Về cấu tạo, mỗi chip LED chỉ phát ra một dải ánh sáng rất hẹp, nên thật ra không có loại LED nào tự phát ra ánh sáng trắng cả. Thế nhưng trong cuộc sống, ánh sáng trắng từ đèn LED ánh sáng trắng lại xuất hiện ở khắp nơi – từ góc bếp, con phố cho đến nhà xưởng rộng lớn. Vậy ánh sáng trắng ấy được tạo ra bằng cách nào? Trong bài viết này, hãy cùng tôi tìm hiểu cách mà đèn LED ánh sáng trắng được tạo nên một cách trực quan và dễ hiểu nhất nhé.
Vì sao LED không thể tự phát ra ánh sáng trắng?
Mỗi chip LED thực ra chỉ phát một phổ ánh sáng hẹp – tức là một màu đơn sắc cụ thể như đỏ, xanh lục hoặc xanh lam.
Chính vì vậy, không có chip LED nào có thể tự phát ra ánh sáng trắng tự nhiên như ánh sáng mặt trời.
Để tạo ra đèn LED ánh sáng trắng, con người đã nghĩ ra hai kỹ thuật chính:
- Đèn LED ánh sáng trắng RGB
- Đèn LED ánh sáng trắng phốt pho
Hai phương pháp này khác nhau ở cách tạo màu và chất lượng ánh sáng, mỗi loại lại có ưu – nhược điểm riêng.
Đèn LED ánh sáng trắng RGB
Nguyên lý hoạt động:
Đèn LED RGB tạo ánh sáng trắng bằng cách kết hợp ba màu cơ bản: đỏ (Red), xanh lục (Green) và xanh lam (Blue). Khi ba màu này được trộn với tỷ lệ phù hợp, ánh sáng trắng sẽ xuất hiện.
Hình 1: Nguyên lý trộn ba màu RGB để tạo ánh sáng trắng
Trên mỗi đèn LED ánh sáng trắng RGB, thường có 4 chân – ba chân cho ba màu và một cực âm chung. Cấu trúc này giúp đèn dễ dàng pha trộn màu sắc theo nhu cầu sử dụng.
Hình 2: Cấu tạo đèn LED ánh sáng trắng RGB 4 chân
Ưu – nhược điểm của đèn LED ánh sáng trắng RGB:
Ưu điểm
- Dễ tạo và thay đổi màu sắc
- Có thể tạo ánh sáng trắng ấm với chỉ số hoàn màu (CRI) cao
- Màu sắc trung thực, ít biến đổi theo thời gian
Nhược điểm:
- Giá thành cao vì cần nhiều chip LED 3 màu
- Cần hệ thống điều khiển và đo lường phức tạp
- Ánh sáng có thể không đều, đôi khi xuất hiện viền màu quanh vùng chiếu sáng.
Hình 3: Ứng dụng đèn LED ánh sáng trắng RGB trong thực tế
Đèn LED ánh sáng trắng phốt pho
Đây là công nghệ phổ biến và được ứng dụng rộng rãi nhất hiện nay. Với loại đèn LED ánh sáng trắng phốt pho, người ta phủ một lớp vật liệu phốt pho lên trên chip LED xanh lam (blue LED). Khi LED phát ra ánh sáng xanh, các hạt phốt pho được kích thích sẽ phát ra ánh sáng vàng, kết hợp với phần ánh sáng xanh còn lại để tạo thành ánh sáng trắng dịu mắt.
Hình 4: Chip LED xanh lam trước và sau khi phủ lớp phốt pho
Phổ phát quang của loại đèn LED ánh sáng trắng phốt pho (Hình 5) nằm trong vùng 400 – 700 nm, tương ứng với dải ánh sáng mà mắt người cảm nhận là trắng tự nhiên.
Hình 5: Phổ phát quang của đèn LED ánh sáng trắng phốt pho
Ưu – nhược điểm của đèn LED ánh sáng trắng phốt pho
Ưu điểm:
- Cần ít chip LED hơn
- LED xanh lam có hiệu suất phát sáng cao
- Có thể điều chỉnh độ sáng (dimming) dễ dàng
- Không yêu cầu hệ thống kiểm tra quá phức tạp.
Nhược điểm:
- Hiệu suất ánh sáng trắng ấm thấp hơn ánh sáng trắng lạnh khoảng 20% (lm/W)
- Màu ánh sáng có thể thay đổi nhẹ theo thời gian hoặc nhiệt độ, nhưng mắt thường khó nhận ra. (±256K)
Cách chọn loại đèn LED ánh sáng trắng phù hợp
Tùy vào mục đích sử dụng, bạn có thể chọn loại đèn LED ánh sáng trắng khác nhau:
- Nếu bạn cần thay đổi màu sắc linh hoạt (như sân khấu, nhạc nước, trang trí): chọn LED trắng RGB.
- Nếu bạn muốn ánh sáng ổn định, tự nhiên và dễ điều chỉnh độ sáng (nhà xưởng, sân thể thao, văn phòng): chọn LED phốt pho.
Thông thường, với các ứng dụng chiếu sáng phổ biến, nhà sản xuất đã chọn sẵn loại LED trắng phù hợp để lắp trong bộ đèn. Tuy vậy, bạn vẫn nên kiểm tra lại thông tin sản phẩm, vì thị trường có rất nhiều loại khác nhau. Ngoài chip LED, còn nhiều thông số khác cũng ảnh hưởng đến chất lượng ánh sáng. Hãy tìm hiểu thêm để chọn được bộ đèn phù hợp và mang lại hiệu quả chiếu sáng tốt nhất cho bạn.
Nếu bạn còn băn khoăn về đèn LED ánh sáng trắng hay bất kỳ thắc mắc nào liên quan đến chiếu sáng, đừng ngần ngại để lại bình luận hoặc gửi lời nhắn. Tôi luôn sẵn sàng giải đáp để bạn có thêm thông tin hữu ích.
Danh mục: Cơ bản về chiếu sáng
