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DIODO LED. (DIODO DE EMISION DE LUZ). Introducción: Una parte indispensable en el armado de circuitos electrónicos, es el de la generación de señales ópticas, ya que son necesarias para la proyección de la información en dispositivos visualizadores. Los haces ópticos son necesarios también en sistemas de memoria basados en lectura óptica. El diodo de Luz es de los dispositivos fotogénicos más sencillos y tiene aplicaciones importantes tanto para visualización como para generar señales ópticas en comunicaciones. Materiales de los LED. La simplicidad del LED lo hace muy atractivo como componente para la visualización y las aplicaciones de comunicación. El LED puede operar hasta frecuencias de modulación de 1GHz. La anchura espectral de la señal óptica de un LED es del orden de kBT lo que se traduce en un margen de longitudes de onda entre 200Å -300Å a temperatura ambiente. Aunque esto es un espectro bastante amplio, para el ojo humano representa un solo color. Como aplicación reciente cabe destacar la utilización de LEDs como luces traseras en vehículos y en semáforos. La estructura básica de un LED es una unión p-n la cual está directamente polarizada inyectándose electrones y huecos en las zonas p y n respectivamente. La carga correspondiente a los portadores minoritarios inyectados en cada una de estas zonas se recombina con la correspondiente a la de los portadores mayoritarios bien en la zona de agotamiento o bien en las zonas neutras. Funcionamiento del LED El LED es una unión p-n directamente polarizada en la que se inyectan electrones y huecos en una región en donde se recombinan. En general, la recombinación se puede producir por procesos radiantes o no radiantes. En una recombinación radiante electrón y hueco se recombinan emitiendo un fotón. En una recombinación no radiante, la recombinación da lugar a calor o vibraciones de la estructura. Cuando el diodo LED se encuentra en polarización directa, los electrones cruzan la unión desde el material tipo n al tipo p. Los huecos del material tipo p y los electrones del material tipo n, son ambos impulsados hacia la región activa, liberando energía en forma de fotones, fenómeno que se denomina electroluminiscencia.

Ejercicios Diodo LED; 1) Hallar el valor de la resistencia para que el LED no se queme y funcione con:  VD = 2V  ID = 20mA

Si queremos que el Diodo LED, perciba únicamente 2V, entonces significa que la resistencia tiene que ocasionar una caída de voltaje de 16 V. Entonces; VR = VT – VD = 18‐2 =16V Utilizamos la corriente que se nos indica del Diodo, para calcular el valor de la resistencia, con V = 16 V; 𝑅=

𝑉 16 𝑉 = = 820 𝑂ℎ𝑚𝑠 𝐼 20 𝑚𝐴

2) Hallar el valor de la resistencia para que el LED no se queme y funcione con  VD = 2V  ID = 20mA

La caída de voltaje que tiene que presentar la resistencia para que los LED no se quemen es de 16 V, entonces; VR = VT – VD = 18‐2 =16V Calculamos la corriente de la Resistencia, que por leyes de Nodos, tiene que ser la corriente del D1 sumada a la corriente de D2; IR = ID1 + ID2 = 20 + 20 = 40Ma Finalmente calculamos el valor de la resistencia con la intensidad de corriente y el voltaje;

𝑅=

𝑉 16 𝑉 = = 470 𝑂ℎ𝑚𝑠 𝐼 40 𝑚𝐴

3) Hallar el valor de la resistencia para que el LED no se queme y funcione con  VD = 2,5V  ID = 25mA

Considerando el voltaje del diodo rectificador V = 0.7, y el voltaje que soporta el LED V = 2.5 V Entonces; VR = VT – VD ‐0,7 = 24 ‐2,5 ‐0,7 = 20,8V Los tres dispositivos tendrán la misma corriente ya que están conectador en serie, por lo tanto será la corriente de especificación del LED I = 25 m A Entonces;

𝑅=

𝑉 20.8 𝑉 = = 832 𝑂ℎ𝑚𝑠 𝐼 25 𝑚𝐴

Bibliografía:  

El diodo LED, Universidad de Valencia, Escuela técnica superior de ingeniería, Sanchis Esteban, 2008. El LED, Universidad Politécnica de Madrid, Segura Antunez Cesar, 2014