Diodos Emisores de Luz

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    DIODOS EMISORES DE LUZ –LED

    1. CONCEPTO.

    El LED, acrónimo de “Li!" Emi""in Diode#, o diodo emi$or 

    de l%& de e$"ado $ólido, con$"i"%'e %n "i(o e$(ecialde $emicond%c"or , c%'a carac"er)$"ica (rinci(al e$ con*er"ir 

    en l%& la corrien"e el+c"rica de a-o *ol"a-e %e a"ra*ie$a $%

    c!i(. De$de el (%n"o de *i$"a /)$ico %n LED com0n $e

    (re$en"a como %n %lo minia"%ri&ado, caren"e de /ilamen"o

    o de c%al%ier o"ro "i(o de elemen"o o ma"erial (eliro$o,

    con la *en"a-a $ore o"ra$ "ecnolo)a$ %e no con"amina el

    medio amien"e.

    Imagen (1): LED de color rojo, fue el primer tipo de LED.Fuente: Google.

    En $%$ inicio$ el (rinci(al %$o del (rimer  diodo LED de l%& *i$ile de color ro-o

    %e $e comerciali&ó e$"%*o limi"ado a indicar $olamen"e $i %n e%i(o o a(ara"o

    el+c"rico o elec"rónico $e encon"raa conec"ado a la /%en"e de $%mini$"ro de

    corrien"e el+c"rica, o en /%ncionamien"o. Po$"eriormen"e e$"e diodo comen&ó a

    /ormar (ar"e "ami+n de (anele$ in/orma"i*o$, a%n%e en $%$ inicio$ $% %$oe$"%*o m%' limi"ado a o"ra$ a(licacione$ (rc"ica$ deido a la e$ca$a *ariedad

    de colore$ di$(onile$ ' $% a-a e/iciencia l%m)nica.

    En la ac"%alidad lo$ n%e*o$ ma"eriale$ de$arrollado$ (or lo$ in*e$"iadore$ !an

    (ermi"ido %e $e (%edan re(rod%cir "odo$ lo$ colore$ del e$(ec"ro

    elec"roman+"ico *i$ile$ al o-o !%mano incl%'endo el lanco, ' lo$ no *i$ile$

    como el in/rarro-o 2IR3 ' el %l"ra*iole"a 2U43. 5l mi$mo "iem(o $e !a

    incremen"ado en *aria$ *ece$ la e/iciencia l%m)nica de lo$ LED !a$"a "al (%n"o%e !o' en d)a (%eden llear a $%(erar en al%no$ ca$o$ la il%minación %e

    normalmen"e (ro(orciona %na lm(ara incande$cen"e de m$ (o"encia en 6a""

    273.

    El color %e emi"e cada diodo LED en (ar"ic%lar de(ende (rinci(almen"e del

    ma"erial $emicond%c"or  %e $e !a'a em(leado en $% /aricación. Cada

    com(%e$"o %)mico (ro(io del ma"erial $emicond%c"or %"ili&ado en la

    /aricación de %n diodo LED (ermi"e la emi$ión de %na l%& de %n color 

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    e$(ec)/ico, corre$(ondien"e a %na de"erminada loni"%d de onda del e$(ec"ro

    elec"roman+"ico.

    Todo$ lo$ diodo$ LED (o$een %na con$"r%cción $ólida. La (rinci(al

    carac"er)$"ica %e lo$ di/erencia de o"ra$ /%en"e$ de l%& e$ %e no (o$een/ilamen"o ni (ar"e$ /rile$ de *idrio, lo %e le$ (ermi"e a$orer *iracione$

    e8"rema$ ' ol(e$ $in llear a rom(er$e ni e$"ro(ear$e. El c!i( emi$or de l%&

    e$ la (ar"e (rinci(al de %n LED ' $e enc%en"ra encerrado en %na en*ol"%ra o

    c($%la de re$ina e(o8i "ran$(aren"e o "ami+n "in"ada del mi$mo color de la

    l%& %e emi"en, (%diendo "ener /orma$ ' "ama9o$ di/eren"e$. De$de el mi$mo

    c!i( %e $e enc%en"ra encerrado en el in"erior de la c($%la (ar"en do$

    "erminale$ %e a"ra*ie$an $% a$e ' $alen al e8"erior (ara %e $e (%edanconec"ar a %n circ%i"o el+c"rico de corrien"e direc"a 2C.D.3, de /orma "al %e el

    LED %ede (olari&ado direc"amen"e. C%ando el LED e$ n%e*o, el "erminal m$

    cor"o corre$(onde al (olo nea"i*o 2:3 del c!i(, mien"ra$ el m$ laro

    corre$(onde al (olo (o$i"i*o 2;3.

    N. Len"e %e /orma (ar"e del enca($%lado o

    en*ol"%ra (ro"ec"ora del LED 213. Enca($%lado de re$ina e(o8i 2"ran$(aren"e o del mi$mo

    color de la l%& %e emi"e el c!i(3 2

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    2*ol"3 a(ro8imadamen"e, con %na corrien"e %e /l%c"0a en"re 1H ' @H m5

    2miliam(ere3, %e (%ede *ariar "ami+n de ac%erdo con el "ama9o ' color de

    l%& %e emi"e cada %no en (ar"ic%lar. La a(licación de %n *ol"a-e o corrien"e de

    "raa-o (or encima del *alor e$"alecido (or el /arican"e (ara cada diodo LED

    en (ar"ic%lar (%ede llear a acor"ar $% *ida 0"il, o "ami+n de$"r%irlo.

     5 di/erencia de la$ lm(ara$ incande$cen"e$,

    /l%ore$cen"e$, !alóena$ ' CFL %e radian la l%& en "oda$ direccione$ de

    /orma %ni/orme, lo$ LED la emi"en a (ar"ir de la $%(er/icie $%(erior del c!i( ' la

    (ro'ec"a direc"amen"e en /orma de cono, /ormando %n n%lo en"re 1

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    Diodo$ LED e$"ndare$ o com%ne$. 5 la i&%ierda, con /orma redondeadaK a la derec!a, con

    /orma rec"an%lar.

    . De al"a l%mino$idad.Se a$eme-an m%c!o a lo$ LED$ com%ne$, a%n%e (%eden $er de ma'or 

    "ama9o ' $ore "odo (o$een m$ in"en$idad l%m)nica. Se /arican conenca($%lado "ran$(aren"e o con colore$ "en%e$. P%eden emi"ir l%& ro-a,

    anaran-ada, amarilla, *erde, a&%l ' lanca de ac%erdo con la com(o$ición

    del c!i(. Se /arican "ami+n con ca$%illo de ro$ca ' a'one"a 2(re$ión3

    (ara colocarlo$ direc"amen"e en el (or"alm(ara$.

     Conjunto de LEDs de alta luminosidad formando parte de una lámpara portátil de campismo.

    C. 5r%(ado$.Se com(onen, eneralmen"e, de do$ o m$ LED$ colocado$ den"ro de la

    mi$ma c($%la, lo %e (ermi"e o"ener *ariedad de colore$ en la l%& %e

    e$"o$ emi"en. C%ando $e ar%(an $olamen"e do$ LED$, cada %no de ello$

    emi"e %n color inde(endien"e $i $e eneri&an (or $e(arado, (ero c%ando $e

    encienden lo$ do$ -%n"o$ emi"en o"ro color di/eren"e. La cominación m$

    /rec%en"e con$i$"e en in"erar %no de color ro-o ' o"ro de color *erde. E$"e

    "i(o de LED lo encon"ramo$ com0nmen"e in$"alado, (or e-em(lo, en lo$

    caradore$ de a"er)a$. C%ando $e coloca %na a"er)a (ara cararla en

    %no de e$"o$ di$(o$i"i*o$, eneralmen"e el LED emi"e l%& de color ro-o al

    comien&o de la cara, camiando a l%& *erde c%ando +$"a $e enc%en"ra 'a

    carada.

    LED tipo “SMD” (Surface Mount Device – Dispositivo de

    montaje superficial) en esta foto e!tremadamente

    ampliado montado so"re una tarjeta de un circuito

    impreso. Este dispositivo espec#fico es del tipo a$rupado

     por estar inte$rado por dos LEDs dentro de una misma

    cápsula % emiten lu& de dos o tres colores diferentes. Sutama'o es de unos mm apro!imadamente.

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    O"ra *arian"e ar%(ada e$ la %e con"iene "re$ LED$ (ara /ormar %na "riada

    “R# 2Red:reen:l%eRo-o:4erde:5&%l3. El "i(o m$ com0n “R# "iene

    am(lio %$o en il%minación decora"i*a, (%e$ eneralmen"e $e o"ienen 1

    cominacione$ de colore$ di/eren"e$, incl%'endo el lanco. Lo$ colore$ de

    e$"e "i(o de LED $e (%eden $eleccionar ' camiar man%almen"e (or medio

    de %n mando remo"o. En /ac!ada$ de edi/icio$, amien"ación ' o"ro$

    ornamen"o$, la *ariación de colore$ $e (%ede con"rolar "ami+n (or medio

    de ordenadore$.

    Lo$ diodo$ ar%(ado$ R $e em(lean i%almen"e (ara /ormar (an"alla$

    de "ele*i$ión ian"e$ 2"i(o“%mo#3 , m%' em(leada$ en e$(ec"c%lo$

    ma$i*o$ al aire lire.

    D. Ma"rice$ de diodo$.

    Con$"i"%'en ar%(acione$ de LED$ colocada$ en *aria$ !ilera$ $iendo m%'

    %"ili&ada$ en (anele$ in/orma"i*o$ al/an%m+rico$ 2(ara /ormar n0mero$ '

    le"ra$3. La ar%(ación m$ com0n e$ la de LED$ ro-o$, a%n%e la$ !a' %e

    m%e$"ran "ami+n la in/ormación en o"ro$ colore$. O"ra a(licación de la$

    ma"rice$ de diodo$ $on lo$ “di$(la'$# de $emen"o$. En al%no$ e%i(o$

    de $onido $e em(lean "ami+n ma"rice$ de diodo$ en $%$"i"%ción del

    an"i%o *0me"ro analóico, con la /inalidad de medir, de /orma dii"al, lo$

    deciele$ o ni*ele$ de a%dio, $iendo m%' %"ili&ado en lo$ me&cladore$ de

    $onido.

    Displa% de matri& de diodos numrica mu% utili&ada para mostrar

    la frecuencia sintoni&ada en los radiorreceptores o mostrar la *ora

    en los relojes di$itales.

    E. %en"e de il%minación.

    De %n "iem(o a e$"a (ar"e, la "ecnolo)a de lo$ diodo$ LED$ !a

    e8(erimen"ado %n ran a*ance !a$"a "al (%n"o %e ac"%almen"e $e (%eden

    $%$"i"%ir la$ lm(ara$ incande$cen"e$ (or lm(ara$ LED en %na ran

    *ariedad de a(licacione$ de il%minación en eneral. En el mercado $e(%eden encon"rar (ara %$o dom+$"ico con (o"encia$ %e *an de$de 1 a

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    6a"" 273, e%i*alen"e$ a lm(ara$ incande$cen"e en"re 1H ' 1BH 6a"" ' con

    "onalidade$ o "em(era"%ra de color (arecida$ a la$ %e $e o"ienen con

    la$ lm(ara$ a!orradora$ CL. Para alcan&ar la (o"encia en 6a"" 273

    re%erida, $e ar%(an *ario$ LED$. La$ lm(ara$ de e$"e "i(o %e emi"en

    %na l%& m$ (o"en"e e$"n (ro*i$"a$ con %n di$i(ador de calor ' con

    ca$%illo de ro$ca, de (re$ión, % o"ro "i(o de conec"or $imilar (ara %e $e

    (%eda re"irar la lm(ara incande$cen"e o !alóena del (or"alm(ara '

    $%$"i"%irla direc"amen"e (or %na lm(ara LED, $in %e $ea nece$ario

    $%$"i"%ir el (or"alm(ara$ ni reali&ar nin%na o"ra ada("ación (re*ia. 5l i%al

    %e la$ lm(ara$ a!orradora$ CL, la$ lm(ara$ LED e$"n (ro*i$"a$ de

    %n con"rolador encarado de re%lar la "en$ión ' corrien"e %e /l%'e a

    "ra*+$ de lo$ c!i($ %e com(onen la lm(ara.

     

    Diodos emisores de una intensidad ma%or de lu& se están empleando actualmente como

    fuentes de iluminaci+n de uso $eneral. En muc*os casos f#sicamente son mu% parecidos a las

    lámparas incandescentes % *al+$enas por lo ,ue se puede sustituir directamente cual,uier 

    lámpara de esos tipos por una formada por LEDs. En la foto de la i&,uierda se puede o"servar 

    una lámpara incandescente tradicional situada junto a otra formada por un conjunto de LEDs

    emisores de lu& "lanca. -m"as utili&an el mismo tipo de cas,uillo más comnmente empleado

    de rosca tipo “Edison” o E/01. En la foto de la derec*a aparece otra lámpara del tipo dicroica

    inte$rada tam"in por un conjunto de LEDs emisores de lu& "lanca % cas,uillo de rosca tipo E/

    23 de menor diámetro ,ue el cas,uillo de rosca comn.

    @. INORM54CION TECNIC5 SORE LOS LED.

     5 con"in%ación $e m%e$"ran do$ "ala$. La (rimera com(ara lo$ 6a""$ de

    con$%mo e8i$"en"e$ en"re %na lm(ara LED, %na incande$cen"e ' o"ra

    a!orradora CL (ara o"ener la mi$ma il%minación, a$) como el

    corre$(ondien"e /l%-o l%mino$o en l0mene$ 2lm3. La $e%nda "ala m%e$"ra la

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    cla$i/icación de lo$ di/eren"e$ "i(o$ de l%& %e $e (%eden encon"rar en la$

    lm(ara$ LED$ de al"a in"en$idad (ara il%minación en eneral ' la$ "onalidade$

    o "em(era"%ra de color de l%& lanca corre$(ondien"e, medida en Jel*in 23.

     5. Tala del con$%mo a(ro8imado de la$ lm(ara$ led com(arado cono"ro$ "i(o$ de lm(ara$.

    Consumo del

    LED en watt

    (W)

    Consumo equivalente de la

    bombilla incandescente en

    watt (W)

    Consumo equivalente

    de una bombilla CFL en

    watt (W)

    Flujo

    luminoso en

    lúmenes (lm)

    1 – BH – FH3 1B – 1

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     – E$calera$ ' $%$ e$calone$.

     – Calle$ ' (ar%e$.

     – E$"acionamien"o$ de coc!e$ en e8"eriore$ e in"eriore$.

     – Lin"erna$ en eneral.

     – Panele$ in/orma"i*o$ ' (%lici"ario$. – aro$ de coc!e$.

     – Sem/oro$ de "r/ico.

     – %%e"e$.

     – %irnalda$ ' adorno$ na*ide9o$.

     – Ra'o l$er 2l%& co!eren"e de color ro-o, *erde o a&%l3.

     – Re"roil%minación de (an"alla$ TT de "ele*i$ore$.

     – Pan"alla$ ian"e$ de "ele*i$ión (“4um"o”).