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Tecnologico Nacional de Mexico Campus Leon: Informe Sobre Diodos LED: Principios de Funcionamiento y Aplicaciones

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TECNOLOGICO NACIONAL DE MEXICO CAMPUS LEON

ELECTRÓNICA ANALÓGICA

PROFESOR: ING. ZAMARRON RAMIREZ ANTONIO

ESCAMILLA TORRES EDRIAM ALBERTO

08/02/2024

INFORME DE DIODOS LED

METALMECANICA

PERIODO ENERO-JULIO 2024

Informe sobre Diodos LED: Principios de Funcionamiento y Aplicaciones


Los diodos LED (Light Emitting Diodes) son dispositivos electrónicos que emiten luz cuando
se aplica una corriente eléctrica. A diferencia de las fuentes de luz tradicionales, los LED
son más eficientes en términos de energía, duraderos y versátiles
Principios de Funcionamiento: Los diodos LED operan en base al principio de
electroluminiscencia. La estructura básica de un diodo LED consiste en una unión pn,
donde la región p (positiva) y la región n (negativa) están adyacentes. Cuando se aplica un
voltaje a través del diodo LED, se crea un campo eléctrico en la unión pn. Si el voltaje es lo
suficientemente alto para superar la barrera de potencial, los electrones y los huecos se
recombinan, liberando energía en forma de fotones de luz. La longitud de onda de la luz
emitida depende de la brecha de energía entre las bandas de valencia y conducción en el
material semiconductor.
Materiales Utilizados: Los materiales clave en la fabricación de diodos LED incluyen:
1. Material Semiconductor: Arseniuro de galio (GaAs), fosforeno de galio (GaP),
fosforeno de aluminio (AlP), fosforeno de indio (InP) y fosforeno de arseniuro de
galio (AlGaAs).
2. Impurezas Dopantes: Boro, fósforo, aluminio, galio e indio se utilizan para dopar
las regiones pyny ajustar las propiedades ópticas del LED.
3. Material de encapsulado: Plástico, epoxi o resina se utilizan para encapsular y
proteger el diodo LED.
4. Electrodos Metálicos: Aleaciones de oro, aluminio o níquel se utilizan como
electrodos para la conexión eléctrica.
Colores y Aplicaciones: La variación en el color de los diodos LED se logra mediante la
combinación de materiales semiconductores y dopantes. Los diodos LED están disponibles
en una amplia gama de colores, desde rojo, verde y azul hasta blancos. Las aplicaciones
incluyen iluminación residencial y comercial, señalización, iluminación de automóviles,
pantallas electrónicas y sistemas de iluminación RGB.
Diodos LED Infrarrojos: Los diodos LED infrarrojos emiten luz en la región infrarroja del
espectro electromagnético. Estos diodos encuentran aplicaciones en la comunicación por
infrarrojos, sensores de proximidad e iluminadores de visión nocturna. Funcionan de
manera similar a los diodos LED convencionales, pero emiten luz invisible al ojo humano.
Principios de Funcionamiento de Diodos LED de Tres Colores: Los diodos LED de tres
colores, también conocidos como LED RGB (Red, Green, Blue), utilizan tres tipos de diodos
LED con colores primarios: rojo, verde y azul. Cada color tiene su propia región pn con
materiales semiconductores específicos. La combinación controlada de la intensidad de
cada color permite la creación de una amplia gama de colores, incluido el blanco,
mediante la mezcla aditiva de colores.
 Operación de LED Rojo: El LED rojo se basa en materiales semiconductores que
emiten luz roja cuando se aplica un voltaje. El dopaje específico y la brecha de
energía entre las bandas de valencia y la conducción determinan el color.
 Operación de LED Verde y Azul: De manera similar, los LED verde y azul funcionan
con sus propios materiales semiconductores y dopajes. La combinación de
intensidades de los tres colores permite reproducir una amplia variedad de colores.
Aplicaciones de LED RGB en Televisores: Los televisores modernos utilizan tecnología LED
RGB para la retroiluminación de sus pantallas. Esta tecnología reemplaza las fuentes de luz
fluorescente utilizadas en pantallas LCD más antiguas. Cada píxel en la pantalla de un
televisor LED se compone de subpíxeles rojos, verdes y azules que se combinan para
producir colores visibles. La retroiluminación LED permite un mejor control del contraste y
una reproducción más precisa del color.
Funcionamiento de los LED en Televisores:
1. Retroiluminación LED: Los LED en los televisores se utilizan principalmente para la
retroiluminación. Hay dos tipos principales de dispositivos: LED de borde y LED de
matriz. En los televisores LED de borde, los LED están ubicados en los bordes de la
pantalla, mientras que en los televisores LED de matriz, la matriz completa está
compuesta por LED.
2. Control Dinámico de Retroiluminación: Para mejorar la calidad de imagen, muchos
televisores utilizan un control dinámico de retroiluminación. Esto implica ajustar la
intensidad de los LED en áreas específicas de la pantalla según el contenido visual.
Por ejemplo, en escenas oscuras, se pueden reducir los niveles de retroiluminación
para lograr negros más profundos.

Los diodos LED son componentes esenciales en la industria de la iluminación y la


tecnología. Su eficiencia energética, durabilidad y capacidad para emitir luz en una
variedad de colores los hacen fundamentales en una amplia gama de aplicaciones.
Además, los diodos LED infrarrojos tienen aplicaciones específicas donde la luz invisible es
necesaria.

Bibliografía
Departamento de Tecnología IES Tablero I 2018 – 2019. (2010). Un LED es un diodo emisor de luz,
es decir, un tipo particular de diodo. Obtenido de Un LED es un diodo emisor de luz, es
decir, un tipo particular de diodo:
https://www3.gobiernodecanarias.org/medusa/ecoblog/dtrugar/files/2020/01/03-
arduino-teoria-componentes.pdf

ElectronicsTutorials. (s.f.). ElectronicsTutorials. Obtenido de ElectronicsTutorials:


https://www.electronics-tutorials.ws/

IEEEXplore. (s.f.). IEEEXplore. Obtenido de IEEEXplore: https://ieeexplore.ieee.org/Xplore/home.jsp

lednique. (s.f.). lednique. Obtenido de lednique: https://lednique.com/

verbatim. (2024). verbatim. Obtenido de


https://www.verbatim.es/es/article/what-is-an-led/#:~:text=Un%20LED%20es%20un
%20dispositivo,rojo%2C%20se%20consigui%C3%B3%20en%201962.

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