Bộ phận nào của đèn LED có chức năng bảo vệ bảng mạch LED

Ngày nay, đèn LED đã phát triển mạnh mẽ và trở thành lựa chọn chiếu sáng phổ biến trong dân dụng, công nghiệp, giao thông, y tế và nhiều lĩnh vực khác. Trong đó, bảng mạch LED (PCB) đóng vai trò cực kỳ quan trọng. Đây là nơi đặt và kết nối các chip LED cũng như linh kiện điện tử khác, bảo đảm dòng điện được phân bố đều và ổn định. Vì vậy, bảo vệ bảng mạch LED là yếu tố bắt buộc để đảm bảo đèn LED hoạt động bền bỉ, an toàn và duy trì hiệu suất chiếu sáng tối ưu trong suốt vòng đời sản phẩm.

Bảng mạch led
Bảng mạch led trong đèn LED chiếu sáng.

Tầm quan trọng của việc bảo vệ bảng mạch LED

Nguyên nhân gây hại cho bảng mạch LED

Bảng mạch LED (PCB) là nền tảng quan trọng kết nối và cấp nguồn cho các chip LED hoạt động. Tuy nhiên, bảng mạch này dễ bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố bên ngoài như:

  • Nhiệt độ cao: làm suy giảm tuổi thọ linh kiện, gây biến dạng mối hàn, khiến mạch dễ chập cháy.
  • Độ ẩm: có thể dẫn đến hiện tượng oxy hóa, ẩm mạch, làm mất cách điện và gây đoản mạch.
  • Bụi bẩn: bám lên bề mặt mạch, gây tắc nghẽn khe tản nhiệt. Từ đó làm giảm khả năng làm mát, lâu dài dẫn đến hỏng hóc.
  • Va đập, rung lắc: có thể làm nứt gãy mối hàn, đứt đường mạch in hoặc vỡ linh kiện gắn trên mạch.
  • Sốc điện: do điện áp bất thường, sét đánh lan truyền có thể phá hủy linh kiện, cháy nổ.
  • Ăn mòn hóa học: khí ăn mòn từ môi trường (như hơi muối, acid) làm hỏng lớp đồng và chân linh kiện trên bảng mạch.

Hậu quả khi bảng mạch LED bị hư hỏng

Khi bảng mạch LED bị hư hỏng, hậu quả thường rất nghiêm trọng:

  • Đèn LED không sáng hoặc chập chờn.
  • Chip LED chết hoặc suy giảm hiệu suất.
  • Nguy cơ cháy nổ, mất an toàn điện.
  • Tuổi thọ của đèn giảm mạnh, gây lãng phí chi phí thay thế.

Lợi ích của việc bảo vệ bảng mạch LED

Bảng mạch LED (PCB) đóng vai trò là “xương sống” của toàn bộ đèn LED. Đảm nhiệm chức năng kết nối, phân phối và ổn định dòng điện cho các chip LED phát sáng. Nếu bảng mạch gặp sự cố, toàn bộ đèn sẽ ngừng hoạt động hoặc hoạt động kém hiệu quả.

Vì vậy, việc bảo vệ bảng mạch LED là cực kỳ quan trọng nhằm:

  • Đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định, hiệu suất cao.
  • Tăng tuổi thọ tổng thể của đèn.
  • Bảo vệ người sử dụng và hệ thống điện tránh rủi ro hỏa hoạn, chập cháy.

Đọc thêm: Tìm hiểu về mạch đèn LED và chức năng của nó

Các bộ phận chính của đèn LED có chức năng bảo vệ bảng mạch LED?

Đèn LED được cấu tạo từ nhiều bộ phận khác nhau, mang chức năng và nhiệm vụ khác nhau. Trong đó có 5 bộ phận chính có chức năng bảo vệ bảng mạch chiếu sáng của đèn.

Các bộ phận của đèn LED
Hình vẽ mô tả các bộ phận cơ bản của đèn LED.

1. Vỏ đèn

Vỏ đèn là lớp bao bọc bên ngoài giúp bảo vệ bảng mạch LED cũng như toàn bộ linh kiện khỏi các tác động vật lý như va đập, bụi bẩn, côn trùng xâm nhập hay nước mưa, đặc biệt với đèn lắp đặt ngoài trời.

Vỏ đèn thường được sản xuất từ các vật liệu có độ bền cao như nhôm, hợp kim nhôm, nhựa polycarbonate (PC), hoặc thủy tinh chịu nhiệt. Đáp ứng yêu cầu bảo vệ và độ bền cơ học lâu dài. Mang lại cho đèn có chỉ số bảo vệ IP cao lên tới IP65, IP67 giúp chống bụi, chống nước hoàn toàn. Nhờ đó, bảng mạch LED bên trong được bảo vệ tối ưu khỏi các điều kiện môi trường khắc nghiệt.

2. Lớp phủ bảo vệ

Lớp phủ bảo vệ là một lớp polyme mỏng phủ lên bề mặt bảng mạch LED. Lớp phủ này có tác dụng cách điện và chống tác động từ môi trường. Giúp chống ẩm, chống nước và bụi bẩn, hóa chất vào mạch. Ngoài ra nó còn giúp cải thiện khả năng cách điện, hạn chế phóng điện bề mặt. Từ đó, giảm sốc nhiệt khi nhiệt độ môi trường thay đổi đột ngột.

Các loại lớp phủ được sử dụng phổ biến hiện nay:

  • Acrylic: dễ thi công, chống ẩm tốt, giá thành hợp lý.
  • Silicone: chịu nhiệt cao, bền với môi trường ngoài trời.
  • Urethane: kháng dung môi tốt, độ bền điện cao.
  • Epoxy: độ cứng lớn, bảo vệ cơ học tốt nhưng khó sửa chữa.
  • Parylene: độ phủ mỏng tuyệt vời, bảo vệ tối ưu nhưng giá cao.

Phương pháp: Có thể áp dụng bằng cách phun, nhúng hoặc quét thủ công, tùy theo dây chuyền sản xuất và đặc tính bảng mạch.

3. Keo tản nhiệt

Keo tản nhiệt là loại vật liệu dẫn nhiệt tốt, giúp truyền nhiệt từ chip LED hoặc bảng mạch LED sang bộ tản nhiệt hoặc vỏ đèn. Keo giúp hạ thấp nhiệt độ làm việc của các linh kiện, giảm thiểu điểm nóng cục bộ. Khi được sử dụng ở dạng keo đổ (potting), còn tạo thành lớp bảo vệ chống bụi, độ ẩm và tác động cơ học cho bảng mạch.

Các loại keo phổ biến hiện nay là keo silicon, keo epoxy và keo dẫn nhiệt ceramic. Tùy từng yêu cầu dẫn nhiệt và độ bền cơ học.

4. Bộ nguồn đèn (Driver)

Bộ nguồn LED cung cấp dòng điện và điện áp ổn định cho các chip LED hoạt động hiệu quả. Tránh nhấp nháy hoặc hư hỏng chip.

Một bộ nguồn chất lượng cao sẽ giúp bảo vệ bảng mạch và chip LED khỏi hầu hết các rủi ro điện. Kéo dài tuổi thọ đèn LED và bảo đảm an toàn vận hành.

5. Bộ tản nhiệt

Bộ tản nhiệt dẫn nhiệt từ chip LED và bảng mạch ra ngoài môi trường, ngăn nhiệt tích tụ gây quá nhiệt. Nhiệt độ cao luôn được coi là kẻ thù của bảng mạch LED. Có thể làm suy giảm quang thông, đổi màu ánh sáng, gây hỏng chip và mạch điện. Bộ tản nhiệt giúp bảo vệ bảng mạch trước stress nhiệt liên tục.

Việc tối ưu hình dạng, kích thước, khe thoát gió và vật liệu quyết định trực tiếp đến hiệu suất và tuổi thọ của đèn LED.

Đọc thêm: Cấu tạo và nguyên lý làm việc của đèn LED

Đề xuất các biện pháp công nghệ hiện đại bảo vệ bảng mạch LED

Để bảng mạch LED luôn được bảo vệ tối ưu, đảm bảo tuổi thọ và hiệu suất chiếu sáng bền bỉ theo thời gian. Cần có những biện pháp tối ưu giúp bảo vệ chúng khỏi những yếu tố gây hại:

  • Công nghệ phủ nano: Sử dụng một lớp màng cực mỏng, có tính kỵ nước và chống bám bẩn vượt trội, phủ đều lên bề mặt bảng mạch LED. Lớp phủ này có khả năng chống ẩm, chống ăn mòn hóa học. Đồng thời hạn chế bụi bẩn bám dính, giúp bảng mạch luôn khô ráo và sạch sẽ trong các môi trường khắc nghiệt.
  • Thiết kế bảng mạch đặc biệt: Các nhà sản xuất đèn LED hiện nay chuyển sang sử dụng bảng mạch lõi kim loại. Giúp dẫn nhiệt rất nhanh từ chip LED ra vỏ đèn hoặc bộ tản nhiệt. Ngoài ra còn giúp tăng độ cứng cơ học, chống cong vênh, chịu được va đập tốt.
  • Hệ thống quản lý nhiệt thông minh: Tích hợp NTC thermistor vào driver, cho phép phát hiện nhanh nhiệt độ cao bất thường và phản ứng tức thời.
  • Thiết kế vật liệu đạt tiêu chuẩn IP68: Giúp đèn có thể chống bụi hoàn toàn. Đồng thời chịu được ngâm nước liên tục trong thời gian dài mà không làm ảnh hưởng đến bảng mạch LED bên trong.

Các lưu ý đảm bảo sử dụng đèn LED hiệu quả

Sử dụng đèn LED hiệu quả và hợp lý cũng là một biện pháp giúp giảm tình trạng cháy hỏng cho bảng mạch:

  • Chọn Đèn LED phù hợp.
  • Chọn những loại đèn có chất liệu tốt.
  • Lựa chọn màu sắc ánh sáng phù hợp.
  • Khi sử dụng Đèn LED chiếu sáng không nhìn trực tiếp vào đèn.
  • Không được để nước vào trong bóng đèn.
  • Ngưng sử dụng đèn ngay khi thấy đèn bị vỡ

Tóm lại, khi lựa chọn hoặc thiết kế đèn LED, người dùng và kỹ sư cần đặc biệt quan tâm đến các bộ phận và công nghệ bảo vệ bảng mạch LED. Nhằm đảm bảo sản phẩm hoạt động bền bỉ, hiệu quả và an toàn trong suốt vòng đời sử dụng.

Nếu bạn đang tìm kiếm giải pháp chiếu sáng tối ưu cho công nghiệp và dân dụng. Hãy liên hệ với Công ty TNHH Thiết bị và Công nghệ Quyết Tiến. Chúng tôi chuyên cung cấp các loại đèn LED chất lượng cao, cùng dịch vụ tư vấn và lắp đặt chuyên nghiệp.

Hotline: 0972.105.689

Phùng Quyết Thanh
Ông Phùng Quyết Thanh - Chuyên gia dày dặn kinh nghiệm với hơn 10 năm hoạt động trong ngành chiếu sáng. Ông hiện là CEO của Công ty TNHH Thiết Bị và Công Nghệ Quyết Tiến, đồng thời là nhà sáng lập thương hiệu đèn LED công nghiệp LTV. Thương hiệu LTV - Thương hiệu tiên phong trong lĩnh vực đèn LED công nghiệp OEM, đáp ứng tiêu chuẩn khắt khe của các công trình dân dụng và công nghiệp quy mô lớn.