Chip LED là gì? Các loại chip đèn LED hiện nay

Chip LED là một phần không thể thiếu trong các thiết bị chiếu sáng, nó giúp cho bóng đèn phát sáng khi có dòng điện chạy qua. Vậy cùng tìm hiểu các loại chip LED hiện nay như thế nào và loại chip LED nào tốt nhất.

1. Chip LED là gì?

Chip LED là một linh kiện bán dẫn trạng thái rắn. Trái tim của đèn LED là một tấm w/afer bán dẫn. Một đầu của tấm wafer được gắn vào giá đố, một đầu là điện cực âm và đầu kia được kết nối với điện cực dương của nguồn điện để toàn bộ chip được bao bọc bởi nhựa epoxy. Chip LED hay còn được gọi là chip LED phát sáng, là thành phần cốt lõi của đèn LED, nó còn được gọi là tiếp giáp PN.

2. Quá trình phát triển

Những điều cơ bản về cách vật liệu bán dẫn có thể tạo ra ánh sáng đã được biết đến trong hơn 60 năm trước. Năm 1962. Nick Holonyak Jr của Công ty General Electric đã phát triển điốt phát quang có thể nhìn thấy thực tế đầu tiên.

LED là tên viết tắt của điốt phát quang. Cấu trúc cơ bản của nó là một miếng vật liệu bán dẫn điện phát quang. được đặt trên một giá đựng chì. sau đó được bịt kín bằng nhựa eboxy xung quanh, tức tà một gói rắn. vì vậy nó có thể bảo vệ dây lõi bên trong. Vai trò của đèn LED, do đó, hiệu suất địa chấn của đèn LED là tốt.

Lúc đầu, đèn LED được sử dụng như một nguồn sáng chỉ thị cho các dụng cụ và đồng hồ đo. Sau đó, đèn LED với nhiều màu sắc ánh sáng khác nhau đã được sử dụng rộng rãi trong đèn tín hiệu giao thông và màn hình hiển thị diện tích lớn, mang lại lợi ích kinh tế và xã hội tốt.

Lấy đèn giao thông màu đỏ 12 inch làm ví dụ. Tại Việt Nam, đèn sợi đốt 110 watt tuổi thọ cao, hiệu suất thấp được sử dụng làm nguồn sáng. tạo ra ánh sáng trắng 2.000 lumen. Sau tấm lọc màu đỏ, 90% ánh sáng bị mất đi, chỉ còn lại 200 lumen ánh sáng đỏ.

Trong chiếc đèn mới được thiết kế. Lumileds đã sử dụng 18 nguồn sáng LED đỏ. bao gồm cả tồn hao mạch, tổng công suất tiêu thụ là 14 watt, có thể tạo ra hiệu ứng ánh sáng tương tự. Đèn tín hiệu ô tô cũng là một lĩnh vực ứng dụng quan trọng của nguồn sáng LED.

⇒ Đọc thêm: Sử dụng đèn LED chiếu sáng ngoài trời

3. Phân loại chip LED được sử dụng hiện nay

Trên thị trường hiện nay phổ biến những loại chip LED như: SMD, COB, DIP, MCOB và COG. Trong đó có 3 loại SMD, DIP, COB đã trở nên quen thuộc hơn so với những chip LED còn lại.

Chip DIP

Chip DIP viết tắt của cụm từ tiếng Anh Duel In-Line Package. Đây được coi là thế hệ chip LED đầu tiên và vẫn còn được sử dụng rất phổ biến hiện nay. Công suất của LED DIP thường nhỏ chỉ khoảng từ 0.05 – 0.08W với hiệu suất phát quang 35 – 80lm/W tùy thuộc vào từng loại cụ thể.

Cấu trúc của chip DIP hình viên đạn nhỏ bọc bên ngoài bằng nhựa epoxy như một thấy kính để tập trung ánh sáng phát ra từ LED chip. Hai điện cực phía dưới được kéo dài dễ dàng hàn gắn LED DIP lên bản mạnh. Tuổi thọ của chip DIP rất bền bỉ và có cường độ ánh sáng cao dễ sử dụng. Vậy nên tới ngày nay các ứng dụng hiển thị đèn vẫn luôn sử dụng loại chip này.

SMD LED (Surface Mounted Device LED)

Chip LED SMD là loại gói led có kích thước nhỏ dùng để gắn trực tiếp lên bề mặt bản mạch. SMD LED có hiệu suất phát quang rất cao, công suất 0,5~5W tùy theo từng loại cụ thể, phổ biến là nó có hình dạng giống như con chip máy tính dạng phẳng vuông với kích thước khá nhỏ và người ta thường ký hiệu SMD LED theo kích thước của nó.

Công nghệ FLIP-CHIP mới ra đời trong những năm gần đây bởi việc cấy GaAs trên chất nền trong suốt cho phép gắn ngược LED chip khi đóng gói càng làm cho hiệu suất phát quang và khả năng tản nhiệt của SMD tăng lên nhiều.

Do được sở hữu một loạt những đặc điểm ưu việt như khả năng tản nhiệt tốt, độ bền cao, tuổi thọ hơn 50.000 giờ, hiệu suất phát quang cao và kích thước lại khá nhỏ gọn rất dễ tùy biến thiết kế các bộ đèn, cho nên SMD LED hiện đang là loại gói led được sử dụng rộng rãi nhất trên toàn thế giới ở mọi lĩnh vực từ chiếu sáng trong nhà cho đến chiếu sáng ngoài trời.

Đặc biệt trong lĩnh vực chiếu sáng giao thông công cộng cần sử dụng bộ đèn công suất cao nhưng yêu cầu độ chói lóa thấp thì chỉ có SMD LED là lựa chọn tối ưu nhất, vì vậy tất cả các bộ đèn đường led hoặc đèn pha chiếu sáng công cộng có chất lượng trên thế giới nói chung người ta đều sử dụng SMD LED. Hầu hết các model đèn đường LED do Vina Lighting sản xuất cũng đều sử dụng SMD LED làm nguồn sáng.

Một trong những phát triển gần đây nhất về công nghệ LED đó là chip COB trên công nghệ Board là một bước tiến sử dụng năng lượng hiệu quả hơn. Giống như các chip SMD, COD cũng có nhiều điốt trên cùng một bề mặt. Nhưng sự khác biệt giữa đèn LED COB và SMD là đèn LED COB có nhiều điốt hơn.

Chip COB

Chip LED COB thường có 9 điốt trở lên. Chip COB cũng chỉ có 1 mạch và 2 tiếp điểm, bất kể số lượng điốt. Thiết kế mạch đơn giản này là lý do cho sự xuất hiện giống như bảng điều khiển của đèn LED COB

Nhưng không giống như SMD, đèn LED COB có thể được sử dụng để tạo ra bóng đèn hoặc đèn thay đổi màu sắc. Điều này là do chỉ có 2 tiếp điểm và 1 mạch, điều chỉnh được yêu cầu để tạo hiệu ứng thay đổi màu sắc.

Một khía cạnh khác của sự khác biệt giữa đèn LED COB và SMD là trong việc sử dụng năng lượng. COB được biết đến với tỷ lệ lum-per-watt (LPW) và hiệu quả nhiệt tốt hơn.

Trước đây, các loại đèn trước đây như đèn cắm cỏ hay đèn pha được làm bằng đèn LED là chuẩn, bởi vì bạn phải cần nhiều nguồn LED để tạo ra loại đầu ra có độ sáng cao đó.

Chip MCOB

MCOB là một công nghệ rất mới tại thời điểm này mà không có nhiều nhà sản xuất đang sản xuất, nhưng nó có thể sẽ được sử dụng cho nhiều thứ hơn là chỉ bóng đèn A19. Có rất nhiều ứng dụng về lượng quang thông cao mà MCOB có thể đáp ứng và có khả năng các nhà đổi mới sẽ sử dụng công nghệ này để tạo ra các sản phẩm mới mà thị trường chưa từng thấy trước đây. 

Thế giới ánh sáng LED thật thú vị khi chúng ta thấy rằng nó đang thay đổi và phát triển ngay trước mắt chúng ta. Chẳng bao lâu nữa chúng ta có thể có thêm một công nghệ nữa là đối thủ trên thị trường đèn LED!

4. Nguyên tắc làm việc

Chức năng chính của nó là chuyền đổi năng lượng điện thành ánh sáng. và vật liệu chính của chịp là silicon đơn tỉnh thể. \Wafer bán dẫn bao gồm hai phần. một phần là bán dẫn loại P. trong đó các lỗ trống chiếm ưu thế. và đầu kia là bán dẫn loại N. trong đó chủ yếu là các điện tử. Nhưng khi hai chất bán dẫn được kết nối, một mối nối PN được hình thành giữa chúng.

Khi dòng điện tác động lên tấm w/afer qua dây dẫn. các electron sẽ bị đẩy đến vùng P, nơi các electron và lỗ trống kết hợp lại, rồi phát ra năng lượng dưới dạng photon. đây là nguyên lý phát ra ánh sáng của đèn LED. Bước sóng của ánh sáng, cũng là màu của ánh sáng. được xác định bởi vật liệu tạo thành điềm nối PN.

(1) Điện áp.

Chip LED sử dụng nguồn điện hạ thế, điện áp nguồn từ 2-4V thay đổi tùy theo sản phẩm khác nhau nên an toàn hơn so với nguồn điện cao áp. đặc biệt thích hợp cho những nơi công cộng;

(2) Hiện tại

Dòng điện làm việc là 0-15mA, và độ sáng trở nên sáng hơn khi dòng điện tăng lên

(3) Hiệu quả

Nó tiêu thụ năng lượng ít hơn 80% so với đèn sợi đốt có cùng hiệu suất ánh sáng.

(4) Khả năng áp dụng

Nhỏ, mỗi chip LED đơn vị có hình vuông 3-smm, vì vậy nó có thể được chế tạo thành các thiết bị có hình dạng khác nhau và phù hợp với các môi trường biến đổi.

(5) Thời gian phản hồi

Thời gian phản hồi của đèn sợi đốt là mili giây và thời gian phản hồi của đèn LED là nano giây.

(6) Ô nhiễm môi trường

Không có chứa các chất kim loại độc hại thủy ngân, giúp bảo đảm tốt cho môi trường xung quanh.

(7) Màu sắc

Thay đổi dòng điện có thể làm thay đổi màu sắc và điốt phát sáng có thể dễ dàng điều chỉnh cấu trúc dải năng Lượng và độ rộng vùng cấm của vật liệu thông qua các phương pháp sửa đổi hóa học, đề nhận ra sự phát xạ đa màu đỏ. vàng. lục. lam và cam.

Ví dụ, một đèn LED có màu đỏ khi dòng điện nhỏ, có thể chuyển sang màu cam, vàng và cuối cùng là màu xanh lục khi dòng điện tăng lên. 

Chip LED được sử dụng rộng rãi trong chiếu sáng như: LED màn hình lớn, đèn LED pha, trang trí, đèn nhà xưởng, đồ điện tử, thiết bị chuyền mạch, điện thoại, dự án chiếu sáng đô thị và nhiều lĩnh vực sản xuất khác.

Chip LED thực sự là “ánh sáng xanh”. Trong tương lai của thế kỷ 21, các sản phẩm chiếu sáng với đèn LED làm nguồn sáng chắc chắn sẽ thay thế đèn dệt trắng và trỏ thành một cuộc cách mạng khác trong lĩnh vực chiếu sáng của con người.

Ánh sáng đỏ: 9 triệu vuông đều, (đỏ thuần) bước sóng: 620-62snm, lên và xuống 60 , trái và phải 120 °, độ sáng lên đến 1000-1200mcd.

Ánh sáng xanh lục: 12mil vuông đều, (xanh Lục thuần) bước sóng: s20-s25nm, lên và xuống 60 ‘, trái và phải 120 °, độ sáng lên đến 2000-3000mcd.

Hiệu suất: Nó có các đặc điểm là độ sáng cao, khả năng chống tĩnh điện mạnh. khả năng chống phân rã mạnh, tính nhất quán tốt. .. Nó là sự lựa chọn tốt nhất để Làm bảng hiệu LED và ký tự phát sáng LED.

Tổng kết về chip LED

Nói chung các loại chip LED được sử dụng nhiều hiện nay là Chip SMD, chip COB, chip DIP. Chúng được áp dụng rộng rãi vào đời sống từ các thiết bị điện tử gia đình đến chiếu sáng công cộng. Chip LED giúp thúc đẩy quá trình hiện đại hóa lĩnh vực điện tử, giúp con người tiến bước xa hơn trong quá trình khai phá kiến thức.