LED – Diodo emisor suave: Desarrollo, trabajo, tipos y funciones

Diodo emisor suave – LED: Desarrollo, funcionamiento, tipos y funciones

El LED o Diodo Emisor Suave es esencialmente la pieza digital más utilizada en nuestra vida cotidiana. Es una fuente suave y del tipo de una pequeña lámpara que se puede colocar dentro de un circuito. Es un tipo particular de diodo que convierte la vitalidad eléctrica en vitalidad suave. No es como una bombilla incandescente, no se quema, por lo que es un suministro suave y energéticamente eficiente. Se puede obtener en cualquier dimensión, forma y tono.

Los diodos de unión PN se inventaron antes que el LED, no fue hasta 1962 cuando Nick Holonyak consideró un tipo particular de diodo que convierte la vitalidad eléctrica en vitalidad suave. Los LEDs pueden generar una visión más allá de la luz invisible. La luz invisible (infrarroja) se utiliza en una gestión a distancia. Se utiliza en todos los equipos digitales que se utilizan para mostrar cualquier tipo de información. Se utiliza para iluminar calles, propiedades e industrias. Este texto explica íntimamente el LED con su precepto de funcionamiento, su construcción y muchos otros.

¿Qué es el LED – Diodo Emisor Suave?

El LED es un tipo breve de Diodo Emisor Suave. Es una especie de diodo que emite suavemente cuando una cruz pasa por él. En otras palabras, el LED es un tipo particular de diodo que convierte la vitalidad eléctrica en vitalidad luminosa. Es un tipo de diodo de unión PN fácil que irradia suavemente en la tendencia de avance. El empalme está cubierto de epoxi transparente para dirigir la luz solar que emite el empalme en todas las instrucciones.

Se genera una ligera vitalidad cuando un electrón de una banda de mejor vitalidad cae en la banda de baja vitalidad y libera vitalidad. En otras palabras, cuando los electrones portadores de costes y el hueco se combinan, liberan una leve vitalidad. No todos los materiales consiguen tener esa propiedad. La propiedad de un tejido de transformar la vitalidad eléctrica en vitalidad suave se denomina electroluminiscencia. Como alternativa al silicio y al germanio, se utilizan compuestos de arseniuro de galio, fosfuro de galio y fosfuro de indio, según el color de la emisión suave.

Identificaciones de imagen y de plomo de los diodos emisores blandos

Imagen LED

La imagen del LED se asemeja a la de cualquier diodo de unión PN estándar, además de tener flechas que apuntan hacia el exterior y que representan la emisión de luz solar, como se demuestra en el siguiente gráfico.

Símbolo LED

Terminales LED

El LED es un diodo, por lo que tiene dos terminales, el ánodo (+) y el cátodo (-). Los 2 terminales se reconocerán con los siguientes métodos.

Terminales LED

  • El tramo más largo es el ánodo, mientras que el más corto es el cátodo.
  • En el caso del LED transparente, la placa interior más pequeña es el ánodo, mientras que la placa más grande es el cátodo.
  • El cátodo tiene un punto plano.
  • Utilizando un multímetro, se utiliza el modo de continuidad. En la polarización directa, el LED se ilumina y hace sonar un zumbador, mientras que en la polarización inversa no lo hace.

Desarrollo del LED

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Construcción de LED - Diodo emisor de luz

El LED es un producto de tres capas, es decir, una capa semiconductora de tipo P, una capa semiconductora de tipo N y una zona excitada. La capa N tenía la gran mayoría de electrones, mientras que la capa P tiene la mayoría de huecos. La zona viva tiene la misma cantidad de electrones y de huecos, por lo que no hay una mayoría de portadores de coste. La zona animada también se llama zona de agotamiento. Los electrones y los huecos se recombinan en esta zona. Como todos sabemos, emite suavemente cuando un electrón y un agujero se combinan. Los agujeros son la ausencia de electrones. No se transfieren. Los electrones se transfieren y se mezclan con los huecos dentro de la capa p. Posteriormente, la capa p está diseñada para ser almacenada en la parte superior del LED.

Construcción con LEDs

La capa de materiales de tipo P y de tipo N se mezclan colectivamente una encima de la otra con una zona animada entre ellas. Como la recombinación electrón-hueco se produce en la zona p, la capa p se mantiene en el extremo superior y el ánodo se deposita en la franja de la capa p para tener una emisión más suave. Mientras que para el cátodo, se deposita una película de oro en la parte posterior de la capa de tipo N, como se demuestra en la determinación.

Estructura LED

Corporalmente, el LED está diseñado para tener una emisión muy suave. Posteriormente, la unión se cubre con epoxi transparente con una cúpula formada en altura. Ayuda a concentrar la luz solar emitida por la unión dentro de la trayectoria ascendente. La fina película de oro de la parte posterior se utiliza especialmente para reproducir la luz solar de nuevo dentro de la ruta ascendente para aumentar la eficacia del LED. Dado que muchas de las emisiones blandas proceden de la región p, el aumento de su espacio incrementará la profundidad de la luz solar. La forma de la resina epoxi no debe ser semiesférica. Puede ser triangular o rectangular, según la aplicación.

Palabra: el LED puede emitir cada uno, además de invisible y suave. La luz invisible se utiliza principalmente para la comunicación en aparatos distantes comparables a la televisión y los aparatos de aire acondicionado y muchos otros.

En cuanto al tejido utilizado para el LED, no utiliza silicio ni germanio. Los semiconductores comparables al arseniuro de galio (GaAs), el fosfuro de arseniuro de galio (GaAsP) o el fosfuro de galio (GaP) se utilizan en los LED debido a su propiedad de emitir vitalidad en forma de radiaciones, mientras que el silicio y el germanio lo hacen en forma de calor.

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Funcionamiento del LED

Idéntico a cualquier diodo normal, el LED o Diodo Emisor Suave funciona únicamente en polarización hacia delante, es decir, el ánodo se almacena a una tensión mejor que la del cátodo, o el ánodo se conecta al terminal optimista y el cátodo al terminal perjudicial de la batería. La zona n tiene electrones dentro de la mayoría, mientras que la zona p tiene agujeros dentro de la mayoría. Además, la capa de tipo n está muy dopada en comparación con la capa de tipo p

Funcionamiento del LED

Cuando el LED está polarizado frontalmente, el potencial utilizado comienza a empujar hacia la capa P y la capa N. Como resultado, el área de agotamiento o la capa viva comienza a reducirse. Posteriormente, los electrones de la zona n y los huecos de la zona p comienzan a pasar por la unión. Comienza a recombinarse dentro del área viva o del área de agotamiento. A lo largo de su recombinación, los electrones de la banda superior (banda de conducción) caen en la banda de disminución de la vitalidad (banda de valencia) recombinándose con los huecos (ausencia de un electrón dentro de la banda de valencia) y lanzan la vitalidad dentro de la luz. Después de una serie de recombinaciones, la anchura de la zona de agotamiento disminuye y la profundidad del sol se eleva

La propiedad de la conversión de la energía eléctrica en vitalidad blanda se denomina Electro-Luminancia. Por supuesto, los semiconductores presentan esta propiedad porque GaAs, GaAsP, GaP. El silicio y el germanio no pueden emitir calor suave, aunque sí calor. La razón por la que estos suministros presentan tales propiedades se entenderá utilizando el principio de la banda vital de los sólidos.

Emisiones de luz en los LEDs

Como todos sabemos, el electrón puede alcanzar la vitalidad de forma discreta. La vitalidad de un electrón se decidirá por su ubicación dentro de las bandas de vitalidad. Cuando un electrón apunta su vitalidad, salta a una banda de vitalidad mejor y cuando cae de nuevo a una banda de vitalidad decreciente, libera vitalidad. La banda de valencia tiene una vitalidad decreciente en relación con la banda de conducción. La distinción entre la banda de conducción y la banda de valencia se llama agujero de vitalidad. En respuesta al principio de la banda vital de los sólidos, hay dos variedades de materiales semiconductores que tienen un agujero de banda directo y otro oblicuo.

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Banda de Música Directa

Los materiales semiconductores de agujero de banda directa emiten fotones o una vitalidad suave cuando liberan vitalidad. Las 2 bandas de vitalidad, es decir, la banda de conducción y la banda de valencia, están inmediatamente encima de la otra, junto con un pulso y un gráfico de vitalidad «ok». Cuando un electrón y un hueco se mezclan, emite la vitalidad igual al hueco de vitalidad entre la banda de conducción y la banda de valencia. Posteriormente, los semiconductores con un gran agujero de vitalidad emiten una alta intensidad suave. Fuentes completamente diferentes emiten longitudes de onda completamente diferentes, por lo que el color de la luz solar depende del tipo de materiales.

Brecha de banda directa

Estos materiales semiconductores se utilizan en la construcción es LED. Algunos ejemplos de semiconductores de banda directa son el arseniuro de galio y aluminio (AlGaAs), el fosfuro de galio y arsénico (GaAsP), el fosfuro de aluminio y galio (AlGaP), el nitruro de indio y galio (InGaN) y el seleniuro de zinc (ZnSe), entre otros.

Agujero de la banda oblicua

Los suministros de semiconductores con agujeros oblicuos no emiten fotones cuando el electrón libera vitalidad, sino que la libera relativamente en forma de calor. En estos suministros, la banda de conducción no se alinea inmediatamente con la banda de valencia, como se demuestra en la determinación. Como consecuencia de la distinción dentro del impulso «ok», la mezcla electrón-hueco sólo libera vitalidad dentro del tipo de calor. Ejemplos de estos suministros son el silicio, el germanio y muchos otros.

Banda de separación indirecta

Sombra LED

Como todos sabemos, hay colores completamente diferentes de LEDs que puedes conseguir por ahí. Sin embargo, lo que realmente determina el color de la luz emitida. Como cada tono tiene una longitud de onda especial y los materiales semiconductores que se utilizan en los LEDs emiten longitudes de onda completamente diferentes, son los responsables de producir luces de tonos completamente diferentes. Cada material semiconductor tiene una zona de agotamiento especial con tensiones de avance completamente diferentes. Aquí está la mesa de trabajo para varios colores de LED

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SombraLongitud de ondaTensión directaMateriales semiconductores
Blanco395 – 530 nm3V – 5V
  • Nitruro de galio e indio (GaInN)
  • Seleniuro de zinc (ZnSe)
Ultravioleta< 400 nm3.1 – 4.4 V
  • Nitruro de aluminio (AlN)
  • Nitruro de aluminio y galio (AlGaN)
  • Nitruro de indio y aluminio (AlGaInN)
Violeta400 – 450 nm2.8 – 4.0 V
  • Nitruro de indio y galio (InGaN)
Azul450 – 500 nm2.5 – 3.7 V
  • Nitruro de indio y galio (InGaN)
  • Carburo de silicio (SiC)
Inexperto500 – 570 nm1.9 – 4.0 V
  • Fosfuro de galio (GaP)
  • Fosfuro de aluminio, galio e indio (AlGaInP)
  • Fosfuro de aluminio y galio (AlGaP)
Amarillo570 – 590 nm2.1 – 2.2 V
  • Fosfuro de arseniuro de galio (GaAsP)
  • Fosfuro de aluminio, indio y galio (AlGaInP)
  • Fosfuro de galio (GaP)
Naranja590 – 610 nm2.0 – 2.1 V
  • Fosfuro de arseniuro de galio (GaAsP)
  • Fosfuro de indio y aluminio (AlGaInP)
  • Fosfuro de galio (GaP)
Púrpura610 – 760 nm1.6 – 2.0 V
  • Arseniuro de aluminio y galio (AlGaAs)
  • Fosfuro de arseniuro de galio (GaAsP)
  • Fosfuro de aluminio, indio y galio (AlGaInP)
  • Fosfuro de galio (GaP)
Infrarrojos> 760 nm< 1.9 V
  • Arseniuro de galio (GaAs)
  • Arseniuro de aluminio y galio (AlGaAs)

La siguiente tabla muestra los colores completamente diferentes de los LED de longitud de onda suave en el nanómetro y su tensión de polarización directa (caída de tensión).

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Diferentes colores de LED, caída de tensión y longitud de onda

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Polarización de diodos emisores suaves

Idéntico al diodo de unión PN, el LED funciona en polarización directa, pero tiene una tensión directa comparativamente mayor. El ánodo del LED está conectado al optimista y el cátodo al terminal perjudicial de una fuente de influencia.

LED de polarización

Si la tensión de alimentación es superior a la tensión del LED frontal, la unión del LED permitirá que se presente y comience la emisión de luz solar. Como todos sabemos que la presencia del diodo frontal aumentará exponencialmente una vez que la unión esté sesgada, esta gran presencia puede dañar completamente el LED. Posteriormente, se utiliza una resistencia limitadora de corriente junto con el LED para restringir la corriente. No es sólo el presente lo que puede dañar el LED, sino también el voltaje. La tensión de alimentación no debe ser mayor que la tensión de trabajo anterior. En cualquier otro caso, es muy posible que dañe la unión. Un LED estándar tiene un voltaje de hasta 4,0 V y una tensión actual de hasta 30mA.

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Formas de los LEDs

Los LED se dividen principalmente en dos tipos, a saber

LED visto

Estos LEDs emiten suavemente, lo que se ve a simple vista. La luz solar emitida tenía una longitud de onda dentro del espectro visto, es decir, de 380 nm a 750 nm. Estos LEDs se utilizan para la iluminación, el ornamento, la indicación, la visualización en dispositivos digitales y muchos otros.

LED invisible

Este LED emite suavemente con una longitud de onda dentro del espectro infrarrojo, es decir, 700 nm a 1 mm. Es invisible a simple vista. Posteriormente se utiliza en alarmas antirrobo, optoacopladores, gestión a distancia y muchos otros.

LEDs RGB

El LED púrpura-verde-azul es un tipo de LED que no consta de uno, sino de tres. Su matiz de salida es la mezcla de tres colores fundamentales: el púrpura, el verde y el azul. No produce tres colores completamente diferentes, sino un solo tono. Te permite generar un matiz completamente diferente y suave.

LED RGB

El LED RGB tiene 4 terminales, es decir, tres de ellos se utilizan para gestionar los tres colores púrpura, inexperto y azul, mientras que el cuarto terminal es el terminal generalizado tanto del ánodo como del cátodo.

LED con circuito integrado

Estas variedades de LEDs tenían circuitos integrados en su interior. Son buenos LEDs que no requieren un controlador independiente. Podrías cambiar las tonalidades y el parpadeo con un controlador de exteriores. Además, ocupa poco o nada de casa, lo que permite un diseño más compacto.

LEDs en miniatura

Los LEDs miniatura o mini LEDs son pequeños LEDs que se utilizan como adorno y como indicadores en diversas funciones cotidianas. Se fabrican en numerosas formas y con cables incrustados conectados a sus terminales. Pueden obtenerse en SMD (máquina de montaje en superficie), y con conocimientos de montaje en agujero.

LED miniatura

Los mini LEDs no disipan el calor, por lo que no necesitan disipadores.

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LEDs de potencia excesiva

Estos LEDs son muy efectivos y son brillantes y suaves. Estos LEDs se pueden encontrar en varios tamaños y producen energía. Se utilizan para la iluminación en una antorcha, antorcha y carretera suave, y muchos otros.

LEDs de alta potencia

Disipan el calor debido a su gigantesco tamaño y potencia. Por lo tanto, se necesitan grandes disipadores de calor

Tira de LEDs

Como sugiere el título, estos LEDs están diseñados en una tira de PCB versátil. La tira tenía adhesivo en su cara para pegarse a cualquier suelo. Tenía LEDs de colores y producía luces de colores cuando se iluminaba. Los LEDs de las tiras de moda incluyen LEDs RGB gestionados por un wi-fi distante.

Tira de LEDs

LED direccionable

Los LEDs direccionables están diseñados para tener un chip incrustado que se utiliza para gestionar un LED personal conectado a una tira de LEDs.

LED direccionable

Resistor LED Resistor incorporado

Estos LEDs llevan incorporada una resistencia limitadora de corriente. Por lo tanto, estás protegido para utilizarlo sin preocuparte del cálculo crucial y de la necesidad de una resistencia separada. Además, se necesita mucho menos casa.

LED infrarrojo

Este LED emite suavemente el exterior del espectro visto. Es invisible a simple vista, pero puede ser detectado por diferentes fotodiodos. Posteriormente, se utilizan en una gestión a distancia.

LED ultravioleta

El LED ultravioleta o UV emite suavemente el ultravioleta. La radiación ultravioleta se utiliza para funciones particulares en el ámbito científico, forense y médico.

Trazos de salida del diodo emisor suave

El atributo de salida del LED muestra el vínculo entre la profundidad suave de salida y la entrada presente IF del LED. La profundidad del sol está representada por el eje vertical y el presente por delante está representado por el eje horizontal.

Características de la salida del LED

La profundidad de la luz solar es inmediatamente proporcional a la presencia que pasa por delante del LED. La profundidad o energía radiante varía linealmente con el presente adelante. La profundidad de la luz solar depende además de la temperatura. Un aumento de la temperatura disminuye la profundidad de la luz solar del LED, como se demuestra en el gráfico.

VI Trazos del Diodo Emisor Suave

La curva de las trazas del VI muestra la conexión entre la tensión y el presente por la máquina. El eje horizontal o x representa la tensión, mientras que el eje vertical o y representa la tensión presente.

VI Características del LED

El LED funciona principalmente como un diodo estándar, es decir, permite estar presente en la ruta hacia delante, debido a este hecho, el gráfico muestra sólo la tensión presente hacia delante y hacia delante. La tensión de avance del LED es mayor que la del diodo tradicional debido a la presencia de una capa viva. Al principio, el LED no pasa al presente y no produce una tensión suave hasta que la tensión frontal supera la tensión de rodilla. Un tono de LED completamente diferente tiene un voltaje de rodilla completamente diferente. En cuanto el LED comienza a funcionar, el presente empieza a subir exponencialmente, lo que es inmediatamente proporcional a la profundidad de la luz solar emitida.

VI Características de los diferentes colores de los LEDs

Se utilizan materiales semiconductores completamente diferentes para fabricar el LED. Suministros completamente diferentes irradian longitudes de onda y profundidad de la luz solar completamente diferentes. La longitud de onda de la radiación determina la tensión en la parte delantera o en la rodilla del LED. El infrarrojo (luz invisible) tiene la mejor longitud de onda, seguida por los colores púrpura, naranja, amarillo, verde, azul, violeta y ultravioleta. La disminución de la longitud de onda aumentará la tensión delante del mencionado LED, como se comprueba en el gráfico.

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Ventajas y desventajas de los LED

Beneficios

Estas son algunas de las ventajas de los LED

  • La temperatura de trabajo del LED oscila entre 0 °C y 70 °C.
  • Es vitalmente inflexible y puede soportar muy bien cualquier choque mecánico y vibraciones.
  • Tiene una vida útil prolongada.
  • Requiere muy poco voltaje y consume muy poca energía.
  • Suelen hacerse de cualquier forma y tamaño. Posteriormente, se pueden utilizar pequeños LEDs para crear espectáculos numéricos y alfanuméricos en un espectáculo extremadamente denso.
  • Los optoacopladores, formados por LEDs que aíslan eléctricamente el circuito y lo acoplan ópticamente.
  • Los LED son más baratos, más económicos y realmente fiables.
  • Las bajas temperaturas no afectan a su eficacia.
  • El tiempo de conmutación del LED puede ser muy rápido, dentro del rango de 1ns. Por lo tanto, son adecuados para el funcionamiento dinámico.
  • No debe calentarse. Se enciende inmediatamente.
  • Puede diseñarse para emitir diversos colores de luz solar, como el morado, el verde, el amarillo, el naranja y el blanco, entre otros.
  • La profundidad o el brillo del LED será simplemente gestionado por varios de los regalos que fluyen por él.
  • En comparación con una bombilla incandescente, los LED son entre 10 y 50 veces más respetuosos con el medio ambiente.
  • No requiere gases venenosos, que pueden ser peligrosos para la atmósfera.

Desventajas

A continuación se enumeran algunas desventajas del LED

  • Es básicamente un diodo, es decir, es unidireccional. Conectarlo en polarización inversa a una fuente de tensión excesiva puede dañarlo por completo.
  • Hay que pensar en su polaridad al conectarlo a un circuito.
  • Los LED no son tan respetuosos con el medio ambiente como los LCD. En consecuencia, no pueden transformarse en un gran espectáculo.
  • Es costoso en comparación con un gran LCD.
  • Tiene un mejor voltaje de funcionamiento y consume más energía en comparación con el diodo de unión PN estándar.
  • No tolera los picos de corriente y tensión. Puede dañar completamente el LED.
  • Además, puede sobrecalentarse debido a la energía radiante. Reduce la vida útil del LED.
  • Su eficacia disminuye a causa de un gran presente o del calor. Este fenómeno también se llama caída de la eficacia.
  • Tu tono suave puede cambiar a lo largo de tu vida.
  • Tiene un mejor precio preliminar en comparación con una lámpara incandescente y suave

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Funciones LED

El LED tiene unas cuantas funciones, a continuación se enumeran algunas de las que destacan en el uso del LED

  • El LED se utiliza especialmente para funciones de iluminación en cada lugar (hogar, industria y publicación) debido a su excesiva luminosidad y bajo consumo de energía.
  • Los LED se utilizan en los indicadores de visita y en las luces de señalización de cada cruce y en las farolas.
  • Se utilizan como espectáculo en relojes digitales, calculadoras y multímetros digitales, y muchos otros.
  • También se utilizan como indicadores en los circuitos y aparatos eléctricos y digitales para señalar el suministro de energía.
  • En los coches, se utilizan para iluminar además de los intermitentes.
  • Sin duda, está en los flashes de las cámaras digitales y en las luces de las linternas.
  • Los LED se utilizan en equipos médicos.
  • Los LEDs láser que emiten suavemente desde una única longitud de onda se utilizan en la comunicación por fibra óptica.
  • Los LEDs de colores se utilizan en la decoración y en los juguetes.

Los LEDs que emiten infrarrojos leves no deben verse a simple vista por este hecho, se utilizan en funciones particulares comparables a

  • Los LEDs infrarrojos se utilizan dentro del sistema de gestión de la distancia en televisores, aparatos de aire acondicionado y muchos otros.
  • En el sistema de alarma antirrobo, se utiliza para detectar la presencia de cualquier individuo que pase entre ellos.
  • Se utiliza en los optoacopladores para aislar eléctricamente dos circuitos acoplándolos ópticamente. Se utiliza para proteger cualquier circuito delicado.

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