Diodos emisores de luz. 25 de agosto 2010.

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El siguiente reporte tiene como objeto de estudio los famosos “leds” o diodos emisores de luz. La meta del mismo es explicar el funcionamiento de estos, las diferentes clasificaciones que existen en el mercado y por que se prefieren estos sobre los demás en la mayoría de las aplicaciones en las que es empleado.

H
oy día, la iluminación es uno de los usos más básicos y elementales que se le daa la electricidad a nivel mundial, representando esta casi el 19% del consumo de este bien.

Las viejas tecnologías representan en su mayoría desperdicio y despilfarro de energía, por lo que nuevos avances y nuevos dispositivos tecnológicos han tenido que ser creados y explotados para contrarrestar este mal. En este momento es que hace su entrada triunfal la “iluminación de estado sólido”,que al contrario de la iluminación tradicional, esta hace uso de dispositivos electrónicos como diferentes tipos de diodos en vez de los tradicionales gases y filamentos para generar luz. El termino solido hace referencia a que no se utiliza ningún elemento en otro estado en el proceso de generación energía luminosa.

Los leds son los dispositivos de mayor disponibilidad en el mercado yrápidamente están reemplazando las demás fuentes de iluminación, no solo por su versatilidad, sino también por un sinnúmero de ventajas que ofrecen sobre la competencia, pero esto lo veremos mas adelante.

1. Funcionamiento

Eléctricamente, un led se comporta igual que un diodo normal.
En los LEDs, un bajo voltaje de corriente continua (CC) circula a través de dos capas de material semiconductor. Estoresulta en la generación de fotones de luz de un reducido rango de frecuencias. El color de la luz depende del material semiconductor utilizado y del tipo de dopante (impurezas) que se le agregue. El semiconductor se aloja en una caja epoxi que además funciona como un sistema óptico (lente), que enfoca la luz producida. Para uso con la red de suministro eléctrico, se necesitan controladoreselectrónicos y conversores de voltaje. El nivel de innovación tecnológica y de ingeniería involucrada en los LEDs modernos es mucho mayor que en las fuentes convencionales de luz.

Debe de escogerse bien la corriente que atraviesa el LED para obtener una buena intensidad luminosa y evitar que este se pueda dañar.
Este tiene un voltaje de operación que va de 1.5 V a 2.2 voltios aproximadamente y lagama de corrientes que debe circular por él está entre los 10 y 20 miliamperios (mA) en los diodos de color rojo y de entre los 20 y 40 miliamperios (mA) para los otros.
Este dispositivo debe ser protegido. Una pequeña cantidad de corriente en sentido inverso no lo dañará, pero si hay picos inesperados puede dañarse.
Una forma de protegerlo es colocar en paralelo con el diodo LED pero apuntando ensentido opuesto un diodo de silicio común.
Internamente lo que ocurre es lo siguiente: El funcionamiento físico consiste en que, en los materiales semiconductores, un electrón al pasar de la banda de conducción a la de valencia, pierde energía; esta energía perdida se puede manifestar en forma de un fotón desprendido, con una amplitud, una dirección y una fase aleatoria. El que esa energíaperdida cuando pasa un electrón de la banda de conducción a la de valencia se manifieste como un fotón desprendido o como otra forma de energía (calor por ejemplo) va a depender principalmente del tipo de material semiconductor. Cuando un diodo semiconductor se polariza directamente, los huecos de la zona p se mueven hacia la zona n y los electrones de la zona n hacia la zona p; ambos desplazamientos decargas constituyen la corriente que circula por el diodo.
El dispositivo semiconductor está comúnmente encapsulado en una cubierta de plástico de mayor resistencia que las de vidrio que usualmente se emplean en las lámparas incandescentes. Aunque el plástico puede estar coloreado, es sólo por razones estéticas, ya que ello no influye en el color de la luz emitida.

2. Conexión

Para...
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