¿Cómo evitar que los LED se quemen?: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Antes de decir cómo evitar que se queme el LED, tenemos que decir qué es el LED.

LED significa diodo emisor de luz, es un dispositivo semiconductor que emite luz visible de cierto color cuando la corriente fluye a través de él y es fundamentalmente diferente de las fuentes de luz convencionales como las lámparas incandescentes, fluorescentes y de descarga de gas. Está hecho de una capa muy fina de material semiconductor bastante dopado.

Paso 1: Historia de LED

Semiconductores

Los semiconductores son los materiales que tienen una conductividad entre conductores y aislantes como el germanio o el silicio.

Los agujeros (son el portador de carga eléctrica con carga positiva) y los electrones (son las partículas con carga negativa) son los tipos de portadores de carga responsables del flujo de corriente en los semiconductores.

Tipos de semiconductores

1. Un material semiconductor intrínseco se compone de un solo tipo de elemento, como el silicio.
2. Un semiconductor extrínseco es un semiconductor dopado por una impureza específica (semiconductor impuro) que puede modificar sus propiedades eléctricas. El proceso de agregar átomos de impurezas al semiconductor puro se llama Dopaje.

Semiconductor extrínseco

Los semiconductores extrínsecos se pueden clasificar además en:

• Semiconductor tipo N: cuando un semiconductor puro como (silicio) se dopa con una impureza pentavalente (P, As). Los electrones en el semiconductor de tipo n son portadores mayoritarios y los huecos son portadores minoritarios.
• Semiconductor tipo P: cuando un semiconductor puro como (silicio) se dopa con una impureza trivalente (B, Al). Los huecos en el semiconductor de tipo p son portadores mayoritarios y los electrones son portadores minoritarios.

Unión PN

Una unión p-n es un límite entre el semiconductor de tipo p (tiene un exceso de agujeros) y el semiconductor de tipo n (tiene un exceso de electrones). La región de agotamiento actúa como una pared entre el tipo py el tipo ny evita un mayor flujo de electrones libres y huecos.

Diodo

El diodo semiconductor es una de las aplicaciones de los semiconductores, es un dispositivo de dos terminales que consta de una unión p-n y contactos metálicos en sus dos extremos y tiene una baja resistencia al flujo de corriente en una dirección.

El LED es una de las aplicaciones del diodo semiconductor

Para obtener más información, visite nuestro artículo sobre semiconductores.

Paso 2: Resistencias limitadoras de corriente LED

¿Cómo evitar que los LED se quemen?

Conectar un LED directamente a una fuente de alimentación puede hacer que se apague. Tenemos que conectar una resistencia en serie entre el led y la fuente de tensión, esta resistencia llamada resistencia de lastre y la resistencia de lastre se utiliza para limitar la corriente a través del LED y evitar que se queme.

Si la fuente de voltaje es igual a la caída de voltaje del LED, no se requiere resistencia.

La resistencia de la resistencia de balasto es fácil de calcular con la ley de Ohm y las leyes de circuito de Kirchhoff. El voltaje nominal del LED se resta de la fuente de voltaje y luego se divide por la corriente de operación del LED deseada.

Paso 3: Análisis (circuito LED con resistencia de 1 ohmio)

Cuando conectamos una resistencia que tiene un valor igual a 1 ohmio en serie entre el led y la fuente de voltaje, notamos que la corriente fluye en un circuito con un valor igual a 808 mA (este valor es demasiado grande, puede hacer que un LED se queme y sea absoluto la corriente máxima a través del LED es 20 mA).

Tenemos que reducir el valor de la corriente que fluye en un circuito y el voltaje del LED cambiando el valor de la resistencia hasta llegar al valor de la resistencia que hace que una corriente fluya en un circuito de 20 mA.

Paso 4: Análisis (cambiando el valor de resistencia)

Cuando cambiamos el valor de la resistencia de 1 ohmio a 200 ohmios, notamos: La corriente que fluye en un circuito es de 33,8 mA. El voltaje a través del LED es 2.18 V

Tenemos que aumentar el valor de la resistencia hasta llegar al valor de la resistencia que hace una corriente que fluye en un circuito de 20 mA.

Cuando cambiamos el valor de resistencia de 200 ohmios a 300 ohmios, notamos: La corriente que fluye en un circuito es de 22,9 mA. El voltaje a través del LED es 2.10 V

Cuando cambiamos el valor de resistencia de 300 ohmios a 345 ohmios, notamos: La corriente que fluye en un circuito es de 20,0 mA. El voltaje a través del LED es 2.08 V

Ahora sabemos el límite de una resistencia de balasto (R> = 345 Ohm) que necesitamos para limitar la corriente a través del LED y evitar que se queme.

Paso 5: animaciones de circuitos

notamos en las animaciones del circuito que

cuando aumentamos el valor de una resistencia de lastre, la velocidad de la corriente disminuye porque se usa una resistencia de lastre para limitar la corriente a través del LED y evitar que se queme.

Gracias por leer.