LED

Lámparas eficientes basadas en la tecnología de semiconductores

En los proyectores electroluminiscentes, la energía eléctrica produce una radiación visible. Lo característico de los diodos emisores de luz o luminiscentes, LEDs, es su espectro de banda estrecha. Las ventajas de los LEDs radican en su forma pequeña, elevada saturación cromática, duración de vida muy larga y un reducido consumo energético.

LED

Los diodos luminiscentes o emisores de luz, LEDs, se caracterizan por una duración de vida muy larga, su resistencia a los impactos y un bajo consumo energético. Al ser regulados, el color de luz se mantiene constante. Al ser conectados a la red, se necesitan equipos auxiliares para contar con la corriente de servicio correcta. La fuente de luz puntual permite dirigir la luz con toda exactitud. El encapsulado del diodo con material sintético cumple las funciones de protección y de lente. La potencia de la radiación del LED disminuye al aumentar la temperatura. Por ello es importante contar una buena disipación del calor durante el funcionamiento. Conviene evitar que los rayos solares incidan directamente, e igualmente que el montaje se efectúe en las proximidades de otras fuentes de calor. Con una vida media de 50.000 horas, los LEDs están disponibles para unos largos períodos de funcionamiento. El arranque sin retardo alguno, y la reacción inmediata a las órdenes procedentes del control, permiten su empleo para escenas de luz dinámicas cuya característica es la rapidez. Los desarrollos en el campo de los LEDs están actualmente encaminados hacia las formas compactas, un flujo luminoso mayor y una eficacia luminosa mejor, amén de una fabricación más económica. Otro objetivo que se está persiguiendo consiste en reducir las tolerancias de color que se deben a los métodos de fabricación. Los fabricantes clasifican los LEDs por el flujo luminoso y la longitud de onda dominante, indicando para ello un código "Bin", así como un grado de selección. Esta clasificación de los LEDs es denominada binning.

Generalidades

Los LEDs son diodos semiconductores y forman parte de los proyectores electroluminiscentes. La producción de la emisión se efectúa mediante la recombinación de los pares de portadores de carga en un semiconductor, con una distancia de bandas correspondiente. Los LEDs producen una radiación de banda estrecha. La temperatura de color se mantiene constante, aún cuando disminuye la intensidad luminosa. En el caso de los LEDs para la iluminación, no se produce ninguna radiación ultravioleta (UV) ni infrarroja (IR).

Aplicándose una tensión al cátodo y al ánodo, el LED emite luz desde la capa barrera. Los electrones cambian su nivel energético, y ceden fotones durante la recombinación en la transición pn. La longitud de onda de la luz producida depende de los materiales semiconductores.

LEDs en colores

Los LEDs producen una zona espectral de banda estrecha. La longitud de onda dominante establece el lugar de color del LED. Los LEDs cuentan, en comparación con las lámparas fluorescentes de color, con una saturación cromática mayor. La composición del material semiconductor determina el espectro luminoso entregado. Los flujos luminosos de los LEDs de color no son uniformes, aún cuando la potencia instalada sea igual.

LED blanco

Para la producción de luz blanca no existen materiales semiconductores correspondientes. Por dicha razón se emplean actualmente dos tecnologías para obtener la luz blanca: la mezcla RGB o la conversión de luminiscencia. La reproducción cromática de diodos luminosos blancos llega actualmente a un índice de reproducción cromática Ra de 90. En lo que a los colores de luz se refiere, hay disponibles LEDs en blanco cálido, blanco neutro y blanco de luz diurna, desde 2500K hasta 8000K.

LED RGB
La combinación de tres diodos luminosos, con los colores de luz rojo, verde y azul (RGB), permite mezclar los colores de luz dentro de una gran gama de colores, y de este modo producir también el blanco. El control compensa los diferentes flujos luminosos de los LEDs rojos, verdes y azules.

Conversión de luminiscencia
Mediante el empleo de fósforos como capa luminiscente, es posible convertir el espectro en los LEDs de colores. La fabricación de LEDs azules con fósforos amarillos resulta más fácil que emplear LEDs de UV con fósforos RGB.

Distribución espectral relativa: LED con conversión de luminiscencia, blanco cálido

LED tipo T

LED SMD

LED COB

COB UMF

LED tipo T
La forma T normal del LED cuenta con un cuerpo de material sintético de 3-5mm de tamaño, para los LEDs empalmados. La forma del lente determina el ángulo de salida de la luz. Siendo fuente de luz con un flujo luminoso pequeño, es empleado como luminaria de orientación y señalización.

LED SMD
En el tipo "Surface Mounted Device" (SMD), el componente es pegado directamente en el circuito impreso, y sus contactos se sueldan.

LED COB
La tecnología "Chip on Board" (COB) coloca el chip directamente sobre el circuito impreso, sin ningún cuerpo propio. El empalme entre el ánodo y el cátodo se puede realizar mediante hilos conductores finos. Contra las influencias externas se le protege al chip mediante el embebido.

LED de alta potencia
Se denominan High Power LED aquellos diodos luminosos cuyo consumo de potencia se sitúa por encima de 1W. Éstos pueden ser tanto LEDs de tipo SMD como también de tipo COB. Lo importante es el montaje especial para una resistencia térmica muy baja entre el chip y el circuito impreso. Normalmente los LEDs de alta potencia se montan en circuitos impresos de núcleo metálico, los que requieren un control de calor especial en la luminaria.

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