Artículos Técnicos

¿Cómo funciona un foco LED?

Las bases de la tecnología LED está bastada en el diodo, este es un componente electrónico de dos puntas que permite la circulación de energía a través de él en un solo sentido. Se trata del envío de energía a través de los materiales conductores.

 

Para crear el diodo LED, se unen dos regiones: N y P. En la juntura de las regiones se forma una barrera potencial cuya función es impedir el paso de los electrones de la región N a la P cuando no se encuentran debidamente polarizados y los electrones no poseen la suficiente energía para atravesarla.

 

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Cuando le aplicamos tensión que permite polarizar directamente a los extremos de un LED, los electrones que provienen de la fuente de suministro de corriente directa comienzan a fluir. Cada vez que un electrón en exceso con carga negativa presente en la región N adquiere energía para poder vencer la resistencia que le ofrece la barrera de potencial, la atraviesa y se combina con un hueco positivo en exceso en la región P. En el mismo instante que ocurre esa combinación, la energía en exceso que adquirió el electrón para poder atravesar la barrera de potencial, se transforma en energía electromagnética, que se libera en forma de fotón de luz.

 

¿Qué nos encontramos dentro de un LED?

 
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Lo más importante que tenemos que saber sobre el interior de un LED, es que encerrado en una pequeña cúpula de resina de color claro (también puede ser oscura), se encuentra el chip semiconductor (num 4). La estructura del chip de los diodos LED utiliza una combinación de materiales semiconductores que poseen la propiedad de emitir fotones de luz diferentes colores cuando lo recorre una corriente eléctrica.

 

Led, la luz que puede salvar al mundo

 

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Todo un bosque de led, en I-City,Shah Alam, Malasia.

 

La luz eléctrica es un beneficio que casi todos damos por sentado. De hecho, la ONU la considera como un derecho humano básico.

Es difícil imaginarse el mundo moderno sin ella, pues gran parte de nuestras vidas y de las ciudades que funcionan durante las 24 horas del día dependen del suministro de una iluminación segura y limpia.

 

Pero cuesta mucho generar toda esa luz y se consume mucha energía. El foco tradicional incandescente es una pieza de tecnología muy ineficiente, y ha tenido muy pocas mejoras desde que se crearon los originales a finales del siglo XIX.

 

A nivel mundial, el 20% de la energía que generamos se usa para iluminar, lo que significa, entre otras cosas, que en aras de penetrar la oscuridad liberamos tres veces más dióxido de carbono que toda la industria de aviación.

 

Afortunadamente, los científicos e ingenieros desarrollaron una opción que puede ser la solución.

 

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¿Se acuerdan de esa lámparas de fibra óptica que fascinaban en los años 60?

 

Los ledes (plural de ‘led’ del acrónimo en inglés LED: light-emitting diode o diodo emisor de luz) han existido desde los años 60, pero sólo ahora están generando el entusiasmo que se merecen.

 

La razón es que los avances en su diseño implica que pueden reemplazar los focos de filamento en la mayoría de lugares. Como usan una fracción de la energía para crear luz, este sencillo componente electrónico podría tener un efecto global.

 

Cómo brillan los ledes

 

Los focos de luz incandescente sólo convierten el 10% de su energía en luz; el resto se pierde como calor.

 

Los ledes generan luz de una manera completamente distinta: se valen del curioso mundo de la mecánica cuántica.

 

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En los focos tradicionales, la corriente eléctrica calienta un alambre y brilla. Pero 90% de la energía se pierde en calor. Los ledes juegan con electrones y huecos.

 

Adentro de un led hay dos capas de un material especial hecho de semiconductores. Una capa contiene muchos electrones energéticos y la otra está llena de huecos, que realmente son enlaces químicos entre átomos rotos.

 

Cuando se conecta un led a una batería, los electrones y los huecos fluyen hacia el lugar en el que las dos capas del semiconductor se unen. Apenas un electrón se encuentra con un hueco en esa región, cae en él, y repara el enlace químico. En un destello, libera la energía que estaba usando para moverse en forma de luz brillante.

 

Eso sigue ocurriendo, pues la batería sigue haciendo que los electrones y los huecos se encuentren.

 

Como la mayor parte de la energía se usa en la producción de luz en vez de calor, los ledes son supereficientes.

 

Y con el desarrollo de nuevos tipos de conductores, los científicos los están mejorando constantemente, de manera que en unos pocos años podrán ser 10 veces más eficientes que los focos de luz incandescente de la misma brillantez.

 

Cómo iluminan nuestra vida

 

Haz clic en la imagen para descubrir cómo los ledes ya están haciendo una diferencia enorme en la vida cotidiana.

 

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Fuente: tecnicasei.com

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2 comentarios

  1. Estoy cambiando mis focos ahorradores por focos LED. En mi sala tenía un foco ahorrador de 36W, pero un foco LED de solo 12W me da más luz (lúmenes). Creo que el recibo de luz vendrá reducido en 2/3. Gracias por la información clara sobre los focos LED, Así calentaremos menos nuestra tierra y ahorraremos dinero en estos tiempos de crisis global..

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