para que sirve un diodo led

Descubre las funciones y ventajas de los diodos LED en este completo artículo

La utilización masiva de diodos LED visibles se lleva a cabo en una amplia gama de aplicaciones, como indicadores visuales, pantallas numéricas y barras de presentación, tanto en entornos domésticos como industriales. La razón principal de su popularidad radica en sus numerosas ventajas, como su bajo peso y tamaño, su costo accesible y una baja inercia que permite visualizar no solo dos estados lógicos, sino también cambios graduales en fenómenos.

Entendiendo los conceptos básicos de los diodos luminosos LED

El led, también conocido como diodo emisor de luz, es una fuente de iluminación que funciona gracias a la circulación de una corriente eléctrica de baja intensidad. El diodo posee dos terminales, siendo el ánodo el más largo y el cátodo el más corto. Generalmente, el led está contenido en una carcasa de plástico o epoxi, quedando expuestos únicamente los pines.

Si examinamos un led típico que se puede conseguir en tiendas de electrónica, podemos observar que está compuesto por diez partes.

El diodo led solo puede conducir corriente y emitir luz cuando está polarizado de forma directa, mientras que en polarización inversa no conduce ni emite luz.

Principio de funcionamientoeditar

La electroluminiscencia es un fenómeno fascinante que se produce en una unión P-N cuando recibe una corriente eléctrica o cuando es iluminada. Este proceso puede describirse de dos maneras distintas, pero ambas llevan al mismo resultado: la emisión de luz desde un semiconductor.

En el primer caso, la electroluminiscencia puede definirse como la producción de una corriente eléctrica a través de una unión P-N expuesta a la luz. Por otro lado, en el segundo caso, se trata de la emisión de fotones luminosos cuando la unión P-N se encuentra en polarización directa. Esto se logra gracias a la recombinación de portadores de carga en la región P-N, donde los electrones de la región N se mueven hacia la región P y se recombinan con los huecos allí presentes.

Este fenómeno físico es el resultado de una sucesión de recombinaciones electrón-hueco que ocurren en la unión PN cuando se encuentra en polarización directa. Estas recombinaciones liberan energía en forma de fotones, lo que da lugar a la emisión de luz. En diodos comunes de germanio o silicio, esta energía se disipa en forma de calor, pero en diodos led ocurre lo contrario.

Los diodos led utilizan materiales semiconductores diferentes, como aleaciones del tipo III-V que incluyen el arseniuro de galio y el fosfuro de galio. En estos materiales, las recombinaciones en la unión PN producen fotones luminosos en lugar de calor. La longitud de onda de la luz emitida depende del material utilizado, lo que permite una amplia gama de colores en el espectro visible, así como en el infrarrojo cercano y el ultravioleta cercano.

Para lograr esta variedad de colores, se utilizan materiales que modifican la anchura en energías de la banda prohibida, lo que a su vez altera la longitud de onda del fotón emitido. Esta es la clave para la producción de diodos led en diferentes colores, lo que los hace ampliamente utilizados en la actualidad en diversas aplicaciones.

Los diodos led han revolucionado la iluminación y la tecnología eléctrica, gracias a su eficiencia energética y su amplia gama de colores disponibles. Además, su capacidad para producir luz en distintos colores permite su uso en innumerables aplicaciones, desde iluminación doméstica hasta pantallas de teléfonos móviles y televisores. ¡El futuro de la iluminación es sin duda brillante gracias a la electroluminiscencia de los diodos led!

Funcionamiento de un LED

¿Cómo funciona el LED?

El LED, por sus siglas en inglés Light Emitting Diode, es un dispositivo electrónico que emite luz cuando se activa una unión PN. Esta unión PN se compone de semiconductores, que son materiales electrónicos básicos como diodos y transistores inorgánicos. La estructura de la unión PN en un LED es lo que permite el paso de la corriente eléctrica.

Cada diodo LED tiene dos patillas, una larga y una corta, que se conectan a los polos positivo y negativo de la fuente de energía. Esta polaridad es crucial para el funcionamiento del LED, ya que en caso contrario no emitirá luz.

Además de la estructura básica de semiconductores, los componentes utilizados también determinan el color que emitirá el LED. Por ejemplo, se pueden obtener colores como naranja utilizando fosfuro de galio y arsénico, fosfuro de aluminio-galio-indio y fosfato de galio. El verde se logra a partir de fosfato de galio y fosfuro de aluminio-galio-indio, mientras que el azul se crea con seleniuro de zinc, nitruro de galio-indio y carbu...

El funcionamiento del diodo LED una explicación sencilla

La luz de un led se produce mediante la conversión de corriente eléctrica en fotones, gracias a la recombinación de electrones y huecos. La intensidad luminosa depende tanto de la cantidad de corriente como de la longitud de onda correspondiente a cada color.

Al aumentar la tensión en un led, se logra la emisión de fotones hasta que se alcanza el punto de encendido, que se observa como un haz de luz. Seguir incrementando la tensión incrementará la intensidad luminosa emitida.

Cada led tiene una caída de voltaje específica, que varía entre 1.5 y 2.5V en función de su tamaño, color, composición y otros factores. De esta forma, las bombillas LED actuales funcionan.

Tipos de led

El led DIP (Dual In-Line Package), también conocido como led de montaje en línea, es un tipo de led que cuenta con dos pines soldados directamente sobre un circuito. Al tener una forma cilíndrica, su emisión de luz se limita a un único color, determinado por el conductor utilizado o por el color de la carcasa de plástico que lo envuelve (monocromático).

Por otro lado, existen los leds RGB, que incluyen los tres colores primarios del modelo de color RGB (rojo, verde y azul) en una sola carcasa. Gracias a esto, son capaces de reproducir una amplia gama de colores.

Entre las ventajas de estos tipos de leds se encuentra su capacidad de proporcionar mayor potencia e intensidad lumínica. Por esta razón, son ampliamente utilizados en luces para vehículos, linternas, dispositivos de alumbrado, etc. Además, su tamaño compacto los hace ideales para su uso en dispositivos electrónicos.

Bondades de la iluminación LED

El progreso tecnológico no cesa y, gracias a la difusión de los diodos led, se ha evidenciado su superioridad frente a otras metodologías de iluminación. Algunas de las ventajas que proporcionan los leds son:

Durabilidad: Una vida útil prolongada.

Ahorro energético: Consumo eléctrico mínimo.

Eficiencia: Alto rendimiento lumínico.

Compactos: Dimensiones reducidas para una instalación más sencilla.

Encendido inmediato: No hay tiempo de espera para emitir luz.

Resistencia: Capacidad para soportar golpes y vibraciones.

Adaptabilidad: Resistencia a cambios de temperatura.

Libre de radiación: No emiten luz ultravioleta o infrarroja.

Funcionamiento del LED

El diodo Led se ilumina al aplicar una corriente directa, con el polo positivo en el ánodo y el polo negativo en el cátodo. De esta manera, el diodo puede emitir luz.

En la zona N, los electrones libres de la banda de conducción son atraídos por una mayor concentración de huecos y cargas positivas en la zona P del semiconductor, así como en el polo positivo de la batería. Al llegar a la zona de unión N-P, los electrones se recombinan con los átomos de la zona P, llenando los huecos disponibles.

Los electrones que se encuentran en órbitas más alejadas del núcleo tienen una mayor energía. Por lo tanto, los electrones libres en los diodos Led tienen una mayor energía que aquellos en las órbitas de los átomos.

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