ก่อนที่เราจะไปรู้จักกับหลักการทำงานของหลอด LED เรามารู้จัก หลอดLED กันก่อนนะคะ
หลอดไฟฟ้า LED ย่อมาจากLight-emitting diode ทำจากอุปกรณ์ไฟฟ้ากึ่งตัวนำ หรือศัพท์เฉพาะทางเรียกว่าไดโอดเปล่งแสงมีการพัฒนาจากแค่เพียงอุปกรณ์เล็กๆที่ทำหน้าที่เปล่งแสงออกมาเพื่อแสดงสถานะของอุปกรณ์ไฟฟ้าชิ้นนั้นว่ามีกระแสไฟฟ้าอยู่หรือมีสถานะใดๆตามสีที่แสดงออกมา และพัฒนามากขึ้นมาเป็นหลอดไฟ LED Strip ที่ใช้เป็นไฟสำหรับตกแต่งให้ได้สีและแสงตามที่ต้องการ จากนั้นมีการนำมาใช้ในอุปกรณ์ไฟฟ้าส่องสว่างหลายๆอย่าง เช่น ไฟฉาย LED ไฟสำรองรองฉุกเฉิน ที่เราคุ้นเคยกันดีก็น่าจะเป็นทีวีแบบ LED ที่เคยได้รับความนิยมอยู่ช่วงหนึ่ง และพัฒนาเรื่อยมาเป็นหลอดไฟ LEDที่ใช้งานตามบ้านในครัวเรือน สำนักงาน หรือสามารถทดแทนหลอดไฟฟ้าแบบเดิมได้เลยด้วยข้อดีหลายๆอย่าง เช่น กินไฟน้อยกว่า ให้ความสว่างกว่า มีอายุการใช้งานที่นานกว่า สามารถควบคุมสี และแสงของหลอดไฟ LED ได้มากกว่า ลดการสูญเสียพลังงานไปได้มากกว่าด้วย
เมื่อเปิดสวิตช์ไฟ กระแสไฟฟ้าจะผ่าน driver เพื่อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับให้เป็นไฟฟ้ากระแสตรง และเปลี่ยนจากความต่างศักย์ไฟฟ้าสูงไปสู่ความต่างศักย์ไฟฟ้าที่ค่อนข้างต่ำ ประมาณ 2.5-3 โวลต์ แล้วจึงจ่ายเข้าตัวชิปของหลอด LED ซึ่งมีเพียงตัวนำแคโทดและแอโนดเท่านั้น โดยหลอด LED จะมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านน้อยมาก ประมาณ 20 มิลลิแอมป์ ในตัวชิปของ LED ประกอบด้วยสารกึ่งตัวนำขั้วประจุบวกชนิด P (Positively changed material) ที่อยู่ห่างจากสารกึ่งตัวนำขั้วประจุลบชนิด N (Negatively changed material) เล็กน้อย จุดนี้เรียกว่ารอยต่อ (junction) เมื่อปล่อยกระแสไฟฟ้าผ่านหลอด LED ตัวนำแอโนดจะไปดันขั้วประจุบวก และตัวนำแคโทดไปดันขั้วประจุลบให้มาชนกัน เมื่อประจุบวกและประจุลบมาชนกันที่รอยต่อของสารกึ่งตัวนำทั้งสองชนิด ก็จะจับตัวกันและคายพลังงานออกมาในรูปของแสงสว่าง ซึ่งเรียกว่า “อิเล็กโตรลูมิเนสเซนต์” ทำให้เกิดแสงสว่างที่บริเวณด้านหน้าตัวหลอด ซึ่งมีอุณหภูมิในการทำงานที่ประมาณ 25 องศาเซลเซียส ถ้าอุณหภูมิสูงเกินไป แสงสว่างที่ออกมาจะลดลง แสงจากหลอด LED มีลักษณะพุ่งออกในทิศทางเดียว แต่ในกรณีที่ต้องการให้แสงกระจายออกในมุมแคบหรือกว้างเพิ่มขึ้น ก็จะใช้อุปกรณ์ครอบหลอด LED ในลักษณะของเลนส์ (package) ไว้เพื่อบังคับทิศทางของการกระจายแสงหลอด LED สามารถเปิดปิดได้ทันที ไม่ต้องใช้ระยะเวลาในการจุดติดเหมือนหลอดไส้ที่ต้องเผาไส้หลอด หรือหลอดดิสชาร์จที่ต้องปรับแรงดันก๊าซภายในหลอด LED สามารถปรับความเข้มของแสงได้ด้วยอุปกรณ์หรี่ไฟ (dimmer) โดยขึ้นอยู่กับรุ่นและอุปกรณ์ควบคุมซึ่งจะต้องตรวจสอบให้แน่ใจก่อนเลือกใช้
