El diodo emisor de luz (LED) es una fuente de luz estándar ampliamente utilizada en equipos eléctricos. Los diodos LED, se encuentran entre los más utilizados de todos los diferentes tipos de diodos semiconductores disponibles en la actualidad y se usan comúnmente en televisores y pantallas a color.
A diferencia las bombillas de filamento heredadas, los LED (y las bombillas fluorescentes) necesitan un circuito especial para que funcionen. Simplemente se denominan controladores LED (o balasto en el caso de las bombillas fluorescentes).
¿Qué es un diodo led?
Un diodo emisor de luz (LED) es un dispositivo semiconductor que emite luz cuando una corriente eléctrica fluye a través de él. Cuando la corriente pasa a través de un LED, los electrones se recombinan con los agujeros que emiten luz en el proceso. Los LED permiten que la corriente fluya en dirección directa y bloquean la corriente en dirección inversa.
¿Qué significa LED?
La palabra LED viene del inglés Light Emitting Diode, que traducido al español es Diodo Emisor de Luz. Esto hace referencia al hecho de que los diodos LED emiten luz cuando están polarizados directamente.
Tipos de diodos Led
- Arseniuro de galio (GaAs) – infrarrojo
- Fosfuro de arseniuro de galio (GaAsP): rojo a infrarrojo, naranja
- Fosfuro de arseniuro de galio y aluminio (AlGaAsP): rojo, rojo anaranjado, naranja y amarillo de alto brillo
- Fosfuro de galio (GaP) – rojo, amarillo y verde
- Fosfuro de aluminio y galio (AlGaP) – verde
- Nitruro de galio (GaN) – verde, verde esmeralda
- Nitruro de galio e indio (GaInN): casi ultravioleta, verde azulado y azul
- Carburo de silicio (SiC): azul como sustrato
- Seleniuro de zinc (ZnSe) – azul
- Nitruro de aluminio y galio (AlGaN) – ultravioleta
Al igual que los diodos de unión PN convencionales, los diodos emisores de luz son dispositivos dependientes de la corriente con su caída de tensión directa V F , que depende del compuesto semiconductor (su color de luz) y de la corriente del LED con polarización directa. Los LED más comunes requieren un voltaje de funcionamiento directo de aproximadamente 1,2 a 3,6 voltios con una clasificación de corriente directa de aproximadamente 10 a 30 mA, siendo 12 a 20 mA el rango más común.
Características de los diodos emisores de luz IV.
Símbolo esquemático del diodo emisor de luz (LED) y curvas de características IV que muestran los diferentes colores disponibles.
Antes de que un diodo emisor de luz pueda «emitir» cualquier forma de luz, necesita una corriente que fluya a través de él, ya que es un dispositivo que depende de la corriente y su intensidad de salida de luz es directamente proporcional a la corriente directa que fluye a través del LED.
¿Cómo funciona un diodo led?
Su funcionamiento es sencillo pero efectivo, permitiendo el paso de la corriente en un solo sentido y emitiendo luz en ese sentido. la intensidad de la luz se relaciona con la cantidad de corriente que fluye a través del dispositivo, así también una relación en la longitud de onda que corresponde a cada color.
Símbolo del diodo LED
El símbolo LED es el símbolo estándar de un diodo, con la adición de dos pequeñas flechas que indican la emisión de luz.
Partes de un Diodo LED
- Encapsulado de resina epoxy.
- Diodo semiconductor emisor de luz.
- Copa reflectora o cavidad reflectante
- Yunque
- Poste
- Base
- Base Plana(identifica la terminal negativa o cátodo).
- Terminal de conexión (Negativo o cátodo)
- Terminal de conexión (positivo o ánodo)
- Cable de unión o bigote (Alambre muy fino)
Polaridad de un diodo Led
En este ejemplo demostrativo de conexión de los diodos de LED, veremos como se conecta adecuadamente para que el LED pueda cumplir su función.
Cuando un diodo LED es polarizado directamente (Positivo de la fuente DC + al ánodo del LED), entra en modo de conducción y por ello emite Luz.
En cambio al ser polarizado inversamente (como se muestra en la segunda presentación), el diodo led no conduce corriente y no emitirá luz.
¿Cómo proteger un diodo led?
Limitación de corriente: los LED tienen una clasificación de corriente directa máxima, y exceder esta corriente puede provocar sobrecalentamiento y fallas. Es crucial usar resistencias limitadoras de corriente o circuitos reguladores de corriente para garantizar que la corriente que fluye a través del LED permanezca dentro del rango especificado.
Tipos de colores del diodo led
Los LED están disponibles en una amplia gama de formas, colores y varios tamaños con diferentes intensidades de salida de luz disponibles, siendo el más común (y el más barato de producir) el LED estándar de fosfuro de arseniuro de galio rojo (GaAsP) de 5 mm.
Diodos emisores de luz bicolor
Un diodo emisor de luz bicolor tiene dos chips LED conectados entre sí en «paralelo inverso» (uno hacia adelante, uno hacia atrás) combinados en un solo paquete.
| LEDs | Terminal A | Terminal A | AC |
|---|---|---|---|
| + | – | ||
| LED 1 | ON | OFF | ON |
| LED 2 | OFF | ON | ON |
| Color | Verde | Rojo | Amarillo |
Los LED bicolores pueden producir cualquiera de los tres colores, por ejemplo, se emite un color rojo cuando el dispositivo está conectado con corriente que fluye en una dirección y se emite un color verde cuando está polarizado en la otra dirección.
Además, una corriente bidireccional produce ambos colores mezclados, ya que los dos LED se encenderían por turno. si el dispositivo estaba conectado (a través de una resistencia adecuada) a un suministro de CA de baja tensión y baja frecuencia.
Diodos emisores de luz tricolor
El tipo más popular de diodo emisor de luz tricolor se compone de un solo LED rojo y uno verde combinados en un paquete con sus terminales de cátodo conectados entre sí, lo que produce un dispositivo de tres terminales. Se llaman LED tricolores porque pueden emitir un solo color rojo o verde encendiendo solo un LED a la vez.
| Colores | Rojo | Naranja | Amarillo | Verde |
|---|---|---|---|---|
| LED 1 (corriente) | 0 | 5 mA | 9.5 mA | 15 mA |
| LED 2 (corriente) | 10 mA | 6.5 mA | 3.5 mA | 0 |
Pantallas LED con diodos emisores de luz
Además de los LED de colores individuales o multicolores, se pueden combinar varios diodos emisores de luz en un solo paquete para producir pantallas como gráficos de barras, tiras, matrices y pantallas de siete segmentos.
Una pantalla LED de 7 segmentos proporciona una manera muy conveniente cuando se decodifica correctamente de mostrar información o datos digitales en forma de números, letras o incluso caracteres alfanuméricos y, como su nombre lo indica, consisten en siete LED individuales (los segmentos), dentro de un solo paquete de exhibición.
Pantallas LED de siete segmentos
Para producir los números o caracteres requeridos del 0 al 9 y de la A a la F respectivamente, en la pantalla se debe iluminar la combinación correcta de segmentos LED. Una pantalla LED estándar de siete segmentos generalmente tiene ocho conexiones de entrada, una para cada segmento LED y otra que actúa como terminal común o conexión para todos los segmentos internos.