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Diodos LEDs

(Diodo Emisor de Luz)

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DIODO LED: El LED (Light Emitting Diode) Como su nombre indica, es un diodo semiconductor que tiene la propiedad de emitir luz  de diversos colores, entre ellos los mas populares el blanco, rojo, verde, amarillo y azul, su tamaño y forma también son diversos siendo los mas comunes los de 3mm y 5mm y entre sus formas se pueden encontrar redondos, planos y cilíndricos entre esta variedad existen los LED de alta eficiencia los cuales se caracterizan por emitir una luz mas brillante y potente.

 

En los equipos electrónicos se les utiliza básicamente como indicadores de eventos como el encendido del equipo o la realización de alguna situación en particular, aunque en ocasiones son puramente decorativos, en otros casos podemos encontrar diodos LED de otros tipos realizando funciones mas especificas, como iluminación, semáforos, etc.

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Se presentó como un componente electrónico en 1962, los primeros LEDs emitían luz roja de baja intensidad, pero los dispositivos actuales emiten luz de alto brillo en el espectro infrarrojo, visible y ultravioleta. 

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Este componente como cualquier diodo, permite el paso de la corriente en un solo sentido. 

  

Símbolo electrónico de un Led:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Identificación Ánodo y Cátodo.

 

 

 

 

 

 

 

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Ánodo: Es el Terminal positivo del diodo, su patilla es más larga.

Cátodo: Es el terminal negativo del diodo, su patilla es más corta, lleva un pequeño chaflan en su encapsulado, interiormente es más grande.

Polarizar: Es la forma en como se aplica la corriente al diodo

Polarización Directa: Es cuando le aplicamos voltaje positivo al ánodo y voltaje negativo al cátodo.

Polarización Inversa: Es cuando lo polarizamos al revés, esto es negativo al ánodo y positivo al cátodo, (El Led no enciende). 

Caída de tensión: Es la diferencia de voltaje que existe entre ánodo y cátodo.

Resistencia Limitadora: Su misión es acondicionar el voltaje y corriente a los valores necesarios del Led, de la fuente que alimenta el circuito.

 

Representación en Circuito Impreso y Diagrama:

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Letra inicial "D" ó "DL"

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Comprobación de un diodo Led:

 

Para comprobar un diodo Led hay que posicionar el multimetro en la escala de diodos, colocar la banana positiva en el ánodo (patilla larga) y la banana negativa en el cátodo (patilla corta). Observando que el Led enciende.

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Las patillas del diodo LED, esta cortadas, ¿Como se cual es cual?

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La primera es que el pequeño chaflan que llevan nos indica que es el cátodo.

La segunda prueba la podemos realizar con el multimetro de la siguiente manera:

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Colocar las bornas del polimetro en las patillas del Led.

Si no enciende cambiar la polaridad

Cuando el Led se enciende vemos que la punta roja nos dice que es el ánodo y la negra el cátodo.

 

El diodo led enciende cundo en sus bornes existe una caída de tensión de 1,8 voltios para led rojos y de 2 voltios para leds de color verde

 

Tipos de diodos Led

       

- LEDs Bicolor de 2 patillas

En la siguiente imagen se muestra cómo se obtiene un diodo LED bicolor, conectando en antiparalelo dos LED de distinto color. De este modo, encapsulando, por ejemplo, uno rojo con uno verde, se obtiene uno de los LED bicolores más usuales. Dependiendo de la polarización lucirá el verde o el rojo.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- LEDs Bicolor de 3 patillas

Con estos LEDs, aunque se denominan “Bicolor”, realmente disponemos de 3 colores, pues si activamos los dos  ánodos se encienden ambos LEDs (Rojo y Verde) dando un resultado de luz Ámbar. El Cátodo es común.

Existen en el mercado otro tipo de colores, aunque estos son los más comunes.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- LEDs RGB de 4 patillas

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

En la ilustración podemos ver que existen de ánodo común y cátodo común, según estén conectados internamente deberemos polar izarlos en su conexionado.

 

- LEDs SMD
Para más información, pincha aquí.
- Tiras de LEDs

 

 

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- Calculo de la Resistencia.

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Para conocer este dato nos tenemos que valer de la Ley de Ohm, la cual nos dice:

Que la corriente que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a la resistencia, siempre que su temperatura se mantenga constante.

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Veamos-la pues:

I = Intensidad de la corriente, se expresa en Amperios.

V = Voltaje, se expresa en Voltios

R = Resistencia, se expresa en Ohmios.

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I = V / R

Ahora conozcamos la Potencia eléctrica:

Dicese que es la cantidad de energía entregada o absorbida por un elemento en un tiempo determinado.

 

P = Potencia, se expresa en Watios

V = Voltaje, se exxpresa en Voltios

I = Intensidad se expresa en Amperios

 

P = V x I

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En esta pequeña tabla se detallan la resistencia para los voltajes de 5; 9 y 12 voltios y las diferentes intensidades.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Y en esta otra tabla podemos ver la tensión umbral por colores de los diodos, alto bajo que nos dan el fabricante.

 
 
 
 
 
 
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Tensiones de Referencia
 

Como esta tabla no es tan precisa como desearíamos, veamos como calcular nosotros mismos la resistencia, partiendo de averiguar la tensión umbral de los  diodos, esto nos vendrá muy bien ya que cuando queremos montar varios diodos en serie del mismo color, vemos que no todos lucen igual, aunque los mismos sean fabricados por la misma empresa.

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Con este simple circuito, de una fuente de 10 voltios, una resistencia de 1 K y nuestro polimetro, podemos conocer con mucha más exactitud, la tensión umbral de los diodos Leds.

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Ahora que ya tenemos todos los datos que necesitamos para calcular la resistencia limitadora de tensión, para los LEDs que deseemos,  vamos a ver como encontrar dicha resistencia limitadora para nuestro circuito

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Supongamos que queremos alimentar nuestro diodo Led con una batería de coche de 12 v. Según nos dice la Ley de Ohm, tapamos R que es lo que buscamos y nos dá que tenemos que dividir V entre I.

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Como vemos en la formula, Restamos de la tensión de la batería la tensión del Led y vemos que en la resistencia debe caer 10,92 voltios, ahora lo dividimos por la Intensidad, (un consejo es no llegar a los 20 mA (0,020) que es la Intensidad máxima que nos da el fabricante), con 15 mA (0,015) puede andar bien a no ser que deseemos el máximo brillo.

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Bien ya conocemos la resistencia, ahora miramos en la tabla los valores normalizados y vemos que el que más se ajusta es el de 560, siempre en estos casos si no disponemos del valor justo elegiremos el siguiente valor más alto.

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Seguidamente tenemos que calcular la potencia de dicha resistencia, para ello nos valemos de la ley de Wat.

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Tapamos W y nos dice que multipliquemos I x V o lo que es lo mismo Iâ‚‚ X R ó Vâ‚‚/R
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0,02 x 12 = 0.24 mW
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Con una resistencia de 1/4 de w, vemos que nos sobra.
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Ahora veamos las dos maneras más habituales de conectar diodos LEDs, con sus correspondientes circuitos esquemáticos.
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Comenzamos con un circuito en serie:
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Este montaje es el más habitual y consiste en conectar un Led a continuación del otro, esto es cátodo del primero con ánodo del segundo, tantas veces como diodos LEds tengamos, y al primero o último le conectamos la resistencia limitadora de corriente.

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Tenemos que tener en cuenta que la suma de los leds en serie no sobrepase el voltaje de la batería.

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Inconvenientes: si se avería uno de los Leds, se apagan todos
Ventajas: su menor consumo.
Veamos un ejemplo: Queremos alimentar los tres LEDs blancos a una bateria de 12 v. Calculemos la resistencia limitadora de voltaje.
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12 v - 3,1-3,1-3,1 = 2,7     2,7/0,020 = 135 Ohmios valor no comercial utilizaremos una de 150 Ohmios
 
Calculemos ahora los vatios
0,020 x 12 = 0.24
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Con una resistencia de 1/4 de w, vemos que nos sobra.
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Ahora veamos un circuito paralelo:
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Como podemos observar consiste en conectar dos o más LEDs con su correspondientes ánodos unidos entre si, al igual que sus cátodos, y utilizar una resistencia limitadora de tensión
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Inconveniente: el consumo será mayor
Veamos un ejemplo:
Queremos conectar 3 diodos blancos a una pila de 9 v. Calculemos la resistencia limitadora de tensión.
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Veamos ahora un circuito serie paralelo:
 
Supongamos que tenemos una batería de 12 v y queremos alimentar con ella 9 Leds blancos, como podemos observar estos no los podemos poner todos en serie, pues su suma es de 30,6 v. y la batería solo de 12 voltios, veamos pues como los montamos.
Tenemos que poner en serie grupos de 3 diodos, ya que esto nos da 10,2 voltios, el resto hasta 12 que tiene la batería lo suplimos con una resistencia.
Realizamos 3 grupos de 3 diodos cada uno y los soldamos en paralelo
 
 
 
 
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Si deseas realizar un pequeño comprobador para conocer el voltaje de trabajo de los LEDs, para que los ajustes sean precisos, visita este Enlace, donde te enseño a fabricarlo.
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Recuerda.- No intercales en serie o paralelo diodos LEDs de distinto color, pues como puedes observar en la tabla, los voltajes no son iguales.
 
 
- LED IR
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Particularmente, el sensor infrarrojo es un dispositivo optoelectrónico capaz de medir la radiación electromagnética infrarroja de los cuerpos en su campo de visión. Todos los cuerpos emiten una cierta cantidad de radiación, esta resulta invisible para nuestros ojos pero no para estos aparatos electrónicos, ya que se encuentran en el rango del espectro justo por debajo de la luz visible..

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Comprobación:

Lo polarizamos como un Led normal y a través de una cámara fotográfica o de vídeo, deberemos poder observar la luz que desprende cuando está encendido.

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Está pagina está en construcción, disculpe las molestias.-

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