martes, 21 de febrero de 2012
Diodo Led
""¿QUE ES UN DIODO LED?""Un led que significa LED: Light-Emitting Diode: "diodo emisor de luz", también "diodo luminoso", es un diodo semiconductor que emite luz. Se usan como indicadores en muchos dispositivos, y cada vez con mucha más frecuencia, en iluminación. Presentado como uncomponente electrónico en 1962, los primeros ledes emitían luz roja de baja intensidad, pero los dispositivos actuales emiten luz de alto brillo en el espectro infrarrojo, visible y ultravioleta.
Es un dispositivo semiconductor (diodo) que emite luz cuasi-monocromática, es decir, con un espectro muy angosto, cuando se polariza de forma directa y es atravesado por una corriente eléctrica.
"""Composición de los Leds"""
Existen tres tipos de leds utilizados común mente los cuales obtienen su brillo por las siguientes especificaciones:
- Led Rojo
La fuente luminosa está formada por una capa de cristal p junto con un complejo de ZnO, cuya máxima concentración está limitada, por lo que su luminosidad se satura a altas densidades de corriente. Este tipo de Led funciona con baja densidades de corrien
te ofreciendo una buena luminosidad, utilizándose como dispositivo de visualización en equipos portátiles.
Su fabricación es la misma que se utiliza para los diodos rojos, por crecimiento epitaxial del cristal en fase gaseosa, la formación de la unión p-n se realiza por difusión de Zn.
Como novedad importante en estos Leds se mezcla el área emisora con una trampa isoelectrónica de nitrógeno con el fin de mejorar el rendimiento
Al igual que los Leds amarillos, también se utiliza una trampa isoelectrónica de nitrógeno para mejorar el rendimiento. Debido a que este tipo de Led posee una baja probabilidad de transición fotónica, es importante mejorar la cristalinidad de la capa n. La disminución de impurezas a larga la vida de los portadores, mejorando la cristalinidad.
Su máxima emisión se consigue en la longitud de onda 555 nm
El constituido por GaAsP consiste en una capa p obtenida por difusión de Zn durante el crecimiento de un cristal n de GaAsP, formado en un substrato de GaAs, por el método de crecimiento epitaxial en fase gaseosa.
Actualmente se emplea los Led de GaAlAs debido a su mayor luminosidad.
El máximo de radiación se halla en la longitud de onda 660 nm.
- Led anaranjado y amarillo
Su fabricación es la misma que se utiliza para los diodos rojos, por crecimiento epitaxial del cristal en fase gaseosa, la formación de la unión p-n se realiza por difusión de Zn.
Como novedad importante en estos Leds se mezcla el área emisora con una trampa isoelectrónica de nitrógeno con el fin de mejorar el rendimiento
- Led Verde
Al igual que los Leds amarillos, también se utiliza una trampa isoelectrónica de nitrógeno para mejorar el rendimiento. Debido a que este tipo de Led posee una baja probabilidad de transición fotónica, es importante mejorar la cristalinidad de la capa n. La disminución de impurezas a larga la vida de los portadores, mejorando la cristalinidad.
Su máxima emisión se consigue en la longitud de onda 555 nm
""EL LED DEL FUTURO HOY (TECNOLOGÍA DE UN LED)""
En corriente continua (CC), todos los diodos emiten cierta cantidad de radiación cuando los pares electrón-hueco se recombinan; es decir, cuando los electrones caen desde la banda de conducción (de mayor energía) a la banda de valencia (de menor energía), emitiendo fotones en el proceso. Indudablemente, por ende, su color dependerá de la altura de la banda prohibida (diferencias de energía entre las bandas de conducción y valencia), es decir, de los materiales empleados.
Los diodos convencionales, desilicio o germanio, emiten radiación infrarroja muy alejada del espectro visible. Sin embargo, con materiales especiales pueden conseguirse longitudes de onda visibles. Los ledes e IRED, además tienen geometrías especiales para evitar que la radiación emitida sea reabsorbida por el material circundante del propio diodo, lo que sucede en los convencionales.
| Compuesto | Color | Long. de onda |
|---|---|---|
| Arseniuro de galio (GaAs) | Infrarrojo | 940 nm |
| Arseniuro de galio y aluminio (AlGaAs) | Rojo e infrarrojo | 890 nm |
| Arseniuro fosfuro de galio (GaAsP) | Rojo, anaranjado y amarillo | 630 nm |
| Fosfuro de galio (GaP) | Verde | 555 nm |
| Nitruro de galio (GaN) | Verde | 525 nm |
| Seleniuro de zinc (ZnSe) | Azul | |
| Nitruro de galio e indio (InGaN) | Azul | 450 nm |
| Carburo de silicio (SiC) | Azul | 480 nm |
| Diamante (C) | Ultravioleta | |
| Silicio (Si) | En desarrollo |
Tanto los diodos azules como los ultravioletas son caros respecto de los más comunes (rojo, verde, amarillo e infrarrojo), siendo por ello menos empleados en las aplicaciones comerciales.
El comienzo del siglo XXI ha visto aparecer los diodos OLED (ledes orgánicos), fabricados con materiales polímeros orgánicos semiconductores. Aunque la eficiencia lograda con estos dispositivos está lejos de la de los diodos inorgánicos,y son biodegradables, su fabricación promete ser considerablemente más barata que la de aquellos, siendo además posible depositar gran cantidad de diodos sobre cualquier superficie empleando técnicas de pintado para crear pantallas en color.
(Pantalla de LED'S en el Estadio de los Arkansas Razorbacks. )
El OLED (organic light-emitting diode: ‘diodo orgánico de emisión de luz’) es un diodo basado en una capa electroluminiscente que está formada por una película de componentes orgánicos, y que reaccionan a una determinada estimulación eléctrica, generando y emitiendo luz por sí mismos.
Diodo Led
""CONEXIÓN""
Para conectar ledes de modo que iluminen de forma continua, deben estar polarizados directamente, es decir, con el polo positivo de la fuente de alimentación conectado al ánodo y el polo negativo conectado al cátodo.
Además, la fuente de alimentación debe suministrarle una tensión o diferencia de potencial superior a su tensión umbral.
Por otro lado, se debe garantizar que la corriente que circula por ellos no exceda los límites admisibles, lo que dañaría irreversiblemente al led. (Esto se puede hacer de manera sencilla con una resistencia R en serie con los ledes).
Unos circuitos sencillos que muestran cómo polarizar directamente ledes son los siguientes:
La diferencia de potencial (d. d. p.) varía de acuerdo a las especificaciones relacionadas con el color y la potencia soportada.En términos generales, pueden considerarse de forma aproximada los siguientes valores de diferencia de potencial:
*Rojo = 1,8 a 2,2 voltios.
*Anaranjado = 2,1 a 2,2 voltios.
*Amarillo = 2,1 a 2,4 voltios.
*Verde = 2 a 3,5 voltios.Azul = 3,5 a 3,8 voltios.
*Blanco = 3,6 voltios.Luego mediante la ley de Ohm,
puede calcularsela resistencia R adecuada para la tensión de
la fuente Vfuente que utilicemos. 
El término I, en la fórmula, se refiere al valor de corriente para la intensidad luminosa que necesitamos. Lo común es de 10 miliamperios para ledes de baja luminosidad y 20 mA para ledes de alta luminosidad; un valor superior puede inhabilitar el led o reducir de manera considerable su tiempo de vida.
Otros ledes de una mayor capacidad de corriente conocidos como ledes de potencia (1 W, 3 W, 5 W, etc.), pueden ser usados a 150 mA, 350 mA, 750 mA o incluso a 1000 mA dependiendo de las características opto-eléctricas dadas por el fabricante.
Cabe recordar que también pueden conectarse varios en serie, sumándose las diferencias de potencial en cada uno. También se pueden hacer configuraciones en paralelo, aunque este tipo de configuraciones no son muy recomendadas para diseños de circuitos con ledes eficientes.
""Principios fisicos de un Diodo led y su composicion""
El fenómeno de emisión de luz está basado en la teoría de bandas, por la cual, una tensión externa aplicada a una unión p-n polarizada directamente, excita los electrones, de manera que son capaces de atravesar la banda de energía que separa las dos regiones.
Si la energía es suficiente los electrones escapan del material en forma de fotones.
Cada material semiconductor tiene unas determinadas características que y por tanto una longitud de onda de la luz emitida.
A diferencia de la lámparas de incandescencia cuyo funcionamiento es por una determinada tensión, los Led funcionan por la corriente que los atraviesa. Su conexión a una fuente de tensión constante debe estar protegida por una resistencia limitadora, veremos más adelante algunos ejemplos. .jpg)
Calcular la resistencia adecuada para nuestro LED. Esto es algo muy sencillo, usaremos la Ley de Ohm:
Si la energía es suficiente los electrones escapan del material en forma de fotones.
Cada material semiconductor tiene unas determinadas características que y por tanto una longitud de onda de la luz emitida.
| GaAs : Zn | Infrarrojo | |
| GaAsP.4 | Rojo | |
| GaAsP.5 | Ambar | |
| GaAsP.85 : N | Amarillo | |
| GaP : N | Verde |
*Vf es la tensión típica de alimentación del diodo LED.
*If es la corriente típica del diodo LED.
*R es la resistencia limitadora.
*Vcc es la tensión de la alimentación
Otra dato importante a calcular es la potencia que se disipará en la resistencia. Este dato tenemos que tenerlo en cuenta a la hora de elegir la resistencia, que será de una potencia algo superior a la calculada para evitar que se queme. La formula es la siguiente:
Tenemos que tener en cuenta, que no todos los diodos LED's tiene las mismas características, por lo que no tendrán la misma resistencia limitadora. Si no tenemos acceso a la ficha técnica del diodo que usemos, aquí tenemos una tabla con las características de algunos tipos de diodos LED's y los cálculos realizados para tensiones de 5v y 12v.
""IMAGENES DE DIODO LED""
(T.V LED)
(PARTES DE UN LED)
(SIMBOLO LED)
(LED'S MAS COMUNES)
Suscribirse a:
Entradas (Atom)