¿Qué son los LEDs? Polaridad, Voltaje y Corriente
- Joseph Santiago Portilla
- 22 ago 2020
- 4 Min. de lectura
Actualizado: 22 ago 2020
Las Bombillas incandescentes funcionan haciendo pasar grandes cantidades de corriente a través de un filamento delgado que es básicamente un alambre, este filamento se calienta tanto que empieza a brillar emitiendo luz. Thomas Alva Edison patentaba la primera lámpara comercialmente viable en 1880, siendo, sin duda uno de los inventos más importantes de la historia. Sin embargo estas bombillas tienen un proceso muy ineficiente ya que casi toda la energía que va al foco se transforma en calor y menos de un 5% es transformado a luz.
Una fuente diferente es un diodo emisor de luz, conocido como LED. Un LED básicamente contiene dos semiconductores que están juntos, y cuando se le aplica un voltaje suficientemente grande, emite luz debido a un fenómeno óptico y eléctrico llamado electroluminiscencia en el cual se genera luz en respuesta a una corriente eléctrica.
En contraste a las lamparas incandescentes el proceso es mucho mas eficiente, su vida útil es mayor y tienen una gran variedad de diseños y colores. Por lo que son muy populares actualmente.
En esta publicación de FARADAYLAB aprenderás las tres características básicas que debes saber sobre los LEDs.
Polaridad
Voltaje
Corriente
Polaridad
En la imagen vemos el símbolo esquemático de un led con el que lo podrás identificarlo fácilmente en circuitos electrónicos
Observamos que tiene dos terminales: un ánodo y un cátodo, los cuales se abrevian como A y K respectivamente.
El ánodo es el lado hacia donde el flujo de la corriente convencionalmente va a entrar, aquí es donde conectas el lado positivo de la fuente de alimentación.
La corriente convencional va a salir desde el cátodo así que conectas el lado negativo de la fuente a este terminal.
En la electrónica la polaridad es muy importante, ya que si conectas un LED a un circuito de forma incorrecta, en el mejor de los casos y si el voltaje es bajo, simplemente no encenderá, en el peor de los casos se quemará y se convertirá en un componente inservible.
¿Cómo identificar la polaridad de un LED?
Existen 3 formas fáciles para conocer la polaridad y conectar de forma correcta los LEDs estándar con los que trabajamos usualmente
Patillas de conexión
Si observas los terminales de conexión el cátodo o pin negativo es el terminal mas corto, y el ánodo será el terminal mas largo.
2. Parte interna del LED
Si por algún motivo se han cortado las patillas de conexión y no se diferencia su tamaño, entonces también podrás visualizar la parte interna del encapsulado donde la placa más grande que parece una pequeña bandera triangular corresponde al pin negativo o cátodo y la placa más pequeña al terminal positivo.
3. Parte externa del encapsulado
El último método para identificar la polaridad es visualizando la parte externa del encapsulado. Si miras el LED con cuidado, su encapsulado no es completamente redondo y verás que un lado del componente ha sido limado, el lado plano es el cátodo, mientras que el lado redondeado es el pin positivo.
Voltaje
Todos los LEDs necesitan una determinada tensión, en la dirección correcta, para que circule un flujo de corriente a través del diodo y éste empiece a emitir luz.
A esta caída de tensión se la puede denominar como Voltaje de trabajo, cualquier voltaje menor a este nivel causará que el LED no conduzca y permanezca apagado
Cada LED tiene un voltaje de polarización distinto y su valor cambiará en función de
El color.
La intensidad luminosa.
El fabricante.
Una vez que el LED está encendido, va a haber una caída de tensión relativamente constante.
En la siguiente tabla hay algunos ejemplos del voltaje de operación típico que puedes esperar según el color, pero la mejor practica es conseguir una hoja de datos y buscar el valor exacto de tu componente.
Por ejemplo, un LED azul tiene un voltaje de polarización de 2.48 a 3.7 volts, así que necesitamos alrededor de 3 voltios para que se pueda apreciar su brillo.
Solo con una fuente de alimentación de 3 voltios hemos logrado encender el LED. Si piensas que todo esta bien, estas equivocado! Dentro del LED, la unión del diodo se convierte en casi un cortocircuito cuando se aplica un voltaje, este comportamiento significa que el LED podría tomar TODA la corriente que pueda de la fuente, por lo que se está haciendo un cortocircuito en la batería! Esto no sólo se quemará el LED sino que se dañará la fuente de alimentación.
Así que es momento de hablar de la segunda característica eléctrica que debemos tener en cuenta: la corriente.
Corriente
Al igual que el voltaje, el valor de la corriente que fluye de ánodo a cátodo para que el LED reciba la corriente necesaria y se encienda será diferente según sus características.
En general los LEDs de 5mm estándar y la mayoría de LEDs de luz visible, con los que construiremos prototipos en nuestro laboratorio trabajan en promedio con una corriente de 20 miliamperios. LEDs como los infrarrojos consumen un poco más llegando a los 50 miliamperios.
Como mencionamos, aplicar voltaje convierte al LED en un cortocircuito, tomando toda la corriente que la fuente permita. Así que necesitamos algo para limitar la cantidad de corriente dentro del rango de valores de la anterior tabla.
Entonces ¿Qué haces si quieres limitar la corriente a este valor para no quemar el LED?... Pues, puedes utilizar un componente llamado resistor o resistencia, otro componente clave en electrónica y que colocaremos en serie con el LED limitando la corriente que fluye a través de éste.
La resistencia y el LED trabajan juntos, mientras que la resistencia mantiene la cantidad de corriente constante, el LED mantiene las caídas de tensión.
Así que La siguiente pregunta que debemos abordar es, ¿Qué valor de resistencia se necesita para que esto suceda?
Hablaremos más sobre resistencias y calcularemos este valor próximamente, así que no te pierdas nuestros siguientes videos en Faraday LAB y las publicaciones en nuestro blog.
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