Durante más de 120 años las lámparas incandescentes han iluminado nuestras vidas, sobre todo durante las noches, proporcionando luz artificial en calles, fábricas, comercios, hospitales, oficinas e infinidad de sitios más, incluyendo nuestros hogares.
Se puede afirmar que el invento de la lámpara incandescente de Edison en 1878 contribuyó en gran medida al avance de la humanidad, pues a partir de entonces el hombre ha podido mejorar su calidad de vida al prescindir en buena medida de velas, lámparas de gas, o de aceite, para alumbrar las estancias y lugares públicos, tanto de día como de noche, sobre todo en ciudades, poblaciones y zonas agrícolas que cuentan con suministro de corriente eléctrica.
Se puede afirmar que el invento de la lámpara incandescente de Edison en 1878 contribuyó en gran medida al avance de la humanidad, pues a partir de entonces el hombre ha podido mejorar su calidad de vida al prescindir en buena medida de velas, lámparas de gas, o de aceite, para alumbrar las estancias y lugares públicos, tanto de día como de noche, sobre todo en ciudades, poblaciones y zonas agrícolas que cuentan con suministro de corriente eléctrica.
La torre Eiffel, al igual que otros muchos monumentos y edificios, en la. actualidad se ilumina exteriormente por las noches empleando diodos LEDs.
El LED, acrónimo de “Light Emitting Diode”, o diodo emisor de luz de estado sólido (solid state), constituye un tipo especial de semiconductor, cuya característica principal es convertir en luz la corriente eléctrica de bajo voltaje que atraviesa su chip. Desde el punto de vista físico un LED común se presenta como un bulbo miniaturizado, carente de filamento o de cualquier otro tipo de elemento o material peligroso, con la ventaja sobre otras tecnologías que no contamina el medio ambiente.
LED (Ligh Emitting Diode – Diodo emisor de luz) más común de. color rojo. Constituye un elemento semiconductor cuya característica principal es producir luz visible cuando la corriente eléctrica. que atraviesa el chip lo polariza directamente
En sus inicios el principal uso del primer diodo LED de luz visible de color rojo que se comercializó estuvo limitado a indicar solamente si un equipo o aparato eléctrico o electrónico se encontraba conectado a la fuente de suministro de corriente eléctrica, o en funcionamiento. Posteriormente este diodo comenzó a formar parte también de paneles informativos, aunque en sus inicios su uso estuvo muy limitado a otras aplicaciones prácticas debido a la escasa variedad de colores disponibles y su baja eficiencia lumínica.
Partes de un LED
Partes que componen un LED común. 1.- Lente que forma parte del. encapsulado o envoltura protectora del LED. 2.- Encapsulado de resina.epoxy (transparente o del mismo color de la luz que emite el chip). 3.- Chip. o diodo semiconductor emisor de luz. 4.- Copa reflectora. 5.- Yunque.. 6.- Base. 7.- Marca plana que identifica el terminal correspondiente al. cátodo del chip. 8.- Terminal de conexión externa negativo (–). correspondiente al cátodo (de tamaño más corto que el conectado al ánodo). 9.- Terminal de conexión externa positivo (+) correspondiente al ánodo.. 10.- Alambre de oro muy fino conectado al ánodo del chip y al terminal. positivo de conexión externa.
De acuerdo con las características de funcionamiento de cada LED, el chip puede operar con una tensión o voltaje de polarización directa entre 1 y 4 V (volt) aproximadamente, con una corriente que fluctúa entre 10 y 40 mA (miliampere), que puede variar también de acuerdo con el tamaño y color de luz que emite cada uno en particular. La aplicación de un voltaje o corriente de trabajo por encima del valor establecido por el fabricante para cada diodo LED en particular puede llegar a acortar su vida útil, o también destruirlo.
A diferencia de las lámparas incandescentes, fluorescentes, halógenas y CFL que radian la luz en todas direcciones de forma uniforme, los LEDs la emiten a partir de la superficie superior del chip y la proyecta directamente en forma de cono, formando un ángulo entre 120 y 140 grados.
Los diodos LEDs tienen una vida útil extensa, de unas 50 mil horas aproximadamente, comparadas con las mil horas que poseen las lámparas incandescentes y las 10 mil de las fluorescentes. Al generar muy poco calor su eficiencia alcanza cerca del 85% de la energía consumida. Por tanto, por cada kilowatt-hora (kW-h) que consume un LED, las plantas termoeléctricas que generan la electricidad necesaria para satisfacer la demanda de los usuarios dejan de emitir al medio ambiente alrededor de 0,6 kg de CO2 para obtener la misma iluminación que si utilizamos una lámpara incandescente de mucha mayor potencia y consumo en watt (W).
TIPOS DE LEDs
Los diodos LED se clasifican en cinco variantes:
1.- Estándar o común.
2.- De alta luminosidad.
3.- Agrupados.
4.- Matrices de LEDs.
5.- Agrupados como fuente de iluminación.
Diodos LED estándares o comunes. A la izquierda, con forma redondeada; a la derecha, con forma rectangular.
1- Estándar o común: Este tipo diodo LED es el más comúnmente utilizado en la mayoría de los equipos eléctricos y electrónicos. Su forma más habitual es redondeada o cilíndrica con el extremo superior en forma de bóveda. Su diámetro puede variar entre los 3 y los 5 mm, aunque se pueden encontrar también con otras formas, como rectangulares, por ejemplo. Los diodos LEDs más comunes se fabrican, normalmente, de colores rojo, verde y amarillo.
2- De alta luminosidad: Se asemejan mucho a los LEDs comunes, aunque pueden ser de mayor tamaño y sobre todo poseen más intensidad lumínica. Se fabrican con encapsulado transparente o con colores tenues. Pueden emitir luz roja, anaranjada, amarilla, verde, azul y blanca de acuerdo con la composición del chip. Se fabrican también con casquillo de rosca y bayoneta (presión) para colocarlos directamente en el portalámparas.
Conjunto de LEDs de alta luminosidad formando parte de una lámpara portátil de campismo.
3- Agrupados: Se componen, generalmente, de dos o más LEDs colocados dentro de la misma cápsula, lo que permite obtener variedad de colores en la luz que estos emiten. Cuando se agrupan solamente dos LEDs, cada uno de ellos emite un color independiente si se energizan por separado, pero cuando se encienden los dos juntos emiten otro color diferente. La combinación más frecuente consiste en integrar uno de color rojo y otro de color verde. Este tipo de LED lo encontramos comúnmente instalado, por ejemplo, en los cargadores de baterías. Cuando se coloca una batería para cargarla en uno de estos dispositivos, generalmente el LED emite luz de color rojo al comienzo de la carga, cambiando a luz verde cuando ésta se encuentra ya cargada.
LED tipo “SMD” (Surface Mount Device – Dispositivo de montaje superficial), en esta foto extremadamente ampliado, montado sobre una tarjeta de un circuito impreso. Este dispositivo específico es del tipo agrupado por estar integrado por dos LEDs dentro de una misma cápsula y emiten luz de dos o tres colores diferentes. Su tamaño es de unos 3 mm aproximadamente.
4- Matrices de diodos:
Constituyen agrupaciones de LEDs colocadas en varias hileras siendo muy utilizadas en paneles informativos alfanuméricos (para formar números y letras). La agrupación más común es la de LEDs rojos, aunque las hay que muestran también la información en otros colores. Otra aplicación de las matrices de diodos son los “displays” de 7 segmentos. En algunos equipos de sonido se emplean también matrices de diodos en sustitución del antiguo vúmetro analógico, con la finalidad de medir, de forma digital, los decibeles o niveles de audio, siendo muy utilizado en los mezcladores de sonido.
Display de matriz de diodos numérica, muy utilizada para mostrar la frecuencia sintonizada en los radiorreceptores o mostrar la hora en los relojes digitales.
5- Fuente de iluminación:
De un tiempo a esta parte, la tecnología de los diodos LEDs ha experimentado un gran avance hasta tal punto que actualmente se pueden sustituir las lámparas incandescentes por lámparas LED en una gran variedad de aplicaciones de iluminación en general. En el mercado se pueden encontrar para uso doméstico con potencias que van desde 1 a 25 watt (W), equivalentes a lámparas incandescente entre 10 y 150 watt y con tonalidades o temperatura de color parecidas a las que se obtienen con las lámparas ahorradoras CFL. Para alcanzar la potencia en watt (W) requerida, se agrupan varios LEDs. Las lámparas de este tipo que emiten una luz más potente están provistas con un disipador de calor y con casquillo de rosca, de presión, u otro tipo de conector similar para que se pueda retirar la lámpara incandescente o halógena del portalámpara y sustituirla directamente por una lámpara LED, sin que sea necesario sustituir el portalámparas ni realizar ninguna otra adaptación previa. Al igual que las lámparas ahorradoras CFL, las lámparas LED están provistas de un controlador encargado de regular la tensión y corriente que fluye a través de los chips que componen la lámpara.
Diodos emisores de una intensidad mayor de luz se están empleando actualmente como fuentes de iluminación de uso general. En muchos casos físicamente son muy parecidos a las lámparas incandescentes y halógenas, por lo que se puede sustituir directamente cualquier lámpara de esos tipos por una formada por LEDs. En la foto de la izquierda se puede observar una lámpara incandescente tradicional situada junto a otra formada por un conjunto de LEDs emisores de luz blanca. Ambas utilizan el mismo tipo de casquillo más comúnmente empleado de rosca tipo “Edison” o E-27. En la foto de la derecha aparece otra lámpara del tipo dicroica, integrada también por un conjunto de LEDs emisores de luz blanca y casquillo de rosca tipo E-14, de menor diámetro que el casquillo de rosca común.
APLICACIONES DE LOS DIODOS LED
En la práctica los diodos LEDs poseen un sinnúmero de aplicaciones diferentes, que dista mucho del uso que tenían en un principio cuando se comenzaron a comercializar en la década de los años 60 del siglo pasado. Entre algunas de sus muchas aplicaciones actuales se encuentran:
– Iluminación de interiores (hogares, comercios, hospitales, etc.).
– Iluminación exterior de edificios y fachadas en general.
– Ambientación interior en general.
– Decoración.
– Cabina de ascensores.
– Pasillos interiores de casas, comercios, hospitales, etc.
– Escaleras y sus escalones.
– Calles y parques.
– Estacionamientos de coches en exteriores e interiores.
– Linternas en general.
– Paneles informativos y publicitarios.
– Faros de coches.
– Semáforos de tráfico.
– Juguetes.
– Guirnaldas y adornos navideños.
– Rayo láser (luz coherente de color rojo, verde o azul).
– Retroiluminación de pantallas TFT de televisores.
– Pantallas gigantes de televisión (“Jumbo”).
FIN.
