¿Qué es una lámpara LED? - Diseño, Función, Beneficios y Usos
Luz LED
Las lámparas LED (Light Emitting Diode) son dispositivos optoelectrónicos que emiten luz en base al principio de electroluminiscencia.
La emisión de luz como resultado de la interacción de un campo eléctrico con una sustancia adecuada se conoce como electroluminiscencia. En 1962, se demostró que una unión de arseniuro de galio con polarización directa era un emisor de radiación efectivo.
Cuando las uniones pn electroluminiscentes se polarizan hacia adelante, parte de la energía perdida se transforma en luz, razón por la cual estos dispositivos también se conocen como lámparas semiconductoras.
Diseño de una lámpara LED
Los siguientes componentes semiconductores se utilizan para fabricar lámparas LED:
(Verde/Rojo) Fosfuro de galio
Fosfuro de arseniuro de galio amarillo/rojo
Nitruro de galio (blanco)
Una capa de material semiconductor de tipo P se coloca encima de la capa de semiconductor de tipo N para crear una lámpara LED. La capa de tipo P está cubierta por una película de metal, que sirve como conexión de ánodo del dispositivo. En la capa de tipo N, también se crea una película de oro para dar conectividad al cátodo. La superficie inferior del dispositivo también refleja la luz gracias a la película dorada. Esto aumenta la eficacia de la lámpara LED. El diseño fundamental de una lámpara LED se muestra en la figura anterior.
Uso de lámpara LED
La mayoría de los portadores de carga comienzan a desplazarse, con los electrones moviéndose hacia el terminal positivo de la fuente y los agujeros hacia el terminal negativo, cuando se aplica una fuente de alimentación de CC a una bombilla LED con polarización directa. La recombinación de electrones y huecos en la unión PN libera energía en forma de calor o luz dependiendo del portador de carga involucrado.
La recombinación de electrones y huecos en la unión PN hace que los materiales semiconductores como el fosfuro de galio (GaP), el fosfuro de arseniuro de galio (GaAsP), el nitruro de galio (GaN), etc., produzcan luz. Al emitir fotones de luz, los electrones de estos materiales semiconductores pierden energía. La luz emitida en la unión PN se transmitirá al exterior si el material semiconductor es transparente. Una lámpara LED produce luz de esta manera.
Beneficios de la iluminación LED
Estos son los beneficios de utilizar lámparas LED:
Los gastos operativos son extremadamente bajos.
Son pequeños de estatura.
La luz se puede controlar fácilmente con bombillas LED.
Las bombillas LED incluyen capacidades de control y conmutación remota.
Las bombillas LED tienen una vida más larga, hasta 100000 horas.
Las luces LED consumen poca electricidad y son energéticamente eficientes.
Estas bombillas son fuertes mecánicamente.
La iluminación LED ofrece una excelente reproducción cromática.
Como no hay materiales peligrosos en estas lámparas, son beneficiosas para el medio ambiente.
Aspectos negativos de las lámparas LED
Los siguientes son algunos inconvenientes del uso de luces LED:
Las bombillas LED tienen un costo inicial relativamente alto.
Como dispositivos semiconductores, lámparas LED. Por lo tanto, dependen y son sensibles a la temperatura.
Dado que las lámparas LED necesitan una fuente de alimentación de CC, el circuito de la lámpara también necesita una unidad de rectificación.
La luz de alta intensidad de una lámpara LED tiene un efecto sobre los insectos.
Aplicaciones de iluminación LED
las siguientes aplicaciones utilizan lámparas LED:
para iluminación en viviendas y comercios.
utilizados como lámparas de señalización.
Se utilizan indicadores bicolores.
En los paneles de control, las bombillas LED también se emplean como indicadores de fallas.
en tablones de anuncios.
Se utiliza para iluminar decoraciones.
En pantallas de teléfonos móviles y relojes de pulsera.
utilizado en automóviles como faros.
Además, una variedad de herramientas en numerosos sectores emplean bombillas LED.
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