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LED ¿Sabes usarlos?

Publicado por el 21 mayo, 2016
CC BY-SA 4.0

CC BY-SA 4.0



¿Sabes usar los LEDs?

Empecemos por el principio, la palabra LED en realidad son siglas que provienen del Light Emitting Diode que en español vendrían a significar algo así como Diodo Emisor de Luz.

De manera muy básica podríamos decir que un LED es un diodo que al ser excitado con una corriente determinada emiten luz cuya longitud de onda vendrá definida por la propia construcción del LED. Y ¿es importante la longitud de onda? Claro, la longitud de onda de la onda electromagnética será la que nos permitirá definir el “color” de la luz que emite el LED y ¿por qué entre comillas? porque a estas alturas de la película se pueden fabricar LEDs que emitan radiación electromagnética que no pertenece al espectro visible, es decir que los seres humanos no podemos ver con nuestros ojos, como es el caso del infrarrojo, usado por ejemplo en los mandos a distancia (control remoto) de algunos aparatos como las TVs, equipos de sonido, etc. como norma general podríamos decir que casi todos los mandos con los que tengamos que apuntar para hacerlo funcionar.

Electromagnetic_spectrum Fuente: Wikipedia

Electromagnetic_spectrum Fuente: Wikipedia

En su interior

En su interior existe una unión de semiconductores PN la cual esta recubierta de un empaquetado realizado, por lo general, con resina epoxi que puede ser transparente o translúcida, y es que podemos encontrar encapsulados con el color de emisión de la unión PN o simplemente transparentes.

Aunque a nivel atómico la historia se complica, a nivel electrónico lo que ocurre es que cuando proporcionamos al LED en sus terminales correctos una diferencia de potencial suficiente, a través de la unión PN empieza circular una corriente que provoca el denominado como efecto luminiscencia.

Cuando los electrones y los “huecos” son atraídos hacia la juntura, material central de la unión PN, esos liberan energía y esto permite la emisión de un fotón, muchos electrones y muchos huecos, generan muchos fotones, lo que como ya sabemos es equivalente a radiación electromagnética.

photonVsElectron Fuente: energygroove

photonVsElectron Fuente: energygroove

Se lo que estas pensando, física en Ingeniería Electrónica, 🙂 si estas empezando vete acostumbrando, la autentica electrónica tiene muchas partes y una de ellas es saber como funcionan los componentes con los que trabajamos, no solo es la Ley de Ohm o controlar un LED con un microcontrolador o una placa prefabricada como Arduino.

Polaridad y otras locuras

Si, para que negarlo, todos hemos probado alguna vez que ocurre cuando conectamos un LED en inversa. Tienen polaridad y es bastante importante conectarlos con la polaridad correcta, puesto que si no …, bueno, no funcionara.

Distinguir la polaridad es bastante sencillo, en el caso de los LED ThroughHold el ánodo (positivo) será la patilla más larga y ademas si te fijas con suficiente atención, veras que el encapsulado tiene una pequeña zona plana en el lado del cátodo.

El caso de los SMD es un poco más complejo y es que normalmente suelen tener una marca junto al pin del cátodo.

Como último recurso tenemos el multímetro, seleccionamos la opción de diodos y probamos cual es el positivo y cual el negativo.

¿Qué tengo que saber?

Bien, empezamos con la parte a la que estabas deseando que llegara. Como sabes muchas veces en electrónica tenemos que deshacernos de tensión y por lo general lo hacemos convirtiendo energía eléctrica

LED-schema Fuente: Wikipedia

LED-schema Fuente: Wikipedia

en calor (transferencia de energía debido a una diferencia de temperaturas).

Por norma general los LEDs tienen que ser alimentados con una tensión comprendida entre 1.8v y 3v, cual será la tensión exacta dependerá de la construcción del LED y de una corriente entorno a 20mA y por eso cuando los usamos debemos mirar la hoja de datos que nos proporciona el fabricante para saber que tensión usar. Por norma general cuando compramos un LED en una tienda pequeña ni siquiera los propietarios de la tienda saben quien es el fabricante y mucho menos saben proporcionarte la hoja de datos, esto suele ser distinto cuando usamos el buscador de grandes distribuidores de electrónica puesto que nos proporcionan toda la información que podemos llegar a necesitar. Si no tenemos acceso a los datos del fabricante podemos usar la siguiente tabla orientativa.

LED-Tensiones

LED-Tensiones

Pero ¿cómo lo conecto?

Y es importante conocer el valor de tensión puesto que es IMPORTANTÍSIMO colocar una resistencia en serie con LED para controlar la tensión y la corriente a la que esta sometido. Como siempre podemos calcular la resistencia usando Ricalc o usando lo siguiente:


 R = \frac{V_{cc} - V_{LED}}{I_{LED}}

Donde Vcc es la tensión de alimentación, Vled es la tensión de alimentación de LED y Iled es la corriente que debe circular por el LED.

Si calculamos y montamos el ejemplo del vídeo en el que usamos un LED de 1.5v y 15mA necesitaremos una resistencia de 233 Ω, como este valor no existe comercialmente usaremos el valor más cercano 220 Ω y obtendremos los resultados del vídeo.

LED-resistencia

LED-resistencia

 


Asociaciones

Nos podemos encontrar la situación en la que tenemos N LEDs en paralelo en cuyo lugar multiplicaremos por N la corriente del LED:

LED-2-paralelo

LED-2-paralelo

 


 R = \frac{V_{cc} - V_{LED}}{N \cdot I_{LED}}

También nos podemos encontrar con N LEDs en serie y entonces multiplicaremos por N la tensión del led:

LED-2-serie

LED-2-serie

 


 R = \frac{V_{cc} - (N \cdot V_{LED})}{I_{LED}}
 

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