Tìm Hiểu 12 Thông Số Quan Trọng Của Đèn LED Chiếu Sáng

1. Giới Thiệu Về Đèn LED Và Các Thông Số Quan Trọng Cần Biết

Đèn LED (Light Emitting Diode) là một thiết bị phát sáng bán dẫn, hoạt động dựa trên nguyên lý điện tử để phát ra ánh sáng khi có dòng điện đi qua. Đây là công nghệ chiếu sáng hiện đại, thay thế dần các loại đèn truyền thống như đèn sợi đốt và đèn huỳnh quang nhờ vào những ưu điểm nổi bật như hiệu suất cao, tuổi thọ dài, và tiết kiệm năng lượng.

Tìm hiểu thêm về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của đèn LED tại đây

2. 12 Thông Số Quan Trọng Của Đèn LED

2.1 Chip LED của Đèn LED

Khái niệm:

• Chip LED là tên gọi của linh kiện khá phổ biến trên đèn LED nhưng không phải ai cũng biết đèn nó. Đối với đèn LED, chip LED là bộ phận quan trọng nhất không thể thiếu trong cấu tạo của bất cứ đèn LED nào. Chip LED là bộ trực tiếp phát ra ánh sáng, quyết định màu sắc của ánh sáng, cường độ ánh sáng, chất lượng của ánh sáng và tuổi thọ của đèn.

Phân loại Chip LED theo công nghệ:

• Chip LED:
  • Là loại chip ra đời sớm nhất, cấu tạo đơn giản nhất trong các loại chip. Công suất của loại chip led này rất nhỏ chỉ đạt từ khoản 0,05W-0,08. Hiệu suất phát quang thấp chỉ khoản 35 – 80 lm/w. Ứng dụng để làm các loại đèn biển báo, bảng quảng cáo, màn hình,…

• Chip SMD:
  • Chip SMD là một dòng LED có công nghệ mới, có ưu điểm vượt trội.Chip SMD nhẹ hơn và có thiết kế nhỏ gọn hơn so với đèn LED trước đó (LED chip). Chúng thường được gắn trên một bản mạch, cho phép các nhà sản xuất đặt LED gần nhau hơn, điều này giúp chúng chiếm ít không gian đáng kể hơn.

• Chip COB:
  • COB là viết tắt của Chip-On-Board. Đèn LED COB là sản phẩm mới nhất và tiên tiến nhất tham gia vào thị trường đèn LED, với nhiều cải tiến hơn để vượt trội so với các sản phẩm trước đó. Khi được thắp sáng, bạn không thể nhìn thấy từng con chip riêng lẻ mà trông giống như một bảng điều khiển ánh sáng, không giống như SMD.

• Chip COG:
  • Chip COG “Chip on glass- LED filament”. Mắt chip được gắn liền với một chất nền trong suốt giống như dây tóc của bóngđèn truyền thống. Chất cấu tạo nên chất nền là sapphire hoặc thuỷ tinh.
  • Chip COG là dòng chip ít được sử dụng rộng rãi vì chỉ số CRI thấp, hiệu suất phát quang thấp,… chỉ chủ yếu phục vụ để làm các đèn loại bóng thuỷ tinh (Filament) và chữ phát sáng.

Bảng so sánh các dòng Chip:

Chip LED COB nhỏ và nhẹ hơn đáng kể so với SMD và DIP. Vì vật, chúng có độ đồng đều về màu sắc hơn và chiếm ít không gian hơn. Chip LED Dip chiếm nhiều không gian hơn và nặng hơn so với SMD và COB nhưng bù lại chúng bền hơn và có khả năng chống chịu trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt hơn.

Ý nghĩa của Chip LED đối với đèn LED:

Chip LED là bộ phận quan trọng nhất của đèn LED,là bộ phận tạo ra sánh sáng chính trong đèn LED. Nó quyết định độ sáng, màu sắc và hiệu suất phát quang cùa đèn. Chip LED chất lượng cao giúp tăng tuổi thọ và hiệu suất của đèn LED, làm cho chúng trở thành lựa chọn phổ biến với ưu điểm về tiết kiệm năng lượng và chất lượng ánh sáng.

2.2 Công suất đèn LED (Power)

Khái niệm: Công suất (Watt) là một đại lượng dùng để chỉ tốc độ tiêu thụ điện năng của đèn LED trong vòng 1 giờ. Công suất được biểu thị cho độ quang thông hoặc mức độ chiếu sáng của đèn LED trong một đơn vị  diện tích nhất định.

Ký hiệu: W

•Ví dụ: Một chiếc đèn Downlight có công suất 12 Watt sẽ có được in trên vỏ đèn hoặc trên vỏ hộp đèn 12W.

Ý nghĩa đối với đèn LED:Có thể thấy được mức độ tiêu thụ và độ phát sáng của đèn LED. Từ đó tính toán được chi phí khi sử dụng đèn trong 1 tháng.

2.3 Quang thông (LUMINOUS FLUX)

Khái niệm: Quang thông (lumen) là đại lượng dùng để đo công suất bức xạ của toàn bộ nguồn ánh sáng. Về mặt lý thuyết quang thông cho biết mức độ sáng của nguồn sáng. Vì vậy khi mua đèn nên chú ý đèn nào có quang thông càng cao thì đèn sẽ càng sáng.

Ký hiệu:

•Ký hiệu: lm

•Ví dụ: Trên đèn LED Bulb E27 với công suất 6W thì có quang thông là 600 được ký hiệu là 600 lm

Ý nghĩa đối với đèn LED:

Quang thông càng cao, hiệu suất chiếu sáng càng cao. Nếu biết được khu vực chúng ta cần chiếu sáng cần bao nhiêu Lumen chúng ta sẽ suy ra được quang thông của bóng đèn là bao nhiêu và số lượng đèn cần dùng cho khu vực đó.

2.4 Hiệu suất phát quang của đèn LED   (LUMINOUS EFFICACY)

Khái niệm: Hiệu suất phát quang hay còn gọi là hiệu suất chiếu sáng là khả năng chuyển hóa điện năng thành quang năng của 1 đèn LED. Người dùng có thể hiểu là từ trong mỗi 1W sẽ có bao nhiêu quang thông được phát ra.

Ký hiệu:

• Ký hiệu: Lm/w

• Ví dụ: Đèn LED có hiệu suất phát quang 200 được ký hiệu là 200 Lm/w

Ý nghĩa đối với đèn LED: Hiệu suất phát quang giúp chúng ta có cơ sở để nhận biết được đèn LED có khả năng chuyển đổi năng lượng điện năng thành quang năng tốt, giúp chúng ta có thể lựa chọn được loại đèn nào tiết kiệm năng lượng.

2.5 Cường độ sáng (RATED PEAK INTENSITY)

Khái niệm:

• Cường độ ánh sáng (hay còn gọi là độ sáng) là lượng ánh sáng được phát ra hoặc chiếu vào một khu vực nhất định.

• Cường độ ánh sáng được xác định như sau: 1 candela là cường độ ánh sáng mà một nguồn phát sáng ra 1 quang thông lumen thẳng hướng trong 1 góc đặc. Với 1 candela sẽ phát ra 1 quang thông lumen trên diện tích 1m2 với khoảng cách 1m kể từ tâm nguồn sáng.

Ký hiệu:

• Ký hiệu: cd

• Đèn LED có cường độ ánh sáng là 150 sẽ được ký hiệu là 150cd = 150lm/m2.

Ý nghĩa đối với đèn LED:

•Đây là thông số giúp chúng ta đánh giá được độ mạnh hay yếu của bóng đèn. Cường độ sáng càng cao lượng quang thông toả ra càng lớn và ánh sáng đi được càng xa.

2.6 Độ rọi (ILLUMINANCE)

Khái niệm:

• Độ rọi là đại lượng đặc trưng cho bề mặt được chiếu sáng, biểu thị mật độ quang thông trên bề mặt có diện tích S.

• Đơn vị đo độ rọi là Lux, một lux là mật độ quang thông của một nguồn sáng 1 lumen trên diện tích 1m2 (1 lux = 1lm/m2). Khi mặt chiếu sáng không đều độ rọi được tính bằng trung bình đại số của độ rọi các điểm.

Ký hiệu:

• Ký hiệu: Độ rọi Lux được ký hiệu là lx.

Ý nghĩa đối với đèn LED:

• Độ rọi trong chiếu sáng, nó là yếu tố quan trọng để xác định rõ ràng một đối tượng hay hình ảnh. Nói lên được nguồn sáng mạnh hay yếu.

• Trong lĩnh vực chiếu sáng không gian, mỗi khu vực cần chiếu sáng sẽ có tiêu chuẩn độ rọi khác nhau để phù hợp với hoàn cảnh và mắt con người. Độ rọi quá thấp sẽ làm chúng ta không thể phân biệt được vật thể ngược lại độ rọi quá cao sẽ làm chúng ta bị chói và nhanh mỏi mắt.

2.7 Độ chói (LUMINANCE)

Khái niệm: Khi ta nhìn vào một nguồn sáng hay một vật được chiếu sáng, ta có cảm giác bị chói mắt. Để đặc trưng cho khả năng bức xạ ánh sáng của một nguồn sáng hoặc bề mặt phản xạ gây nên cảm giác bị chói mắt, người ta đưa ra định nghĩa độ chói. Đó là độ sáng mà mắt người cảm nhận và thường được biểu thị bằng đơn vị candela trên mỗi mét vuông (cd/m²).

Ký hiệu:

• Ký hiệu: L

Ý nghĩa đối với đèn LED:

• Trong thiết kế chiếu sáng độ chói rất được coi trọng, khi thiết kế đèn chiếu sáng nếu chúng ta phân bố góc chiếu của đèn ở những vị trí không phù hợp hoặc công suất đèn quá cao sẽ gây ra hiện tượng bị chói mắt, lâu ngày sẽ làm giảm thị lực.

• Cách để giảm bớt độ chói người ta thường tính toán thiết kế góc đèn chiếu sáng thông minhh tránh những vị trí chúng ta có thể nhìn trực diện vào nguồn sáng. Ngoài ra có thể trang bị thêm phụ kiện chống chói cho đèn.

2.8 Góc chiếu ( BEAM ANGLE)

Khái niệm:

• Beam angle (góc chiếu sáng) là góc tạo bởi tâm nguồn sáng với hai đường thẳng có cường độ sáng bằng 50% cường độ sáng tối đa của đèn. Thông thường thì khu vực có cường độ sáng tối đa nằm ở dưới tâm đèn.

• Góc chiếu thể hiện sự phân bố ánh sáng từ bộ đèn. Một bóng đèn bình thường có góc chiếu là 360, có nghĩa là ánh sáng phát ra phân bố xung quanh toàn bộ đèn, cường độ sáng không cao. Các đèn có góc chiếu nhỏ hơn thì cường độ sáng sẽ cao hơn vì ánh sáng tập trung hơn.

Ký hiệu:

•Ký hiệu của góc chiếu thường được ghi trên đèn hoặc hộp đèn (15°, 30°, 45°, 60°, 90°,…).

Các loại góc chiếu:

Ý nghĩa của góc chiếu sáng:

Góc chiếu sáng của đèn giúp cho người dùng có thể lựa chọn được loại đèn phù hợp tuỳ thuộc vào mục đích họ sử dụng cho không gian. Các loại đèn LED có góc chiếu nhỏ ví dụ như đèn chiếu điểm (spotlight) thường dùng để chiếu sáng cho những đối tượng cụ thể, những loại đèn có góc chiếu lớn ví dụ như đèn downlight thường được dùng để chiếu sáng cho không gian rộng lớn.

2.9 Cấp độ bảo vệ IP (IP Rating)

Khái niệm: IP là viết tắc của từ Ingress Protection là quy định mức độ bảo vệ của thiết bị điện chống xâm nhập của bụi và nước. Hai chữ số đằng sau IP là hai con số thể hiện cấp độ bảo vệ thiết bị điện bởi sự xâm nhập của bụi và nước.

Ký hiệu:

• IPxx( Chữ số đầu tiên sau IP là cấp độ bảo vệ chống bụi, chữ sau thứ 2 thể hiệp cấp độ bảo vệ chống nước).

Bảng phân chia cấp độ bảo vệ IP:

Ý nghĩa của chỉ số IP đối với đèn LED:

• Trong đèn LED chiếu sáng chỉ số IP rất quan trọng trong việc giúp chúng ta nhận biết và lựa chọn đèn theo khả năng làm việc của chúng sẽ phù hợp ở môi trường nào, tránh tình trạng sử dụng đèn sai mục đích, sai khu vực dẫn đến hậu quả hỏng hóc các thiết bị đèn đắt tiền và có khả năng gây nguy hiểm đến tính mạng con người.

• Đèn LED chiếu sáng thông thường sẽ có nhiều cấp độ bảo vệ khác nhau để tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng và ví trí lắp đặt.

• Ví dụ:
  • IP20: Đèn LED có IP20 là những loại đèn có cấp bảo vệ thấp nhất, thường được sử dụng hoàn toàn ở trong nhà.
  • IP44-54: Đèn LED có IP44 đến IP54 là những loại đèn được thiết kế để sử dụng cho các khu vực như dưới mái hiên hoặc trong nhà vệ sinh.
  • IP65: Đèn LED IP65 là những loại đèn được thiết kế đặc biệt để sử dụng hoàn toàn ở ngoài trời có khả năng bảo vệ đèn chống lại mưa gió và bụi xâm nhập.
  • IP67 – IP68 : Những loại đèn có IP67 hoặc cao hơn thường được thiết kế để sử dụng trong môi trường khắc nhiệt như chiếu sáng dưới hồ bơi hoặc sử dụng ở những nơi nguy hiểm dễ cháy nổ như hầm mỏ hoặc những bể chứa xăng dầu.

2.10 Chỉ số hoàn màu (COLOR RENDERING INDEX)

Khái niệm:

• Chỉ số hoàn màu (CRI) là một thước đo về khả năng của nguồn sáng nhân tạo trong việc hiển thị lại các màu sắc của các đối tượng được chiếu sáng một cách trung thực so với một nguồn sáng tự nhiên hoặc tiêu chuẩn.

• Chỉ số hoàn màu của ánh sáng mặt trời (ánh sáng tự nhiên) được lấy làm chuẩn, để so sánh và xác định màu của các nguồn ánh sáng nhân tạo, quy ước độ hoàn màu của ánh sáng mặt trời là CRI=100 là chỉ số cao nhất. Các nguồn sáng tốt là các nguồn sáng có chỉ số hoàn màu CRI từ 80-95.

Ký hiệu:

• CRIxx (CRI70, CRI80, CRI90,CRI100,…).

• Chỉ số CRI thường được ký hiệu trên vỏ của hộp đèn hoặc trên catalog của hãng.

Ý nghĩa của chỉ số CRI:

• Chỉ số CRI thể hiện chất lượng ánh sáng và ảnh hưởng trực tiếp đến màu sắc, độ trung thực của vật được chiếu sáng. Mức độ CRI càng cao thì mức độ đẹp, độ chân thật và sống động của vật thể được chiếu sáng càng cao.

• Chỉ số CRI cũng đánh giá được giá trị của Chip LED, chỉ số CRI càng cao thì Chip LED càng đắt tiền và ngược lại. Những chiếc đèn cao cấp có chỉ số ≥CRI95 thường đến từ các nước châu Âu với công nghệ sản xuất tiên tiến.

2.11. Nhiệt độ màu (CORRELATED COLOR TEMPERATURE)

Khái niệm: Nhiệt độ màu của ánh sáng là đại lượng thể hiện các gam màu của ánh sáng phát ra từ ánh sáng ấm đến ánh sáng có tone màu lạnh. Nhiệt độ màu của ánh sáng đo bằng đơn vị kelvin (K). Độ K càng thấp ánh sáng sẽ có màu càng đỏ, khi độ K tăng lên ánh sáng sẽ chuyển dần sang vàng, trắng và lớn sẽ chuyển sang màu xanh dương.

Ký hiệu: K (Kelvin)

Ý nghĩa của nhiệt độ màu ánh sáng:

•Nhiệt độ màu của đèn sáng khác nhau sẽ cho màu sắc khác nhau. Chúng ta thường thấy nhiệt độ màu thấp thường sử dụng trong phòng ngủ để tạo cảm giác thư giãn, ấm áp, giúp cho con người có thể dễ dàng đi vào giấc ngủ ngon. Còn ánh sáng trắng thường thấy ở các văn phòng làm việc, nhà xưởng sản xuất, những trung tâm thương mại,… để giúp tập trung tinh thần và đạt hiệu quả cao trong công việc.

2.12. Tuổi thọ đèn LED ( LIFETIME)

Khái niệm:

• Tuổi thọ của LED là khoảng thời gian mà đèn LED bắt đầu hoạt động cho đến khi đèn bị cháy Chip LED hoặc bị suy giảm lượng ánh sáng.

• Thời gian đèn còn sử dụng được xác định theo tiêu chí về quang thông của ánh sáng. Khi chỉ số lumen của ánh sáng bắt đầu giảm 30% so với giá trí ban đầu sẽ được coi như gần hết tuổi đời. Đây được gọi là tiêu chuẩn L70. Do vậy, thời gian sử dụng đèn cũng được đánh giá thông qua tiêu chuẩn L70. Điều này có nghĩa là lượng quang thông còn lại là 70% so với ban đầu.

• Ví dụ: Một bóng đèn LED E27 Rạng Đông có ghi tuổi thọ trên bao bì là 30.000 giờ, điều đó có nghĩa là bóng đèn đó từ lúc bắt đầu hoạt động cho đến thời điểm 30.000 giờ trong điều kiện môi trường lý tưởng thì bóng đèn đó sẽ bị giảm đi 30% quang thông so với lúc ban đầu và được coi đã hết tuổi đời sử dụng nhưng đèn vẫn có thể tiếp tục sáng trong khoản thời gian dài sau đó.

Tuổi thọ trung bình của đèn LED:

• Tuổi thọ bình quân hay là tổng số thời gian dùng định mức chung của các dòng đèn LED.

• Một đèn LED trung bình sẽ sử dụng được khoảng 50.000 giờ đến 100.000 giờ chiếu sáng. Đây là mức chỉ ghi nhận khi đèn LED hoạt động ở một môi trường bình thường có nhiệt độ khoản 25 độ C. Theo đánh giá, đèn LED có tuổi thọ cao gấp 3-5 lần so với các loại đèn truyền thống khác như đèn: Halogen, đèn huỳnh quang,…

Ý của tuổi thọ đèn LED:

Tuổi thọ đèn LED nói lên được thời gian hoạt động của đèn LED từ lúc bắt đầu đến lúc đèn bị giảm hiệu suất phát quang, không còn làm việc hiệu quả và cung cấp lượng ánh sáng như chúng ta mong muốn. Cho chúng ta biết được khi nào cần thay mới bóng đèn.