QUÉ ES UN LED

Texto e ilustraciones José Antonio E. García Álvarez


Contenido:

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Introducción
LED, un nuevo tipo de lámpara
> Tipos de LEDs
Aplicaciones de los diodos LED
Breve historia de los LEDs






 

TIPOS DE LEDs

 

Los diodos LED se clasifican en cinco variantes:

1.- Estándar o común.
2.- De alta luminosidad.
3.- Agrupados.
4.- Matrices de LEDs.
5.- Agrupados como fuente de iluminación.





Diodos LED estándares o comunes. A la izquierda, con forma redondeada; a la derecha, con forma rectangular.



1- Estándar o común.- Este tipo diodo LED es el más comúnmente utilizado en la mayoría de los equipos eléctricos y electrónicos. Su forma más habitual es redondeada o cilíndrica con el extremo superior en forma de bóveda. Su diámetro puede variar entre los 3 y los 5 mm, aunque se pueden encontrar también con otras formas, como rectangulares, por ejemplo. Los diodos LEDs más comunes se fabrican, normalmente, de colores rojo, verde y amarillo.



2- De alta luminosidad.- Se asemejan mucho a los LEDs comunes, aunque pueden ser de mayor tamaño y sobre todo poseen más intensidad lumínica. Se fabrican con encapsulado transparente o con colores tenues. Pueden emitir luz roja, anaranjada, amarilla, verde, azul y blanca de acuerdo con la composición del chip. Se fabrican también con casquillo de rosca y bayoneta (presión) para colocarlos directamente en el portalámparas.





Conjunto de LEDs de alta luminosidad formando parte de una lámpara portátil de campismo.



3- Agrupados.- Se componen, generalmente, de dos o más LEDs colocados dentro de la misma cápsula, lo que permite obtener variedad de colores en la luz que estos emiten. Cuando se agrupan solamente dos LEDs, cada uno de ellos emite un color independiente si se energizan por separado, pero cuando se encienden los dos juntos emiten otro color diferente. La combinación más frecuente consiste en integrar uno de color rojo y otro de color verde. Este tipo de LED lo encontramos comúnmente instalado, por ejemplo, en los cargadores de baterías. Cuando se coloca una batería para cargarla en uno de estos dispositivos, generalmente el LED emite luz de color rojo al comienzo de la carga, cambiando a luz verde cuando ésta se encuentra ya cargada.




LED tipo “SMD” (Surface Mount Device – Dispositivo de montaje superficial), en esta foto extremadamente ampliado, montado sobre una tarjeta de un circuito impreso. Este dispositivo específico es del tipo agrupado por estar integrado por dos LEDs dentro de una misma cápsula y emiten luz de dos o tres colores diferentes. Su tamaño es de unos 3 mm aproximadamente.

 

Otra variante agrupada es la que contiene tres LEDs para formar una triada “RGB” (Red-Green-Blue/Rojo-Verde-Azul). El tipo más común “RGB” tiene amplio uso en iluminación decorativa, pues generalmente se obtienen 16 combinaciones de colores diferentes, incluyendo el blanco. Los colores de este tipo de LED se pueden seleccionar y cambiar manualmente por medio de un mando remoto. En fachadas de edificios, ambientación y otros ornamentos, la variación de colores se puede controlar también por medio de ordenadores.

Los diodos agrupados RGB se emplean igualmente para formar pantallas de televisión gigantes (tipo “Jumbo”) , muy empleadas en espectáculos masivos al aire libre.



4- Matrices de diodos.-
Constituyen agrupaciones de LEDs colocadas en varias hileras siendo muy utilizadas en paneles informativos alfanuméricos (para formar números y letras). La agrupación más común es la de LEDs rojos, aunque las hay que muestran también la información en otros colores. Otra aplicación de las matrices de diodos son los “displays” de 7 segmentos. En algunos equipos de sonido se emplean también matrices de diodos en sustitución del antiguo vúmetro analógico, con la finalidad de medir, de forma digital, los decibeles o niveles de audio, siendo muy utilizado en los mezcladores de sonido.

 



Display de matriz de diodos numérica, muy utilizada para mostrar la frecuencia sintonizada en los radiorreceptores o mostrar la hora en los relojes digitales.



5- Fuente de iluminación.- De un tiempo a esta parte, la tecnología de los diodos LEDs ha experimentado un gran avance hasta tal punto que actualmente se pueden sustituir las lámparas incandescentes por lámparas LED en una gran variedad de aplicaciones de iluminación en general. En el mercado se pueden encontrar para uso doméstico con potencias que van desde 1 a 25 watt (W), equivalentes a lámparas incandescente entre 10 y 150 watt y con tonalidades o temperatura de color parecidas a las que se obtienen con las lámparas ahorradoras CFL. Para alcanzar la potencia en watt (W) requerida, se agrupan varios LEDs. Las lámparas de este tipo que emiten una luz más potente están provistas con un disipador de calor y con casquillo de rosca, de presión, u otro tipo de conector similar para que se pueda retirar la lámpara incandescente o halógena del portalámpara y sustituirla directamente por una lámpara LED, sin que sea necesario sustituir el portalámparas ni realizar ninguna otra adaptación previa. Al igual que las lámparas ahorradoras CFL, las lámparas LED están provistas de un controlador encargado de regular la tensión y corriente que fluye a través de los chips que componen la lámpara.


Diodos emisores de una intensidad mayor de luz se están empleando actualmente como fuentes de iluminación de uso general. En muchos casos físicamente son muy parecidos a las lámparas incandescentes y halógenas, por lo que se puede sustituir directamente cualquier lámpara de esos tipos por una formada por LEDs. En la foto de la izquierda se puede observar una lámpara incandescente tradicional situada junto a otra formada por un conjunto de LEDs emisores de luz blanca. Ambas utilizan el mismo tipo de casquillo más comúnmente empleado de rosca tipo “Edison” o E-27. En la foto de la derecha aparece otra lámpara del tipo dicroica, integrada también por un conjunto de LEDs emisores de luz blanca y casquillo de rosca tipo E-14, de menor diámetro que el casquillo de rosca común.



A continuación se muestran dos tablas. La primera compara los watts de consumo existentes entre una lámpara LED, una incandescente y otra ahorradora CFL para obtener la misma iluminación, así como el correspondiente flujo luminoso en lúmenes (lm). La segunda tabla muestra la clasificación de los diferentes tipos de luz que se pueden encontrar en las lámparas LEDs de alta intensidad para iluminación en general y las tonalidades o temperatura de color de luz blanca correspondiente, medida en kelvin (K).

 

TABLA DEL CONSUMO APROXIMADO* DE LAS LÁMPARAS LED COMPARADO CON OTROS TIPOS DE LÁMPARAS.

Consumo del LED en watt (W) Consumo equivalente de la bombilla incandescente en watt (W) Consumo equivalente de una bombilla CFL en watt (W) Flujo luminoso en lúmenes (lm)
1 7 50 – 80
3 15 120 – 180
5 25 155 – 189
7 40 9 180 – 220
10 60 11 500
12 80 15 650 – 750
15 100 20 700
20 150 32 950


* NOTA IMPORTANTE: esta tabla de elaboración propia se ha confeccionado con datos obtenidos de varios fabricantes de lámparas LEDs de diferentes tipos y formas. Por tanto, debido a la calidad de los materiales que se emplean en la fabricación su fabricación, pueden existir diferencias reales al comparar los lúmenes y watts de algunas lámparas LED con otras lámparas más tradicionales. Por ese motivo la tabla que se muestra más arriba sólo se puede tomar como orientación y no como valores exactos de comparación. Para mayor exactitud se recomienda leer los valores que muestran los fabricantes en la información impresa visible en el exterior del envase de estas lámparas.

TABLA DE CLASIFICACIÓN DE DIFERENTES TIPOS DE LUZ EMITIDA POR LOS DIODOS LED Y LA CORRESPONDIENTE TEMPERATURA DE COLOR EN KELVIN (K)

Tipo de luz Comparación con otras fuentes de iluminación Temperatura del color en kelvin (K)
Blanco cálido (Warm White) Aproximadamente como las incandescentes 2600 – 3500
Luz blanca neutra (Neutral White) Blanca aproximada a las fluorescentes 3500
Luz fría (Cool White) Azulada 3600 – 4900
Luz del día (Daylight) Blanca 5000 – 6300
HB (High-brightness) Blanco brillante
 


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  Última actualización: septiembre de 2015