TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY ĐÔ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ VIẾT BÁO CÁO KHOA HỌC
Đề tài: Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống chiếu sáng thông
minh, tiết kiệm năng lượng sử dụng điốt phát quang (LED) và nguồn
cấp điện pin mặt trời
Sinh viên: Phạm Văn Nhất
MSSV:13D520201032
Lớp: Điện Tử 8
I- MỞ ĐẦU
1.chọn đề tài mục đích
Trước nguy cơ cạn kiệt các nguồn năng lượng hóa thạch, những nguồn năng lượng tự nhiên tái
tạo được, thân thiện với môi trường đã được đặc biệt chú trọng. Trong đó, năng lượng mặt trời
với công suất vô cùng lớn đã trở nên quan trọng hơn rất nhiều trong cán cân năng lượng của loài
người. Ở nước ta, ý thức được ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đối với sự phát triển, Chính phủ
đã xem chính sách về năng lượng, sử dụng năng lượng là một trong những chính sách ưu tiên.
Những sản phẩm công nghệ cao được khuyến khích phát triển, trong đó có vật liệu quang điện
tử và quang tử, công nghệ chiếu sáng hiệu suất cao tiết kiệm năng lượng, các bộ biến đổi thông
minh liên quan đến tấm pin mặt trời, thiết bị và trạm phát điện dùng năng lượng tái tạo, trong đó
có điện mặt trời.
II- NỘI DUNG
1- Các khái niệm
Đèn chiếu sáng sử dụng các LED phát ánh sáng trắng.
LED (viết tắt của Light Emitting Diode, tạm dịch: điốt phát quang) là các điốt có khả năng phát ra
ánh sáng hay tia hồng ngoại. Giống như điốt, LED được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại p ghép
với một khối bán dẫn loại n.
Tương tự như bóng đèn tròn bình thường nhưng không có dây tóc ở giữa, đèn LED tạo ra nhiều
ánh sáng hơn, tỏa nhiệt ít hơn so với các thiết bị chiếu sáng khác.
Cấu tạo
Mỗi điểm LED (Light Emitting Diode) là một diode cực nhỏ, phát sáng do sự vận động của các
electron bên trong môi trường bán dẫn. Để chiếu sáng toàn bộ màn hình, các đèn nền LED phải
xếp tương ứng 1-1 với ma trận điểm ảnh màu.

Lịch sử phát triển công nghệ LED
Công nghệ đèn đa sắc LED đã trở thành công nghệ chiếu sáng hàng đầu hiện nay. Ảnh:
Wikipedia
Công nghệ LED (Light-emitting Diod) lần đầu tiên được nhà khoa học Oleg Losev phát minh ra ở
Nga vào năm 1920. Bóng đèn LED được giới thiệu thương mại hóa lần đầu tiên ở Mỹ năm 1962.
Nick Holonyak Jr - được xem là cha đẻ của công nghệ đèn đa sắc LED - đã hợp tác cùng với M.
Geogre Crawford ở Trường Đại học Illinois (Hoa Kỳ) để hoàn thiện hết các màu sắc sẵn có của
LED.
Kể từ đó, công nghệ đèn chiếu LED được gắn liền với sự phát triển của công nghệ chiếu nền
trong những chiếc TV. Sau này, đèn LED tiếp tục được phát triển rộng rãi và bắt đầu được áp
dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau.
Điểm khác biệt duy nhất giữa công nghệ màn hình LED và công nghệ LCD hiện thời chính là hệ
thống đèn chiếu nền phía sau hay còn gọi là đèn backlight.
Đối với công nghệ LCD thông thường, các nhà sản xuất dùng hệ thống đèn nền CCFL, tức đèn
nền huỳnh quang cathode lạnh. Đèn nền CCFL gồm các bóng đèn dạng ống bố trí song song
nằm ngang. Nhược điểm của đèn nền CCFL là không thể tắt hẳn ở những pixel nhất định mà
phải tắt cả khu vực, chính vì vậy không thể cho độ tương phản cao, đồng thời các vùng tối và
sắc đen không được thể hiện một cách chính xác.
Công nghệ màn hình LED trang bị hệ thống đèn nền bằng các diode phát quang. Chúng có thể
thay đổi màu sắc ánh sáng theo bước sóng, vì thế chỉ một đèn diode phát quang có thể tạo ra rất
nhiều sắc màu mà không bị giới hạn bởi các ánh sáng đơn sắc như bóng đèn thường. Ưu điểm
của đèn nền LED là cho dải màu rộng hơn, màu sắc trung thực và độ sáng cao hơn 40% so với
đèn nền thông thường.
Về mặt mỹ thuật, màn hình sử dụng công nghệ màn hình LED không cần dùng pannel kính nên
khung viền màn hình được thiết kế mỏng hơn, giúp màn hình trở nên thanh thoát.
Màn hình sử dụng công nghệ LED backlight không những giúp tiết kiệm 30% điện năng tiêu thụ
so với màn hình LCD thường mà còn là một sản phẩm điện tử xanh: không sử dụng các chất gây
hại cho môi trường như thủy ngân, chì , vì các mối hàn được thay bằng hợp kim đồng bạc.
Các ứng dụng công nghệ LED
Công nghệ LED ứng dụng trong thiết kế và trang trí nội thất. Ảnh: trendir

ép 300kW panel pin mặt trời/năm; đèn LED có công suất chiếu sáng 5, 10 và 30W, hệ thống điện
mặt trời 10kW với đèn LED hoạt động độc lập chiếu sáng nội và ngoại thất Dự án thành công
hứa hẹn giúp thay thế được hàng nhập khẩu.
Bên cạnh đó, đề tài cũng nghiên cứu hệ thu và tích trữ năng lượng, điều khiển tự động để chế
tạo hệ thống chiếu sáng có hiệu quả cao, hoạt động độc lập bằng năng lượng mặt trời, sử dụng
thuận tiện cho gia đình hay công sở, phù hợp với điều kiện Việt Nam. Hệ thống còn được tích
hợp các bộ phận cảm ứng ánh sáng, được lập trình chiếu sáng theo thời gian, tự động điều tiết
năng lượng dự phòng, cảnh báo lỗi và cảnh báo an toàn. Hệ thống có thể được sử dụng linh
hoạt ở nhiều nơi như khuôn viên trường học, tòa nhà, đường phố, phòng thí nghiệm… mà không
phụ thuộc vào nguồn điện lưới. Đề tài hiện đã chuyển giao một phần hệ điện mặt trời và hệ chiếu
sáng bằng modul LED cho Bộ Khoa học và Công nghệ./.
3-nguyên nhân
Nhờ những ưu điểm vượt trội so với các loại đèn khác như, huỳnh quang, compact, sợi đốt…
đèn LED đang là lựa chọn số 1 của người tiêu dùng với mong muốn sử dụng điện tiết kiệm, hiệu
quả hơn. Tuy nhiên, làm thế nào để sử dụng đèn LED hiệu quả mà vẫn thật an toàn?
đèn LED an toàn hơn các loại đèn khác khi sử dụng trong môi trường ẩm ướt, môi trường dễ bắt
lửa vì sử dụng điện 1 chiều với bộ nguồn ngoài, có điện thế thấp. Nếu như bóng đèn thường chỉ
phát sáng ở hiệu điện thế 110-220 V, thì bóng LED trắng có thể hoạt động ở mức 12 V.
Đèn LED ngày nay đang ngày càng phổ biến và việc tìm mua một sản phẩm đèn LED trên thị
trường đã trở nên dễ dàng hơn. Tuy nhiên, nhiều sản phẩm có nguồn gốc xuất xứ khác nhau,
không phải người tiêu dùng nào cũng hiểu được các thông số, cũng như tính năng của sản
phẩm. Rất nhiều sản phẩm ghi thông số rất chung chung và chưa chính xác. Điều này đã gây
không ít khó khăn cho người sử dụng khi chọn mua sản phẩm.
Tuy kích cỡ chỉ nhỏ hơn một đồng xu nhưng những chiếc bóng đèn này có hiệu suất cao gấp 12
lần bóng đèn dây tóc và gấp ba lần bóng đèn huỳnh quang. Thêm vào đó, loại bóng này sẽ phát
sáng ngay lập tức sau khi bật chứ không mất thời gian như các bóng tiết kiệm điện thế hệ hiện
nay.
Bóng đèn LED không chứa thủy ngân và do đó sẽ ít gây hại cho môi trường hơn khi thải bỏ.
Ngoài ra ánh sáng của bóng đèn LED là ánh sáng liên tục chứ không nhấp nháy như của bóng
huỳnh quang, vốn bị coi là nguyên nhân gây ra bệnh đau nửa đầu và động kinh. Với tuổi thọ