Diodos Emisores de Luz

Contenido
















I. Resumen

Los Diodos Emisores de Luz (LED: Ligth Emitting Diode) son dispositivos con una técnica de iluminación que ofrece muchas ventajas frente a las convencionales en cuanto a eficiencia energética, rentabilidad, sostenibilidad y ecología.
La utilización creciente de la tecnología LED hace necesario el estudio del comportamiento de estosdispositivos y poder confirmar o refutar algunas afirmaciones que se hacen sobre estos.
El desempeño de los LEDs dependerá básicamente del fabricante que los produzca, en este trabajo se estudia aquellos que se usan comúnmente y que son asequibles al público en general, LEDs que se pueden conseguir en cualquier establecimiento no especializado sobre estos dispositivos.

II. Introducción

En elpresente trabajo se ha estudiado el comportamiento de LEDs de diferentes colores en relación a la corriente que circula a través de estos, se ha caracterizado la variación del voltaje, flujo luminoso, eficacia y potencia, también se ha comparado el espectro luminoso emitido por cada uno de estos y finalmente se midió la variación del flujo luminoso a través del tiempo para una LED de potencia.
Elmétodo experimental consiste en armar un circuito simple para hacer funcionar el LED a diferentes corrientes, proceso durante el cual se tomaron datos sobre corriente, voltaje y flujo luminoso; para graficar el espectro luminoso de cada LED, nuevamente se armó un circuito simple para hacer funcionar el LED y se lo colocó apuntando directamente hacia el sensor de un espectrómetro, por último se colocóun LED de potencia blanco de 5W en el interior de una pequeña esfera integradora que es parte de un luxómetro y se midio el flujo en intervalos de 1 minuto.
Las mediciones se realizaron a temperatura ambiente, por tanto, sin un dispositivo controlador de la temperatura del LED, no se puede evitar el calentamiento de este, hecho que influye en el desempeño del mismo.
La corriente de saturacióndifiere en cada LED, lo cual hace que el rango de trabajo de cada uno sea diferente.
Sabemos, entre otras cosas, que el LED es el dispositivo emisor de luz más eficiente que existe, pero ¿a que corriente es conveniente trabajar con estos dispositivos para aprovechar al máximo esta ventaja? es una de las interrogantes que se intenta resolver con este estudio.


III. Conceptos Básicos.-

1.Luz.-
Es radiación electromagnética. Lo que nosotros vemos como luz visible es solamente una diminuta fracción del espectro electromagnético que se extiende desde las ondas de radio de muy baja frecuencia a través de microondas, luz infrarroja, visible y ultravioleta a los rayos X y los rayos gamma ultraenergéticos. Nuestros ojos responden a la luz visible; detectar el resto del espectro requiereun arsenal de instrumentos científicos que van desde los receptores de radio a los contadores de centelleo.


1.1. Fuentes de Luz.-
Ondas electromagnéticas se generan si un cuerpo con carga eléctrica (electrón, etc.) es acelerado (es decir, si su velocidad cambia). Un gas excitado (por una descarga eléctrica o por alta temperatura) produce un “espectro de líneas”, mientras que un sólido emiteun “espectro continuo”.

1.2. Radiación Térmica.-
Debido al movimiento térmico aleatorio de los electrones y núcleos (estas partículas tienen cargas eléctricas y este movimiento implica aceleraciones continuas), toda materia emite radiación electromagnética, llamada radiación térmica. Basada en las leyes de la termodinámica se puede demostrar que un cuerpo que absorbe toda radiaciónelectromagnética, llamado cuerpo negro, emite más radicación que cualquier otro cuerpo que está a la misma temperatura y que el espectro de la radiación emitida por un “cuerpo negro” es un espectro continuo que depende solamente de su temperatura.
Según la temperatura del cuerpo, esta “radiación térmica” corresponde a diferentes rangos del espectro electromagnético. La “Ley de Wien” nos indica donde...