Característica
LED es un semiconductor de diodo (unión PN) que emite luz visible cuando se activa para que el LED (Diodo Emisor de Luz).
La luz no es monocromática (como en un láser), pero consiste en una banda espectral relativamente se estrecha y se produce por la energía de la interacções electrão. El proceso de emisión de luz para la aplicación de una fuente Eléctrica de eletroluminescência energía se llama. En cualquier unión PN polarizada Directamente, en el interior de la estructura, cerca de la unión, de que se produzcan recombinaciones de las lagunas y electrões. Esto exige que la recombinación energía que posee que electrão, que hasta entonces era libre, ser liberados, lo que ocurre en forma de calor o de fotones de luz.
En el silicio y el germanio en la que usted / ellos son los elementos básicos de los diodos y transistores, entre otros componentes Electrónicos, la mayoría de la energía se libera en forma de calor, siendo insignificante la emitida (debido a la opacidad del material ) la luz, y los componentes que funcionan con mayor capacidad de corriente llega a la necesidad de irradiadores de calor (dissipadores) para ayudar en el mantenimiento de esta temperatura en un aterrizaje tolerable.
Ya en otros materiales, como el Galio (GaAs) arseneto o el Galio (GaP) fosfeto, el número de fotões luz emitida es suficiente para constituir las fuentes de luz muy eficiente.
La forma simplificada de una unión PN de un LED demuestra su proceso eletroluminescência. El material dopante de una zona del semiconductor contiene átomos con un electrón menos en la banda de valencia en relación con los materiales semiconductores. En la conexión, los iones de ese material dopante ("tomador de iones") eliminar los electrones de valencia del semiconductor, dejando "huecos", por lo tanto (o huecos), se convierte en semiconductor de tipo P. En la otra área de el semiconductor, el material dopante contiene átomos con un electrón más que el semiconductor puro en su her / tira de valencia. Por lo tanto, en la conexión de ese electrón está disponible bajo la forma de electrones libres, formando el semiconductor de tipo N.
Los semiconductores también puede ser del tipo de compensación, es decir, que poseen tanto dopantes (P y N). En este caso, la mayor concentración de dopante determinará qué tipo pertenece el semiconductor. Por ejemplo, son más existido dopantes de lo que se tardaría en P que del tipo N, el semiconductor del tipo P. Esto implicará, sin embargo, en la reducción de la movilidad de los Portadores.
La movilidad de los portadores es la facilidad con la que n y p carga (electrones y huecos) atraviesan la estructura cristalina del material sin chocar con la vibración de la estructura. Como mayor sea la movilidad de los portadores, menor será la pérdida de energía, por lo tanto menor será el resistividade.
En el área de contacto de las áreas, los electrones y los huecos si recombinam, creando una capa fina prácticamente exentos de los portadores de carga, la llamada barrera de potencial, donde sólo tenemos los iones "donantes" de la zona N y el beneficiario " iones de la zona P, que no presentan carga de los portadores "aislar" a las otras brechas del material P de los otros electrones libres del material N.
Un electrón libre o un déficit sólo se puede cruzar la barrera de potencial por la aplicación de la polarización externa (directo de la unión) de energía. Aquí es necesario hacer hincapié en un hecho físico de los semiconductores: en esos materiales, los electrones sólo pueden asumir ciertos niveles de energía (niveles discretos), siendo las bandas de valencia y de transporte el de los niveles de energía más grande para los electrones ocupan.
El área comprendida entre la parte superior de la una de la valencia y la parte inferior de la de transporte es lo que se llama "banda prohibida." Si el material semiconductor es puro, él / ella no tienen electrones en esa banda ( a continuación, que se denominará "prohibido"). La recombinación entre los electrones y las lagunas, que ocurre después de haber ganado la barrera de potencial, que puede suceder en la banda de valencia o de lo prohibido. La posibilidad de que la recombinación que suceda en la banda prohibida, si se lo debe a la creación de estados electrónicos de la energía en esa zona para la introducción de otros lodos en el material.
A medida que la recombinación ocurre más fácilmente en el nivel más cercano de la energía de la banda de transporte, se puede elegir adecuadamente los lodos para la fabricación de LEDs, de forma que su exposición / que las bandas apropiadas para la emisión del color de Wanted (longitud de onda específica ) la luz.
Operación
La luz emitida no es monocromática, pero la banda de color es relativamente estrecho. El color, por lo tanto, depende del cristal y de la impureza dopagem con que el componente se fabrica.
El led que utiliza el Galio arseneto emite radiaciones infrarrojas. Tomar drogas con un fósforo, la emisión puede ser rojo o amarillo, de acuerdo con la concentración. Ser fosfeto utilizados con Galio dopagem de nitrógeno, la luz emitida puede ser verde o amarillo.
Hoy en día, con el uso de otros materiales, se consigue para la fabricación de LEDs que emiten luz azul, violeta e incluso ultra violeta.
También existen los leds blancos, pero esos son por lo general la expedición de leds de color azul, cubierto con una capa de partido del mismo tipo utilizado en las lámparas fluorescentes, que absorbe la luz azul y emite la luz blanca.
Con la barateamento del precio, su alto ingreso y su gran durabilidad, los leds de convertirse un gran sustituto para las lámparas comunes, y las sustituyan a medio y largo plazos.
También existen los llamados RGB LED blancas (más caro), y que están formadas por tres "chips", uno de color rojo (rojo R), verde (verde G) y azul (azul B). Una variación de los leds RGB son leds con un microcontrolador integrado, lo que permite que se obtiene un verdadero espectáculo de luces apenas usando un led.
Él / ella es el aspecto físico de algunos leds y su símbolo eléctrico.
En general, los leds funcionan con el nivel de tensión de 1,6 a 3,3 V, siendo compatible con los circuitos de estado sólido. Es interesante notar que la tensión depende de la longitud de la onda emitida.
De esta manera, los leds infrarrojos suelen trabajar con menos de 1,5 V, los rojos con 1,7 V, los amarillos con 1,7 V o 2,0 V, los verdes entre 2.0V y 3.0V, mientras que los leds de color azul, violeta y ultra -violeta por lo general necesitan de más de 3V.
La potencia necesaria es típico en la franja de 10 a 150 mW, con un tiempo de vida útil de 100,000 horas o más.
Dado que la dirigió un dispositivo de unión PN, sus características de polarización directa es similar a la de un semiconductor de diodo.
Al ser polarizado, la mayoría de los fabricantes adopta un código de identificación "" para la determinación expresa de los terminales, el ánodo () y el cátodo K () de los leds.
En la ronda de leds, dos códigos son comunes: el / ella se identifica el terminal K como estar tan cerca de un pequeño chaflán en el lateral de la base circular de su involucro ("cuerpo"), o por ser el más corto terminales de las dos. Los fabricantes que adopten las dos formas de identificación al mismo tiempo existe.
En los leds rectangulares, algunos fabricantes de marca de la terminal de K con una pequeña "ampliación" de la terminal cerca de la base del componente, o que luego se van terminal más corto.
Pero, puede pasar de la componente no traer cualquier referencia externa de la identificación de los terminales. En ese caso, si el involucro es semi-transparente, se puede identificar el cátodo (K) como el terminal que contiene el electrodo interior ampliado que el electrodo de la otra terminal (ánodo). Además amplio, a veces el cátodo es menor que el ánodo.
Los diodos de emisión de luz también se utilizan en la construcción de las pantallas alfanuméricas.
También hay leds bicolor, que están constituidos por dos uniones de diferentes materiales en un involucro misma, de modo que una inversión en los cambios de polarización el color de la luz emitida de verde para el rojo, y viceversa.
Todavía existen leds bicolor con tres terminales, siendo uno para trabajar la unión dopado con material para producir luz verde, otra para trabajar la unión dopado con material para generar la luz roja, y el tercero común a las dos uniones.
El terminal común puede corresponder a la interligação de los ánodos de las uniones (leds bicolor en el ánodo común) o de sus cátodos (leds bicolor en el cátodo común).
Aunque generalmente se trata mediante bicolor (verde vermelho +), dirigido, lo que llevó tipo es en la realidad un "tricolor", puesto que además de los dos colores independientes, cada uno genera en un cruce, las dos uniones pueden ser polarizadas al mismo tiempo, dando lugar a la emisión de luz naranja.
Por lo general, los leds se utilizan en sustitución de las lámparas de señalización o de luces de los pilotos en los paneles de los instrumentos y prendas de vestir varias. Para la fijación de los paneles, es común el uso de soportes de plástico con hilo.
Como el diodo LED, no pueden recibir directamente la tensión entre sus terminales, una vez que la corriente debe ser limitados, de modo que la unión no está dañado. De esta manera, el uso de un limitador resistencia en serie con Led es común en los circuitos que lo utilice / ella.
Para calcular el valor de la resistencia de la siguiente fórmula se utiliza: R = (Vfonte-VLED) / ILED, donde Vfonte es la tensión disponible, VLED es la tensión correcta para el LED en el tema y ILED es la corriente que se puede apoyar con seguridad.
Por lo general, grandes (de aproximadamente 5 mm de diámetro, cuando y vuelta) el trabajo LEDs con corrientes del orden 12 a 30 mA y el pequeño (de aproximadamente 3 mm de diámetro) los operan con la mitad de ese valor.
De este modo:
Hemos adoptado I1 = 15 mA y I2 = 8 MA, Vfonte = 12 V, VLED = 2 V:
R1 = (12 - 2) / 0.015 = 10 / 0.015 = 680 *
R2 = (12 - 2) / 0.008 = 10 / 0.008 = 1K2 *
Nos aproxima los resultados para los valores más comercial.
LED no admiten inversa (Vr) la tensión de un valor significativo, podría deteriorarse con 5V sólo de la tensión en ese sentido.
Por lo tanto, cuando son alimentados por la tensión C.., El LED se acompañan de un rectificador de diodos en antiparalelo (polaridad invertida en relación con LED), con el propósito de conducir el semi-nos ciclos que él - LED - está en el corte, la limitación de que la tensión inversa en torno a 0,7 V (máxima tensión directa del diodo), un valor suficientemente bajo como para que su unión no se deteriore.
También se puede adoptar una conexión en serie entre el diodo de protección y LED.