Diodo Led Funcionamiento y como se usa.

Al igual que vimos en el post anterior sobre el diodo de unión el led es también un diodo.

Este diodo cuyas siglas en ingles son Light Emitting Diode (diodo emisor de luz) es también una unión de semiconductor tipo P y Tipo N.

Unión diodo led
Unión diodo led

Funcionamiento del LED:

El diodo Led funciona polarizándolo directamente es decir positivo al ánodo y negativo al cátodo, cuando es así polarizado el diodo es capaz de emitir luz.

Los electrones libres en la banda de conducción presentes en la zona N se ven atraídos por la mayor concentración de huecos y cargas positivas que están en la zona P del semiconductor y en el polo positivo de la batería, al llegar a la zona de unión N-P se recombinan con los átomos existentes en la zona P, es decir ocupan los huecos disponibles.

Un electrón cuanto más alejado del núcleo más energía tiene, los electrones que se encuentran libres y no están en las órbitas de los átomos tienen una mayor energía.

Cuando estos electrones ingresan al átomo ocupando un hueco en la última órbita o capa de valencia ese exceso de energía que le sobra se libera en forma de fotón, que son las partículas de las que está formada la luz.

En esta zona de unión entre las zonas N y P se forma una barrera de potencial como en el caso de los diodos de unión pero en este caso mayor y dependiendo del tipo oscila entre 1,6v y 3,6v.

Según la energía que liberen se emite un color u otro dependiendo del material usado en su construcción.

En los Led se usan aparte de silicio se usan materiales como el Galio, Arsenio, fósforo, aluminio, indio.

Se les dota de un encapsulado con forma focal para favorecer la emisión de luz focalizada en un punto.

Hay que recordar que si lo polarizamos inversamente negativo a ánodo y positivo a cátodo el diodo no luce, no deja pasar corriente.

Partes de un diodo LED:

partes de un diodo led
partes de un diodo led
  1. Patilla de cátodo negativo
  2. Base plana en el encapsulado indica la patilla del cátodo negativo.
  3. Terminales internos de soporte
  4. Pastilla de material semiconductor
  5. Cavidad reflectante
  6. Encapsulamiento y lente de epoxi
  7. Cable de unión
  8. Patilla de ánodo positivo

Símbolo de un diodo led:

Símbolo de un diodo Led
Símbolo de un diodo Led

Maneras de identificar los terminales de un diodo led:

La primera manera es que su patilla más corta es el negativo, en caso de que estén cortadas a la misma longitud, podemos fijarnos en la base del encapsulado, esta tiene una base plana que nos indica el cátodo.

Otra manera será mirar en su interior, el soporte más grande es el cátodo.

Y si ninguna de las anteriores te ha resultado, lo que nos queda es ir en busca de nuestro amigo el multímetro y ponerlo en la zona de comprobación de diodos.

Símbolo de comprobación de diodos en un multímetro
Símbolo de comprobación de diodos en un multímetro

A continuación colocamos las dos pinzas del polímetro a las patillas del led y observamos que indica la pantalla, en esta ocasión están colocadas al revés por lo tanto el multímetro no indica ninguna lectura.

comprobación diodo led en inversa
comprobación diodo led en inversa

Cambiamos las pinzas de lugar para comprobar que efectivamente esa es la posición correcta ya que el multímetro nos indica una medida, donde tengamos el cable negro será el cátodo o negativo y donde tentemos el cable rojo será el ánodo o positivo.

comprobación diodo led en directa
comprobación diodo led en directa

En el caso de que no marque lectura de ninguna de las maneras esto nos indica que el diodo led está roto y hay que remplazarlo por otro ya que está inservible.

Tensiones de alimentación según el color del led:

Tensiones de uso según color Led
Tensiones de uso según color Led

CÁLCULO RESISTENCIA DE CARGA: DE UN DIODO LED

Hay que tener en cuenta algo muy importante para no dañar el led y acortar su vida o dejarlo inservible, esto es que hay que tener en cuenta la tensión de alimentación y la tensión de funcionamiento del diodo led.

Cuando estas son distintas hay que poner en serie una resistencia, normalmente denominada resistencia sde carga cuyo cometido es absorver el voltaje sobrante entre la alimentación y el led y evitar que caiga todo directamente en el diodo led.

Pongamos un ejemplo;

Supongamos que tenemos un diodo led naranja y miramos su datasheet u hoja de carcteristicas y nos indica que se alimenta entre 2,03-2,10 voltios y que tiene un consumo de 20mA, por lo tanto, ¿De qué valor será la resistencia de carga que debemos de poner en serie para proteger el diodo Led?

resistencia de carga del diodo led
resistencia de carga del diodo led

Supongamos una tensión de alimentación de 5v y un diodo led naranja que va a 2 voltios y tiene un consumo de 20mA por lo tanto en la resistencia caerán 5-2v=3v.

Cálculo resistencia de carga Led
Cálculo resistencia de carga Led