LED de forma completa

LED significa diodo emisor de luz 

El LED es en este momento la tecnología de iluminación de mayor eficiencia energética disponible para su uso. El LED es una fuente de luz de semiconductores. Principalmente LED es un diodo de unión PN que emite luz en corriente continua y utiliza electroluminiscencia para producir luz. La electroluminiscencia es un proceso en el que el diodo convierte la corriente eléctrica en una fuente de luz al cambiar el estado de los electrones. El LED también se conoce como iluminación de estado sólido (SSL) . El LED proporciona una luz de espectro estrecho no coherente cuando se le aplica voltaje. el voltaje debe ser voltaje reenviado. 

El LED sigue una condición, la terminal del áNode debe colocarse a un potencial más alto que la terminal del cátodo a medida que la corriente fluye de áNode a cátodo (positiva a negativa). El LED acepta corriente continua. Cuando se aplica un voltaje a través del semiconductor del diodo, los electrones y los agujeros se transfieren a la unión PN y producen energía, luego esa energía se convierte en luz. 

El LED tiene cuatro partes principales, que son array semiconductora, sustrato, fósforo y lente . Principalmente, el LED proporciona luz blanca, pero también puede producir muchos colores de luz, como rojo, verde, azul, amarillo, etc. Estos colores se basan en la composición química del fósforo. 
 

Construcción de LED

• El LED está empaquetado en una lente de vidrio o plástico transparente o difuso que proporciona un rango angular de distribuciones de luz, como una bombilla de luz incandescente .
• Los LED consisten en un chip de semiconductor dopado con impurezas para crear una unión PN.
• Los chips se montan en una bandeja reflectante para aumentar la salida de luz.
• Los contactos se hacen en el lado del cátodo por medio de adhesivo conductor y en el lado del áNode a través de un cable de oro al marco de plomo.
• La caja de plástico encierra el área del chip del marco principal.

Diagrama de circuito

Historia de LED

Los LED funcionan con electroluminiscencia, la primera experiencia natural de electroluminiscencia ocurrió en el año 1907 por un investigador británico Henry Joseph Round en el laboratorio de Marconi. Estaba realizando experimentos en un cristal de carburo de silicio , también conocido como carborundo , en los que notó que cuando se aplica un potencial de 10 voltios a ese cristal, emite una luz amarillenta . Luego, entre 1920 y 1927, otro investigador, Oleg Vladimirovich Losev, hizo experimentos con electroluminiscencia, que era un investigador de radio de Rusia. 
Luego de esto en el año 1955, otro radioinvestigador de América Rubin Braunsteindescubrió que algunos diodos simples emiten luz infrarroja cuando se conectan a una corriente continua. Luego, en 1961, Gary Pittman y Robert Biard de Texas Instruments descubrieron que el diodo de arseniuro de galio emite luz infrarroja cada vez que se conecta a la corriente y accidentalmente crea un LED infrarrojo, que es el primer LED del mundo. Pero este infrarrojo no es visible para los ojos humanos. Luego, en 1962, Nick Holonyack, que trabajaba para General Electric Company como ingeniero, inventó el primer LED de luz visible, que era un LED de color rojo fabricado con fosfuro de arseniuro de galio . 
Luego sucedieron muchas investigaciones para los LED. Y se inventan algunos LED más, es decir, 

1. En el año 1972, el ingeniero eléctrico M. George Craford , inventó el primer LED amarillo y un LED rojo más brillante.
2. En el año 1976, Thomas P. Pearsall desarrolló LED de alto brillo para uso en fibra óptica.
3. En el año 1979, Shuji Nakamura de Nichia Corporation inventó el primer LED azul . 
    

Características de LED

• Voltaje: 1,5 a 3,5 voltios
• Temperatura de funcionamiento: normalmente varía de  a  ,
• Frecuencia: 400 a 600 TeraHz
• Consumo medio de energía: 5 vatios a 9 vatios. También se lograron 200 lm/W en el laboratorio durante las pruebas.
• Tiempo de apertura: 100 ms
• La luz generada por LED es direccional
• Un aumento de temperatura de 10 grados reducirá la salida de lúmenes entre un 5 % y un 7 % y, si la temperatura de la unión PN es inferior a 75 grados, permitirá que la vida útil del LED dure más de 50 000 horas.
• El LED funciona solo en modo de polarización directa
• La curva característica del LED muestra que la polarización directa de 1 V es suficiente para aumentar la corriente exponencialmente. 
   

Ventajas

• La principal ventaja de los LED es que los LED son energéticamente eficientes y el consumo de energía es muy bajo, los LED funcionan con un voltaje muy bajo
• Los LED emiten un nivel de brillo extremadamente alto y la intensidad de la luz es mucho más alta que otras tecnologías de iluminación.
• El calor que produce el LED es muy inferior al de otras luces, como las bombillas incandescentes.
• Los LED emiten la energía, principalmente en el espectro visible, por lo que la emisión UV no está presente en el LED. Para que nuestros ojos no se vean afectados.
• Los LED tienen una gran vida útil, la vida útil promedio de un LED es de  50000 horas (5 años aproximadamente).
• El LED puede revelar el color real de la luz en comparación con otras luces, por lo que el índice de reproducción cromática (CRI) del LED es excelente.
• Los LED tienen un tamaño muy pequeño, por lo que podemos colocar un LED en cualquier lugar donde se necesite, por lo que el LED es un componente flexible y fácil de usar.

Desventajas

• El rendimiento del LED depende en gran medida de la temperatura limitada del entorno operativo, si operar un LED a temperaturas más altas puede resultar en un sobrecalentamiento del LED y eso conducirá a una falla del dispositivo.
• El voltaje suministrado al LED debe estar por encima del umbral y la corriente por debajo de la clasificación, de lo contrario, el LED podría dañarse. Por lo tanto, se debe seguir la sensibilidad de voltaje para LED.
• La iluminación LED es más cara que las fuentes de luz tradicionales, como las bombillas incandescentes
• Los LED pueden causar contaminación lumínica que otras fuentes de luz debido a la contaminación azul. Es decir, los LED blancos fríos emiten proporcionalmente más luz azul que las fuentes de luz exteriores convencionales.
• Los LED no producen una distribución esférica de la luz, por lo que no es recomendable usarlos en áreas abiertas de gran tamaño.
• La eficiencia del LED disminuye a medida que aumenta la corriente eléctrica.
• Los LED requieren la polaridad eléctrica correcta para encenderse, por lo que se debe usar un rectificador para mantener la polaridad.