp nhận điện đầu vào và chuyển đổi thành dòng điện phù hợp với chip LED. Tùy loại đèn, driver có thể nằm trong thân, đặt trong một khoang riêng hoặc được bố trí thành bộ phận tách rời.

Đặc tính của driver cần tương thích với cấu hình LED mà nó cấp điện. Vì vậy, bộ nguồn và cụm LED là hai phần có quan hệ trực tiếp trong quá trình vận hành của đèn.

2.2. Dây dẫn và các điểm kết nối

Dây dẫn tạo đường truyền điện giữa đầu vào, bộ nguồn và bảng LED. Các đầu nối hoặc điểm tiếp xúc giúp liên kết từng bộ phận thành một mạch điện hoàn chỉnh.

Cách bố trí những chi tiết này thay đổi đáng kể theo kích thước và kiểu đèn. Với các thiết kế nhỏ, chúng có thể nằm hoàn toàn bên trong thân; những bộ đèn lớn hơn có thể chia thành nhiều khoang riêng cho nguồn và cụm phát sáng.

3. Cấu tạo đèn LED theo hệ thống quang học

Sau khi chip tạo ra ánh sáng, hệ quang học kiểm soát cách ánh sáng đi ra khỏi bộ đèn. Tùy sản phẩm, hệ thống này có thể sử dụng thấu kính, chóa phản quang, mặt tán sáng hoặc kết hợp nhiều thành phần.

3.1. Thấu kính LED

Thấu kính được đặt phía trước chip để điều chỉnh hướng và góc phân bố ánh sáng. Một thấu kính có thể bao phủ một chip hoặc một nhóm chip tùy cấu trúc của bộ đèn.

Khi thay đổi hình dạng thấu kính, ánh sáng có thể được tập trung vào vùng hẹp hoặc phân bố trên phạm vi rộng hơn. Vì vậy, hai bộ đèn sử dụng nguồn LED tương tự vẫn có thể tạo vùng chiếu khác nhau nếu hệ quang học khác nhau.

3.2. Chóa phản quang

Chóa sử dụng bề mặt phản xạ để định hướng phần ánh sáng phát ra từ nguồn LED. Hình dạng, chiều sâu và độ mở của chóa ảnh hưởng đến vùng ánh sáng phía trước đèn.

Chóa không xuất hiện trên mọi loại đèn LED. Ở một số thiết kế, chức năng kiểm soát ánh sáng được đảm nhiệm chủ yếu bởi thấu kính hoặc mặt tán thay vì bộ phận phản quang riêng.

3.3. Mặt tán sáng

Mặt tán nằm phía trước nguồn sáng và thường được sử dụng khi cần đưa ánh sáng qua một bề mặt rộng hơn. Bộ phận này đồng thời che các chip LED bên trong và tạo bề mặt hoàn thiện cho đèn.

Tùy thiết kế, mặt tán có thể trong, mờ hoặc sử dụng cấu trúc bề mặt riêng để tác động đến cách ánh sáng truyền ra ngoài.

4. Cấu tạo theo hệ thống tản nhiệt đèn led

Chip LED và bộ nguồn đều phát sinh nhiệt khi hoạt động. Vì vậy, nhiều loại đèn có phần truyền và thoát nhiệt được bố trí liền với bảng LED hoặc thân đèn.

4.1. Bộ phận tản nhiệt

Bộ phận tản nhiệt tiếp nhận nhiệt từ khu vực nguồn sáng rồi truyền ra môi trường xung quanh. Các thiết kế thường tăng diện tích tiếp xúc với không khí bằng gân, rãnh, cánh hoặc các bề mặt mở.

Hình thức tản nhiệt phụ thuộc khá nhiều vào loại đèn. Đèn có thân nhỏ có thể tận dụng chính vỏ đèn để truyền nhiệt, trong khi những bộ đèn công suất lớn thường có vùng tản nhiệt rõ hơn.

4.2. Thân và vỏ đèn

Thân vỏ giữ các linh kiện ở đúng vị trí và tạo lớp bảo vệ cho cấu trúc bên trong. Ở nhiều sản phẩm, thân kim loại còn tham gia trực tiếp vào quá trình truyền nhiệt từ bảng LED ra bên ngoài.

Hình dạng thân thay đổi theo mục đích sử dụng và phương thức lắp đặt. Vì vậy, đây là bộ phận có sự khác biệt lớn giữa đèn bulb, đèn âm trần, đèn pha, đèn nhà xưởng, đèn đường và nhiều dòng LED khác.

Cấu tạo đèn LED cơ bản gồm chip LED và bảng mạch tạo ánh sáng, driver cấp nguồn, hệ quang học kiểm soát vùng chiếu, bộ phận tản nhiệt và thân vỏ bảo vệ linh kiện. Cách tổ chức những thành phần này có thể thay đổi theo từng dòng đèn, nhưng chúng vẫn phối hợp theo quá trình từ cấp điện, phát sáng, phân phối ánh sáng đến kiểm soát nhiệt khi thiết bị hoạt động.