Diodo LED
El diodo LED (Light Emitter Diode o diodo emisor de luz) se caracteriza por emitir luz cuando conduce la corriente electrica. En polarizacion inversa no deja pasar la corriente ni emite luz. Es decir, se comporta (en cuanto a cuestiones de polarizacion) como un diodo rectificador con la salvedad de que emite luz.
La emision de luz se debe a un proceso fisico por el cual determinados electrones tienen la particularidad de desprender fotones cuando ocupan un hueco o retornan a su orbita de valencia, que logicamente solo se produce cuando existe un flujo continuo de electrones que cambian de ubicacion, por lo tanto una corriente electrica y polarizacion directa.
El simbolo con el que se representa este componente en los circuitos electricos son dos flechas en diagonal y en paralelo una a otra donde apuntan para arriba a la derecha, representando los rayos de luz saliendo del anodo, estan un poco arriba de un triangulo que representa el anodo, ese que tiene una linea en una de sus puntas representando el catodo.
Los LEDs tiene dos patillas de conexion, una larga y otra corta. La patilla larga es el anodo y la corta el catodo, que al conectarse al positivo y negativo respectivamente permiten el paso de la corriente electrica y la emision de luz. El en encapsulado translucido la posicion del catodo se indica mediante un biselado o rebaje plano que permite identificar la disposicion cuando el diodo led se encuentra soldado al circuito y con sus patillas cortadas.
Dependiendo del material semiconductor empleado y la sustancia dopante, el diodo LED emitira la luz de un color u otro. Si emite luz de color verde se trata de un diodo tratado con imporezas de galio-fosforo. Si la luz emitida es de color rojo las impurezas incorporadas al semiconductor habran sido a base de galio-arsenico.
Actualmente existen diodos multicolores o RGB que son diodos que tienen 3 semiconductores, cada uno con un color diferente. Los colores de estos 3 diodos son rojo, verde y azul. Controlando la mezcla de estos 3 colores primarios se puede obtener una gama inmensa de colores utilizando estos LEDs. Para controlar el color obtenido basta con hacer pasar mas o menos corriente por uno u otro semiconductor. Por ejemplo si solo pasa corriente por el rojo y por el verde el color que obtenemos sera el amarillo.
El consumo de estos diodos es muy bajo (tan solo unas pocas decenas de miliamperios/hora) y su luz bastante intensa lo que los hace muy indicados para multiples aplicaciones en automocion, tales como chivatos, testigos y luces de control en general, asi como senalizacion e iluminacion.
Los LEDs tienen importantes ventajas respecto a las lamparas convencionales, una de ellas es que consumen mucha menos energia. Como sabemos las bombillas normales emiten luz pero tambien calor. En bombillas de filamento incandescente tan solo se transforma un 20% de la energia electrica consumida en luz, de lo cual se deduce que el 80% restante se transforma en calor. Para los LEDs estos porcentajes se invierten, transformandose en luz el 80% de la energia consumida y tan solo un 20% en calor. La reduccion del consumo electrico para obtener un mismo rendimiento luminico y el ahoro energetico son evidentes.
Otra de las ventajas de los LEDs es que su vida util es mucho mayor que la de una bombilla incandescente o un tubo de descarga de gas. Si una bombilla normal tiene una vida util de unas 5000 horas, la vida util de un LED es superior a las 100000 horas de luz, o lo que es lo mismo mas de 11 anos de funcionamiento ininterrumpido y una duracion 20 veces mayor.
Un diodo LED se comprueba exactamente igual que un diodo rectificador.
El 20% de energia que emiten en forma de calor conlleva la principal limitacion de los diodos LEDs, que deben trabajar con tensiones de 2V para limitar la intensidad de la corriente conducida y el recalentamiento. Si queremos conectarlos a un valor de tension superior (por ejemplo 12V) debemos conectar una resistencia en serie con diodo formando un divisor de tension. La caida de tension provocada por la resistencia debe reducir el potencial aplicado al diodo hasta los 2V.
Supongamos que queremos montar un circuito y los datos que conocemos son los siguientes: Tension de la fuente de alimentacion (V): 14V Tension en bornes del diodo LED (Vʟᴇᴅ): 2V Intensidad del circuito (consumo del LED) (Iᴛ) 20mA
Sabemos que en un circuito en serie la tension total (V) del circuito es igual a la suma de las caidas de tension que se producen a lo largo de este. En este caso la del LED debe ser 2V, por tanto: V = Vʟᴇᴅ + Vʀ Vʀ = V - Vʟᴇᴅ Vʀ = 14 - 2 Vʀ = 12V Con este dato ya podemos aplicar directamente la ley de Ohm para obtener el valor de resistencia (R) a incorporar: R = Vʀ/Iᴛ R = 12/0,02 R = 600Ω