[Tìm hiểu] Kiến thức về nhiệt độ của đèn LED dây dán

Dễ thấy rằng các loại đèn LED dây dán có nhiệt độ không quá lớn và ta có thể dễ dàng chạm tay vào được. Tuy nhiên, thật không dễ dàng để trả lời câu hỏi “đèn led dây nóng hay nguội thì tốt hơn”? Đây là câu hỏi mang tính chất chuyên sâu giải thích về nhiệt độ được sinh ra từ những loại đèn led dây. Để làm rõ vấn đề này, bài viết dưới đây sẽ cung cấp cho bạn các thông tin về nhiệt độ của đèn LED dây dán.

Không ai muốn chạm vào một bóng đèn dây tóc đã được phát sáng được một khoảng thời gian bởi nó rất nóng và dễ gây bỏng. Tuy nhiên đối với đèn LED dây dán thì bạn có thể rất tự tin chạm vào khi nó phát sáng được một khoảng thời gian. Vậy nguồn nhiệt đó từ đâu mà có? Cơ chế sinh nhiệt của đèn LED khác gì những loại đèn khác?

Tìm hiểu nhiệt độ của những loại đèn LED

Ngoài việc hình thành ánh sáng từ năng lượng điện, một số loại đèn còn tạo ra các dạng năng lương không giống 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 ánh 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 dây tóc.

Trái ngược với đèn dây tóc, đèn led chuyển hóa 15% năng lượng điện thành ánh sáng nhìn được và 85% chế tác nhiệt. Nhiều loại led cao cấp thí dụ như OLED 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 năng.

Tuy nhiên 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?

Đó là bởi vì 1 chip led của nhiều loại đèn led dây dán là chip led công suất nhỏ. Bạn có led dây dán 24W/m và 120led/m thì 1 chip led chỉ có 0.2W, khác hẳn với 1 bóng đèn dây tóc 100W, chính vì thế 85% năng lượng của 0.2W mà sản sinh nhiệt thì vẫn chưa thể làm bỏng tay được – khác với 85% của 100W chế tác nhiệt. Thêm nữa, đèn led luôn có hệ thống tản nhiệt cực kì tốt để hạn chế 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 đèn LED phát sinh 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.

Khi nhiệt độ tại điểm tiếp xúc N-P tăng lên thì không khỏi khiến lượng ánh sáng tỏa ra giảm đi và đồng thời chi phối 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 dây tóc tuy nhiên đèn led sẽ bị mờ dần nên tuổi thọ đèn led được tính khi đèn led chỉ còn giữ được 75% cường độ sáng mới 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 mới đầu mà nó chỉ mờ đi 1 chút (25%) thôi.

Theo cấu tạo, nhiệt độ chế tác 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 tác động 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 một số 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 dòng 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.

Đối với đèn led dán thanh nhôm Blight 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. Vì vậy bạn có thể hoàn toàn yên tâm với những mẫu LED dây dán này nhé, hiệu năng sáng cực tốt mà tuổi thọ cao.

Xem thêm:

• Cách lắp dây LED thanh nhôm định hình
• Lưu ý khi lắp đặt thanh nhôm LED định hình