¿Qué son los LEDs? ¿Por qué se enciende un LED? ¿Por qué hay

¿Qué son los LEDs?
Los LEDs son dispositivos semiconductores de estado sólido que pueden
convertir la energía eléctrica directamente en luz al aplicarle una pequeña
corriente. El hecho de ser sólidos los hace robustos, fiables, de larga duración y
a prueba de vibraciones.
El interior de un LED es un pequeño semiconductor encapsulado en un recinto
de resina epoxi.
¿Por qué se enciende un LED?
Se encienden mediante luminiscencia por inyección. Un LED es un diodo, un
material semiconductor que está formado por la unión de dos zonas diferentes,
zona p y zona n, con partículas de carga positiva y partículas de carga
negativa, respectivamente. Pues bien cuando conectamos una batería de
corriente continua, de tal forma que el terminal positivo lo conectamos a la zona
p y el terminal negativo a la zona n, generamos una corriente que hace que las
partículas de la zona p y de la zona n se junten (recombinación de pares
electrón – hueco) y justo en ese momento se produce la emisión de luz al emitir
un fotón por cada electrón – hueco recombinados.
¿Por qué hay diferentes colores?
El color de la luz emitida por el diodo dependerá del material semiconductor
empleado para su construcción. Casi todos llevan Galio y otro compuesto. Por
ejemplo si ponemos nitrógeno podemos obtener LED azules y violetas, y si
añadimos arsénico, zinc o fósforo, obtendremos colores amarillos y rojos.
¿Por qué consumen menos energía
eléctrica?
Los LEDs funcionan con tensiones eléctricas de corriente continua y con
valores inferiores a los que necesitan las lámparas de incandescencia o de
fluorescencia, de esta forma con menos energía se consigue más luz.
CORRIENTE CONTINUA
(DC)
CORRIENTE ALTERNA
(AC)
La luz se genera en el propio LED (en el diodo, en la unión p-n) y no hay
ningún filamento o descarga en un gas. Gracias a esto no generan apenas
calor y su duración es mucho mayor.
Además toda la luz que se genera sale en una dirección y por tanto no hay luz
que se pierda en reflexiones incontroladas.
¿Qué es la temperatura de color?
La temperatura de color de una fuente de luz se define comparando su color
dentro del espectro luminoso con el de la luz que emitiría un cuerpo
negro calentado a una temperatura determinada. Por este motivo
esta temperatura de color se expresa en kelvin, a pesar de no reflejar
expresamente una medida de temperatura, por ser la misma solo una medida
relativa.
La temperatura de color se usa para la selección de las lámparas en la
iluminación general de uso comercial o doméstico. Siendo más conveniente
lámparas alrededor de los 2800 K cuando se quiere generar un ambiente
confortable y cálido como en habitaciones, restaurantes, hoteles, etc. Mientras
que en tiendas comerciales, donde se exhibe producto, se busca
frecuentemente lámparas alrededor de los 8000 K y finalmente se dejan las
lámparas alrededor de los 12000 K para zonas de trabajo visual intenso como
talleres, cocinas, etc.
2.800K
Blanco Cálido
4.500K
Blanco neutro
6.500K
Blanco Frío
¿Qué son los lúmenes?
Los lúmenes es una medida internacional que hace referencia a la cantidad de
luz visible que produce una fuente luminosa. Cuantifica la cantidad de luz total
que sale del punto de luz. Esta magnitud tiene en cuenta la diferente
sensibilidad del ojo a distintas frecuencias. Se mide en una cámara esférica,
donde diferentes espejos reflejan la luz emitida en todas las direcciones hacia
un mismo sensor
¿Qué son los watios?
Es la unidad con la que se mide el consumo eléctrico, y tradicionalmente como
se clasificaban las bombillas comunes. Con la introducción de la iluminación
LED esta manera de clasificar los LEDs ya no es válida ya que los LEDs tienen
un consumo mucho menor con igual luminosidad por lo que hay que utilizar los
lúmenes como unidad de comparación entre las iluminarías convencionales y
las nuevas iluminarías LED.
Características de los LEDs
En contra de otros sistemas, los LEDs no tienen filamentos u otras partes
mecánicas sujetas a rotura ni a fallos por “fundido”, no existe un punto en que
cesen de funcionar.
Asimismo, por su naturaleza el encendido se produce instantáneamente al
100% de su intensidad sin parpadeos ni periodos de arranque, e
independientemente de la temperatura.
Bombilla convencional
LED
A diferencia de otros sistemas, no se degradada por el número de encendidos,
ya que al emitir poco calor no soportan cambios bruscos de temperatura.
LED
Bombilla convencional
Tienen más de 50.000 horas de duración. Esto permite una reducción enorme
de costos de mantenimiento ya que no necesita reemplazarlas, por lo que el
costo de iluminación es mucho menor. Esto es debido a que casi toda la
energía eléctrica se transforma en luz y no se disipa en calor.
El ahorro económico que suponen las lámparas LED supera con creces a
cualquier otra alternativa, siendo uno de los mayores logros de la humanidad
en eficiencia energética. Por ello, aunque el precio de la lámparas LED sea
más elevado que otras opciones, se trata de una inversión que se amortiza
rápidamente, con resultados muy positivos. Las reactancias de los tubos
fluorescentes (y de algunas bombillas de bajo consumo) consumen
aproximadamente lo mismo que las propias lámparas. Esto es algo que no
suele tenerse en cuenta, pero que se ve reflejado directamente en el consumo
eléctrico. Por ello, los tubos de LED ahorran un 80% de energía en
comparación con los tubos fluorescentes tradicionales.
El control de los LEDs es otro de los factores importantes. Dada su naturaleza
son fácilmente controlables, pudiendo producir efectos y permitiendo controles
de energía que con otros dispositivos son más difíciles y caros de obtener.
Por otra parte los dispositivos LED son
ecológicos ya que no contienen mercurio, al
contrario que las bombillas de bajo consumo,
tubos fluorescentes y lámparas de vapor de
mercurio que son muy tóxicos, pues están
rellenos de vapor de mercurio. Tanto es así
que incluso existen protocolos de seguridad
para usar este tipo de lámparas (deben
reciclarse de forma especial, qué hacer en
caso de rotura…) de los cuales prácticamente
nos e informa a la población. El mercurio
afecta irreversiblemente a la salud y se acumula para siempre en el organismo,
sobretodo en el cerebro, estando muy relacionado con la depresión y los
trastornos de ansiedad.
Por motivos puramente económicos se está promoviendo el uso de las
lámparas de bajo consumo que contienen mercurio, sin alertar a la población
sobre sus graves consecuencias, sobretodo usándose masivamente.
En resumen, ¿por qué utilizar LEDs para iluminación?
-
Larga vida útil (35.000 a 100.000 horas)
Energía altamente eficiente
Amigable con el medioambiente, sin materiales peligrosos
Al consumir menos energía, ayuda a reducir la huella de carbono
No emite luz infrarroja ni ultravioleta en el haz de salida
Capacidad de arranque en frío a -40ºC
Encendido instantáneo
Vivos colores saturados sin filtros