LED – Diodo emisor de luz: conceptos básicos, tipos y características

LED – Diodo emisor de luz: conceptos básicos, tipos y características

Un LED o un diodo emisor de luz es un dispositivo semiconductor que emite luz debido al efecto electroluminiscente. Un LED es básicamente un PN Junction Diode, que emite luz cuando está predispuesto.

Los diodos emisores de luz están en casi todas partes. Puede encontrar LEDs en automóviles, bicicletas, farolas, iluminación del hogar, iluminación de oficinas, teléfonos móviles, televisores y muchos más.

El motivo de tal amplia gama de implementación de LED es su ventaja sobre las bombillas incandescentes tradicionales y las recientes lámparas fluorescentes compactas (CFL). A continuación se mencionan algunas ventajas de los LED sobre las fuentes de luz incandescente y CFL:

  • Bajo consumo de energía
  • Tamaño pequeño
  • Cambio rápido
  • Físicamente robusto
  • Larga duración

Debido a estas ventajas, los LED se han vuelto muy populares entre un gran grupo de personas. Los ingenieros electrónicos, aficionados a la electrónica y entusiastas de la electrónica a menudo trabajan con LED para varios proyectos.

Por lo tanto, un artículo sobre diodos emisores de luz, que se centra en diferentes temas básicos de LED, tipos de LED y características de un LED, sería beneficioso para todos. Entonces, comencemos con los conceptos básicos del LED.

 

Conceptos básicos del LED (emisión de luz) Diodo)

Como se menciona en la introducción, un LED es una fuente de luz semiconductora. Consiste en un diodo de unión PN y cuando se aplica voltaje al LED, los electrones y los agujeros se recombinan en la unión PN y liberan energía en forma de luz (fotones).

La luz emitida por un LED es generalmente monocromático, es decir, de un solo color y el color depende del intervalo de banda de energía del semiconductor.

Los diodos emisores de luz pueden fabricarse para emitir todas las longitudes de onda del espectro visible, es decir, del rojo (620 nm a 750 nm) azul-violeta (380nm a 490nm).

El símbolo eléctrico de un LED es similar al de un PN Junction Diode. La siguiente imagen muestra un LED rojo junto con símbolos de PN Junction Diode y LED.

 Imagen del diodo emisor de luz 1

Características del LED (diodo emisor de luz)

Antes de conectar un LED es un circuito y comenzar a usarlo, hay pocas características de LED que valen la pena conocer (de hecho, son muy importantes). Si se refiere a cualquiera de las hojas de datos proporcionadas por el fabricante, puede encontrar una gran cantidad de especificaciones correspondientes a las características eléctricas, clasificaciones máximas absolutas, dimensiones físicas, etc.

No aburro, tendrá todas las características, pero solo con tres importantes. Son la polaridad, el voltaje de avance y la corriente de avance.

Polaridad del LED

La polaridad es una indicación de la simétrica de un componente electrónico. Un diodo emisor de luz, similar a un diodo de unión PN, no es simétrico, es decir, permite que la corriente fluya solo en una dirección.

Imagen del diodo emisor de luz 2

En un LED, el terminal positivo se llama Ánodo y el terminal negativo se llama Cátodo. Para que el LED funcione correctamente, el Ánodo del LED debería tener un potencial más alto que el del Cátodo, ya que la corriente en el LED fluye de Ánodo a Cátodo.

¿Qué sucede si conectamos el LED en dirección inversa? Bueno, no pasa nada ya que el LED no conduciría. Puede identificar fácilmente la terminal Ánodo de un LED, ya que generalmente tienen cables más largos.

 Imagen del diodo emisor de luz 3

Corriente directa del LED

Los LED son dispositivos muy sensibles y la cantidad de corriente que fluye a través de un LED es muy importante. Además, el brillo de un LED depende de la cantidad de corriente consumida por el LED.

Cada LED está clasificado con una corriente directa máxima que es segura para pasar a través de él sin quemar el LED. Sí. Permitir que la corriente sea mayor que la corriente nominal realmente quemará el LED.

Por ejemplo, los LED de 5 mm más comúnmente utilizados tienen una clasificación actual de 20 mA a 30 mA y los LED de 8 mm tienen una clasificación actual de 150 mA (consulte la hoja de datos para valores exactos).

¿Cómo regulamos la corriente que fluye a través de un LED? Para controlar la corriente que fluye a través de un LED, utilizamos resistencias en serie de limitación de corriente.

Más información sobre LED y resistencias limitadoras de corriente CIRCUITOS DE LEDS SIMPLES.

Voltaje de LED delantero

Los diodos emisores de luz también están clasificados para voltaje directo, es decir, la cantidad de voltaje requerida para que el LED conduzca la electricidad. Por ejemplo, todos los LED de 5 mm tienen una clasificación de corriente de 20 mA, pero el voltaje directo varía de un LED a otro.

Los LED rojos tienen un voltaje máximo de 2.2V, los LED azules tienen un voltaje máximo de 3.4V y los LED blancos tienen un voltaje máximo de 3.6V.

Circuito simple de LED

La siguiente imagen muestra el circuito de un simple circuito LED que consiste en un LED blanco de 5 mm con una potencia de 5V suministro.

 Imagen del diodo emisor de luz 4

Dado que es un LED blanco, las clasificaciones de corriente y voltaje son las siguientes: la corriente directa típica es 20 mA y ty El voltaje directo pical es de 2 V.

Entonces, para regular la corriente y la tensión, hemos utilizado un Resistencia de 180 Ω para ¼ de vatios de disipación de potencia.

Tipos de LED

LEDs de orificio pasante

Están disponibles en diferentes formas y tamaños, y los más comunes son LED de 3 mm, 5 mm y 8 mm. Estos LED están disponibles en diferentes colores, como rojo, azul, amarillo, verde, blanco, etc.

 Imagen del diodo emisor de luz 5

SMD LED (Diodos emisores de luz montados en superficie)

Superficie Los LED de montaje o SMD son paquetes especiales que se pueden montar fácilmente en la superficie en una PCB. Los LED SMD generalmente se diferencian en función de sus dimensiones físicas. Por ejemplo, los LED SMD más comunes son 3528 y 5050.

 Imagen de diodo emisor de luz 6

LED bicolor

El siguiente tipo de LED son LED bicolores, como su nombre indica, puede emitir dos colores. Los LED bicolores tienen tres cables, generalmente dos ánodos y un cátodo común. Dependiendo de la configuración de los clientes potenciales, el color se activará.

 Imagen de diodo emisor de luz 7

LED RGB (Rojo-Azul-LED verde)

Los LED RGB son los más favoritos y los LED más populares entre aficionados y diseñadores. Incluso las compilaciones de computadora son muy populares para implementar LED RGB en casos de computadora, placas base, RAM, etc.

 Imagen del diodo emisor de luz 8

El LED RGB contiene 3 LED en un solo chip y mediante una técnica llamada PWM (Pulse Width Modulation), podemos controlar la salida del LED RGB para producir una amplia gama de colores.

LED de alta potencia

Un LED con una potencia nominal igual o superior a 1 Watt se llama un LED de alta potencia. Esto se debe a que los LED normales tienen una disipación de potencia de pocos miliamperios.

Los LED de alta potencia son muy brillantes y se usan a menudo en linternas, faros de automóviles, focos, etc.

Como la disipación de potencia de los LED de alta potencia es alta, se requiere una refrigeración adecuada y el uso de disipadores de calor. Además, el requisito de potencia de entrada para estos LED será generalmente muy alto.

 Imagen del diodo emisor de luz 9

En este artículo, hemos visto los conceptos básicos del LED y algunas características importantes del LED. En el próximo tutorial, veremos cómo funciona un LED y la construcción de un LED.

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