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Diodo LED’S (página 2)




Partes: 1, 2

Para obtener una buena intensidad luminosa debe escogerse bien la corriente que atraviesa el LED y evitar que este se pueda dañar; para ello, hay que tener en cuenta que el voltaje de operación va desde 1,8 hasta 3,8 voltios aproximadamente (lo que está relacionado con el material de fabricación y el color de la luz que emite) y la gama de intensidades que debe circular por él varía según su aplicación. Los Valores típicos de corriente directa de polarización de un LED están comprendidos entre los 10 y 20 miliamperios (mA) en los diodos de color rojo y de entre los 20 y 40 miliamperios (mA) para los otros LED. Los diodos LED tienen enormes ventajas sobre las lámparas indicadoras comunes, como su bajo consumo de energía, su mantenimiento casi nulo y con una vida aproximada de 100,000 horas. Para la protección del LED en caso haya picos inesperados que puedan dañarlo. Se coloca en paralelo y en sentido opuesto un diodo de silicio común

En general, los LED suelen tener mejor eficiencia cuanto menor es la corriente que circula por ellos, con lo cual, en su operación de forma optimizada, se suele buscar un compromiso entre la intensidad luminosa que producen (mayor cuanto más grande es la intensidad que circula por ellos) y la eficiencia (mayor cuanto menor es la intensidad que circula por ellos).

1.1.- SÍMBOLO DEL LED

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Los LED"s funcionan a través de un electrón que pasa desde la banda de conducción hasta la banda de valencia, aminorando la energía. Esa energía se pone de manifiesto como un fotón separado, con cierta amplitud y con una fase aleatoria.El dispositivo que conduce la energía está generalmente dentro de una cápsula plástica mucho más resistente que las cápsulas de vidrio, material usado tradicionalmente por las lámparas o bombillas incandescentes. Esta cápsula plástica puede estar coloreada por gusto o por estética.El primer LED que irradiaba y se veía fue desarrollado por el Ing. Nick Holonyak en el año 1962, mientras se desempeñaba como personal de la firma General Electric

1.2.- ESTRUCTURA DEL LED

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Composición de los LED

Existen diodos LED de varios colores que dependen del material con el cual fueron construidos. Hay de color rojo, verde, amarillo, ámbar, infrarrojo, entre otros.

LED rojo: Formado por GaP consiste en una unión p-n obtenida por el método de crecimiento epitaxial del cristal en su fase líquida, en un substrato.

La fuente luminosa está formada por una capa de cristal p junto con un complejo de Zn,O, cuya máxima concentración está limitada, por lo que su luminosidad se satura a altas densidades de corriente. Este tipo de LED funciona con baja densidades de corriente ofreciendo una buena luminosidad, utilizándose como dispositivo de visualización en equipos portátiles. El constituido por GaAsP consiste en una capa p obtenida por difusión de Zn durante el crecimiento de un cristal n de GaAsP, formado en un substrato de GaAs por el método de crecimiento epitaxial en fase gaseosa.

Actualmente se emplea los LED de GaAlAs debido a su mayor luminosidad.

El máximo de radiación se halla en la longitud de onda 660 nm.

LED anaranjado y amarillo: Están compuestos por GaAsP al igual que sus hermanos los rojos pero en este caso para conseguir luz anaranjada y amarilla así como luz de longitud de onda más pequeña, lo que hacemos es ampliar el ancho de la "banda prohibida" mediante el aumento de fósforo en el semiconductor. Su fabricación es la misma que se utiliza para los diodos rojos, por crecimiento epitaxial del cristal en fase gaseosa, la formación de la unión p-n se realiza por difusión de Zn.

Como novedad importante en estos LED se mezcla el área emisora con una trampa isoelectrónica de nitrógeno con el fin de mejorar el rendimiento.

LED verde: El LED verde está compuesto por GaP. Se utiliza el método de crecimiento epitaxial del cristal en fase líquida para formar la unión p-n.

Al igual que los LED amarillos, también se utiliza una trampa isoelectrónica de nitrógeno para mejorar el rendimiento. Debido a que este tipo de LED posee una baja probabilidad de transición fotónica, es importante mejorar la cristalinidad de la capa n. La disminución de impurezas a larga la vida de los portadores, mejorando la cristalinidad. Su máxima emisión se consigue en la longitud de onda 555 nm.

2.1.- COMPUESTOS EMPLEADOS EN LA CONSTRUCCIÓN DE LED

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Funcionamiento físico del LED

El funcionamiento físico consiste en que, en los materiales semiconductores, un electrón al pasar de la banda de conducción a la de valencia, pierde energía; esta energía perdida se puede manifestar en forma de un fotón desprendido, con una amplitud, una dirección y una fase aleatoria. El que esa energía se manifieste en (calor por ejemplo) va a depender principalmente del tipo de material semiconductor. Cuando Al polarizar directamente un diodo LED conseguimos que por la unión PN sean inyectados huecos en el material tipo N y electrones en el material tipo P; O sea los huecos de la zonap se mueven hacia la zona n y los electrones de la zona n hacia la zona p, produciéndose por consiguiente, una inyección de portadores minoritarios.

Ambos desplazamientos de cargas constituyen la corriente que circula por el diodo. Si los electrones y huecos están en la misma región, pueden recombinarse, es decir, los electrones pueden pasar a "ocupar" los huecos, "cayendo" desde un nivel energético superior a otro inferior más estable

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Diodo emisor de luz con la unión polarizada en sentido directo

Cuando estos portadores se re combinan, se produce la liberación de una cantidad de energía proporcional al salto de banda de energía del material semiconductor. Una parte de esta energía se libera en forma de luz, mientras que la parte restante lo hace en forma de calor, estando determinadas las proporciones por la mezcla de los procesos de recombinación que se producen.

La energía contenida en un fotón de luz es proporcional a su frecuencia, es decir, su color. Cuanto mayor sea el salto de banda de energía del material semiconductor que forma el LED, más elevada será la frecuencia de la luz emitida.

Diodo emisor de luz con la unión polarizada en sentido directa

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LED de colores

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Aplicaciones generales con LEDS

5.1.- ALUMBRADO PUBLICO CON LEDS

Un problema que en Argentina no puede esperar más tiempo para encontrar soluciones es el abastecimiento eléctrico la falta del mismo o su inconstancia afectan a todo el país, pero es en la ciudad de Buenos Aires donde el impacto negativo es mayor.

Algunos países, principalmente europeos, han optado por impulsar la inversión en energías renovables, siendo una de las de mayor impacto las que dan aprovechamiento a la generada por el Sol para transformarla en electricidad, es decir, la energía fotovoltaica.

Ahora bien, el interés por generar ahorros aun más significativos, llevó a Todo led"s encontrar el producto que mejor cumpla esta función, costo-beneficio, para Alumbrado público con tecnología LED. Se trata de aparatos que producen muy bajo consumo eléctrico, 56 watts, a diferencia del flujo entre 150 y 175 WATTS de las lámparas de vapor de sodio y de aditivos metálicos, lo que se traduce en ahorro de aproximadamente una cuarta parte de la electricidad que actualmente se utiliza.

Todo Leds cuenta con una gama de Luminarias muy extensa. Desde los 28w hasta los 164w, cubriendo todas las potencias lumínicas que comúnmente encontramos. La vida útil supera cuatro veces a las empleadas normalmente.

La tensión o voltaje de entrada es universal y se instala fácilmente en las columnas ya existente.

Vale la pena tener en cuenta que al mismo tiempo que se disminuye el consumo de energía y los costos generales de operación, la iluminación por LED"s en las calles reduce la contaminación lumínica y visual.

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5.2.- EXHIBIDOR DE BOTELLAS CON LEDS

Los lugares de esparcimiento, tales como pubs, bares y discotecas suelen tener a la vista exhibidores de botellas con las bebidas más solicitadas y más consumidas.A veces dichos exhibidores tienen cierta falta de luz y, a la vez, no son del todo acordes con el lugar o no combinan con el mobiliario o con el estilo que su dueño le quiere imponer.Para solventar las dos cuestiones mencionadas, nada mejor que emplear exhibidores de botellas con leds.Esta es una buena opción ya que brinda iluminación para poder manejarse con comodidad, además de convertirse en un accesorio decorativo.Algunas marcas de bebidas muy famosas otorgan en comodato a los pubs y discotecas este tipo de exhibidores leds, ya que a través de la tecnología LED"s promocionan su marca y a la vez dan estilo al lugar.Lo favorable de los exhibidores de botellas con leds es que, fuera del consumo propio de un exhibidor tipo, el coste de la energía que consumen los leds es muy bajo e independiente del consumo de energía típico.Además, se puede optar por carteles con leds estáticos o carteles dinámicos con leds sobre el exhibidor, para promocionar nuevos productos de la marca o bien para atraer la atención de los clientes.No solamente habrá exhibidores con leds con carteles por encima, sino que además, los exhibidores con leds tienen un sistema de varillado interno con finas filas de leds que brindan la iluminación interior del exhibidor.

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5.3.- UN JARDÍN CON LEDS

Cuando pensamos en un ambiente agradable y confortable al aire libre no se nos viene a la mente otra cosa que un hermoso jardín, prolijo y cuidado con esmero, para disfrutar de momentos de ocio y de relax.Para que estos lugares de relax al aire libre sean de tiempo completo, nada mejor que iluminar un jardín con leds.Los sistemas y opciones que nos brinda la tecnología LED"s ofrecen distintos accesorios para iluminar jardines y accesorios incluidos en él.Los jardines con leds, además de brindar un espacio de tranquilidad y de contacto con la naturaleza, nos otorgan un toque de distinción de los jardines clásicos y un toque de estilo diferente.Los apliques con leds para jardines pueden estar ubicados en los bordes de los senderos, en los árboles, en la piscina o en cualquier parte que se desee ubicarlos para tener una buena y suave iluminación.Pueden aplicarse en el jardín paneles con leds para iluminar ciertas partes en particular.La intensidad de luz que proveen los accesorios con leds para jardines puede regularse de acuerdo al momento del día y adaptarse a su encendido optativo para diferentes zonas.Los jardines con leds son ideales para ambientar fiestas y eventos, ya que brindan un accesorio de decoración diferente y de alta tecnología.

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5.4.- SEÑALES DE TRÁNSITO CON LEDS

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  • Los semáforos de luces LED son idénticos a las señales de tránsito usadas en las vías urbanas y brindan una serie de ventajas como ahorro de energía, menor costo de mantenimiento, mayor seguridad vial y operativa. Eliminan el efecto fantasma y pueden ser reemplazados en secciones actuales.

A continuación se describen con más detalle para que conozca cada una de sus características:

  • Ahorro de energía.

  • Una lámpara LED puede lograr ahorros de hasta 90% en consumo de energía comparada con un foco incandescente.

  • Menor costo de mantenimiento.

  • Dado que la vida efectiva de las lámparas LED es mayor, el cambio de unidades es menos frecuente.

  • Mayor seguridad vial.

  • Ya que los semáforos de LED ofrecen más brillantes y luminosidad

  • Mayor seguridad operativa.

  • Debido a la durabilidad de los LED´s es recomendable emplear sólo una unidad roja para el ALTO en los semáforos y no dos, como se hace en los semáforos de luz incandescente y de halógeno.

  • Elimina el efecto fantasma.

  • Ya que el diseño de las lámparas de LED´s impide la creación de este efecto, por no requerir reflector

  • Recuperación rápida de su inversión.

  • Dados los ahorros de energía, su bajo mantenimiento y durabilidad, la recuperación de su inversión en semáforos de LED´s se dará en menos de la mitad de su vida útil.

  • Cuidan el ambiente.

  • La energía ahorrada se traduce en menos generadores eléctricos trabajando y un mejor ambiente para todos.

  • Mejor visibilidad.

  • La distribución de los LED´s cubre uniformemente el orificio del lente, mejorando la visibilidad del semáforo, al mismo tiempo que dan imagen de modernidad.

  • Focos a prueba de luz solar.

  • Los rayos ultravioleta no afectan la coloración de los focos.

  • Los colores de lentes disponibles de línea son: rojo, ámbar y verde, en sólido, flecha y peatonal. Flechas de 20 cm. (8") no disponibles

5.5.- CARTEL AUDIORRÍTMICO CON LEDS

En materia de tecnología LED"s tenemos variantes más comunes, como carteles de señalización y semáforos leds, iluminación de ambientes, pisos y sectores con leds y los carteles publicitarios de transportes y comercios con leds.En este rubro de cartelería, las variantes son muy numerosas y con distintos diseños y sistemas de funcionamiento según lo requiera el usuario.Así, en el rubro de cartelería LED"s, podemos encontrar el cartel audio rítmico con leds, que se emplea comúnmente en discotecas o bien en pubs y bares.Los carteles audio rítmicos con leds pueden programarse para que estén fijos o deslizándose como los carteles tradicionales, o bien para que sigan el ritmo de la música.Se pueden programar para que destellen, para que se enciendan y apaguen en un determinado tiempo y para que solamente desplieguen su calidad audio rítmica con algunos temas musicales.Son de muy bajo consumo, con lo cual se puede disponer de un buen número de carteles, siempre de acuerdo a las dimensiones del lugar y se puede optar por colores diferentes. Son fácilmente programables y de larga vida útil.Los carteles audios rítmicos con leds le darán a su comercio un toque de alta tecnología, iluminación y distinción.

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5.6.- LUZ DE EMERGENCIA CON LEDS

Ante cualquier eventualidad, ya sea un corte de luz o el acceso a lugares con poca luz y donde no se puede por cuestiones de seguridad colocar elementos de iluminación permanente, la luz de emergencia con leds es la más práctica, económica y sencilla solución.La luz de emergencia con leds brinda una luminosidad segura, con bajo consumo y con la potencia necesaria como para cubrir esas necesidades.Así, podemos ver luces de emergencia con leds que sencillamente se colocan mediante un soporte en una pared, puerta, bajo escalera o bajo mesada, y se la puede activar tanto cuando sucede un corte de luz o bien manualmente, cuando se precisa de la luz.Es cómoda y de fácil uso. Se puede tener colgada en un soporte en la pared y retirar la barra de iluminación led en el momento en que uno desee.Vienen en colores blanco, verde lima y en un tono celeste claro, para lograr mayor luminosidad.

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5.7.- EXHIBIDORES LED

La tecnología led puede aplicarse a diferentes usos y lugares, tanto sea como publicidad, información o sencilla y distinguida iluminación de sectores.Para el tema publicitario, se emplean los exhibidores leds, los cuales brindan una publicidad de tipo dinámico para discotecas, carteles informativos para hipermercados y para indicaciones dentro de establecimientos comerciales de gran superficie.Este tipo de exhibidores leds llaman la atención del público y así lo que se esté publicitando (una marca, una oferta, una innovación, entre otras cosas) y así los clientes se acercan. Son de muy bajo consumo y libres de mantenimiento, a cambio de otros carteles que tienen una engorrosa esclavitud con este tema. Son de baja temperatura y casi no generan calor, lo que nos brinda seguridad y confiabilidad en los lugares en donde los instalemos.Para el caso de los exhibidores leds para discotecas, éstos cuentan con la variante de ser programables y se les puede configurar su efecto audio rítmico para que los efectos de luz acompañen la música que esté sonando en ese mismo instante.

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5.8.- LETRERO LUMINOSO CON DIODOS LEDS

Los letreros luminosos con diodos leds son los clásicos accesorios de cartelera electrónica que más se pueden ver en subtes, farmacias, pubs y cualquier otro tipo de comercio que esté informando o publicitando productos y servicios.Estos letreros leds están diseñados con base en una matriz de ochenta columnas y siete filas de leds de dos colores individuales de unos diez milímetros de diámetro. Lo que nos resulta un total de dimensión de 1,5 metros por 20 centímetros.Este tipo de accesorio de carteles con leds está desarrollado sobre una placa simple faz en un material denominado FR4, lo que reduce ampliamente el costo de este tipo de cartel led, a diferencia de otros modelos existentes en el mercado.Los mensajes de texto a publicitar en estos letreros leds se configuran mediante un teclado de PC común, lo cual facilita el cambiado de mensajes o la rotación de los mismos, de acuerdo a la necesidad del comerciante.Estos letreros luminosos con diodos Leds pueden usarse en señales de tránsito, bares y restaurantes, escuelas, oficinas públicas, teatros y cines, medios de transporte, hospitales y en un sinfín de otros establecimientos.

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5.9.- CARTEL DE TRÁNSITO LED

Los carteles de tránsito led están cada día avanzando más y podemos comprobar este avance en cualquier tipo de señalización de una ciudad.Así, vemos como los semáforos y carteles de señalización de tránsito están siendo reemplazados progresivamente por estas señales de tránsito con tecnología led. Dentro de esta categoría, podemos encontrar semáforos, carteles con información del estado del camino, información de máximas y mínimas velocidades permitidas, cercanías de peaje, estado del tiempo, temperatura y hora, entre otras opciones.Estos carteles de tránsito led están siendo elegidos por sobre los clásicos por la alta durabilidad de sus piezas de iluminación, que tienen una vida útil de diez años. Además, son de bajo consumo, con brillo e intensidad variables de acuerdo al momento del día, lo que reduce aún más el gasto energético.El tema de la intensidad es programado mediante fotocélula, de modo que no tiene que haber una persona encargada de regularlo.Para los carteles de tránsito led con mensajes, éstos son programables con una amplia gama de mensajes que se programan fácilmente desde una PC estándar mediante un software específico.Los colores para este tipo de carteles suele ser en ámbar, ya que es el autorizado por las leyes de tránsito en cuanto a señales.Para información accesoria que no sean señales de tránsito, como el estado del tiempo y cualquier otra información, se pueden variar los colores, pero siempre es preferible que sean colores claros, ya que los oscuros pueden no divisarse bien en los días de mucha luminosidad solar.

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5.10.- CARTELES CON LEDS

Los carteles con leds son la forma de publicitar e informar más nueva en el mercado.Un cartel led de texto pasante nos permite exponer en un desplazamiento de tipo horizontal un texto de hasta 15000 caracteres. También se puede optar por 64 textos programados o bien la secuenciación de una cantidad determinada de texto de hasta 220 caracteres cada uno de los 64.Los textos que pueden exponerse en los carteles con leds pueden diseñarse y mostrarse en tres tipografías: con caracteres comunes, con caracteres condensados o bien con caracteres dobles, siempre en letras mayúsculas.También se pueden ofrecer carteles leds con titilación o destellos, según sea el gusto o bien se pueden resaltar mediante esta posibilidad determinados mensajes para llamar la atención de quien los está leyendo.Además, se puede emplear el menú de PAUSA para que se detenga el texto a gusto del programador.Para programar los carteles con leds de texto pasante se cuenta con pocas teclas y sencillas indicaciones, de fácil manejo para cualquier usuario común.

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5.11.- CARTEL ELECTRÓNICO PROGRAMABLE CON MATRIZ DE LEDS

Los carteles electrónicos programables con matriz de leds se han convertido en una de las opciones más modernas, más distinguidas y más económicas del mercado publicitario comercial e informativo.Este tipo de carteles pueden usarse en vidrieras de comercios, en colectivos y ómnibus, y últimamente se han visto en oficinas e instituciones públicas a cambio y reemplazo de los viejos carteles estáticos.Las posibilidades que brinda un cartel programable con matriz de leds son amplias, ya que se pueden rotar los mensajes, hasta ocho con un total de 8000 caracteres. Sumado a esto, podemos implementarlos en dos tipos: monocromo y multicolor, donde se puede elegir la gama de colores.Se pueden usar tanto en interior como en exterior, son fácilmente programables a través de una PC común y corriente y son altamente confiables en su funcionamiento.El cartel con leds emplea leds de larga vida útil (aproximadamente 50000 horas) y son de bajo consumo.Los diseños son a medida, gusto y necesidad de cada usuario.

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5.12.- CARTEL RAMALERO PARA COLECTIVOS Y ÓMNIBUS

Los carteles ramaleros para colectivos y ómnibus son los clásicos carteles de textos pasante, pero al ser con leds, esto suma tecnología y brinda una alta luminosidad, a bajo costo y con un simple y sencillo manejo y configuración.Este tipo de carteles brindan opciones, además de las comerciales claro está, en colores y diseños divertidos y siempre a elección de quien los vaya a implementar.Así, entre la gama de colores de leds para los carteles ramaleros, podemos optar entre ámbar, verde, azul, amarillo, rojo, blanco y todas las combinaciones posibles entre ellos. Estos colores pueden aplicarse a diferentes tipografías, tamaños y estilos, así como también a gráficos y logos que se pueden editar en forma fácil y sencilla.Los carteles ramaleros para colectivos tienen la posibilidad de memorizar hasta veinte pantallas para distintos anuncios.Este sistema de alta luminosidad con leds está inserto en una pequeña caja metálica, confeccionada en aluminio, lo que le da una liviandad y facilidad de mantenimiento. Además, esta cajuela está amortiguada para los pequeños golpes y hasta para movimientos bruscos que puedan producirse en el viaje del ómnibus y sobre todo en los colectivos.Las letras de los anuncios están diseñadas y elaboradas con leds de alto brillo, lo que brinda una alta luminosidad y con alto ángulo de visión, lo que posibilita su visión hasta desde los laterales e inclusive con la luz solar impactándole a pleno.Consumen muy poca energía y por supuesto, consumen menos energía de noche que de día, ya que resaltan en alto grado cuando el ambiente es oscuro.

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5.13.- CARTEL DE TEXTO PASANTE CON LEDS

Un cartel de texto pasante con leds es un tipo de cartel que se incluye tanto en la cartelería publicitaria como en la cartelería informativa.Este tipo de cartel difiere de los clásicos carteles pintados, ya que posee un sistema de deslizamiento de la información en forma pasante, y permite publicar varios avisos, noticias o cualquier otra información dentro del mismo espacio. Para lograr este mismo monto de información, en cartelería común sería imposible ya que se precisarían no menos de veinte carteles y un espacio de grandes dimensiones.Para este tipo de anuncios, el mercado tecnológico ha lanzado los carteles de texto pasante con leds, que permite a través de agrupaciones de leds inteligentemente programadas, la publicación de cualquier tipo de anuncio.A la vez, también se pueden configurar para que la información se deslice más rápido o más despacio, para que cambie cada determinado tiempo y para que roten en colores y motivos, como logos u otros gráficos, además de diferentes tipos de letras y colores.Estos carteles son fácilmente programables y sus leds pueden variar de color, entre rojo, amarillo, ámbar y blanco. De acuerdo a donde se puedan ubicar los carteles, poseen dos niveles de alta luminosidad: un brillo más fuerte para los carteles que se ubiquen en exteriores y uno brillo menor para los que se ubiquen en interiores, así como también la posibilidad de optar, según el momento de día, sobre la intensidad: en la noche menor intensidad, en el día mayor intensidad.Estos carteles tienen una memoria amplia que permite la publicación de hasta sesenta y cuatro mensajes, con tres tipografías diferentes.Es de fácil manejo, ya que mediante un soft se programa a través de una PC común y corriente.Es una buena opción publicitaria ya que consume un monto bajísimo de energía y brinda publicidad que se puede cambiar con frecuencia sin el engorroso trabajo de pintar, despegar y otros inconvenientes que produce la publicidad común.

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5.14.- CARTELES FIJOS CON LEDS

Los carteles fijos con leds nacieron de la mano de la tecnología led para reemplazar los clásicos carteles pintados o, mejor aún, para reemplazar a los incómodos stickers y etiquetas publicitarias que tan molestos son en el momento en que se los quiere reemplazar.Los carteles con leds se apoyan, como ya se ha dicho, en la tecnología led y se han desarrollado variadas opciones, que brindan comodidad, estilo y distinción en el momento de informar o publicitar cualquier tipo de mensaje.Los carteles con leds pueden utilizarse en distintos comercios, ya sea en forma de publicidad como para informar en otro tipo de instalaciones. Se pueden ver en la actualidad carteles fijos con leds en farmacias, bares, pubs, en la vía pública como señalizadores de tránsito y de turismo, y en comercios de todo tipo.Para publicitar, se puede elegir entre carteles de simple y doble faz, con leds en colores rojo, ámbar, amarillo, blanco y azul. Los carteles doble faz con leds permiten publicitar o informar en lugares donde el tránsito vehicular o peatonal sea por ambas manos, de modo que el cartel pueda divisarse desde cualquiera de los dos ángulos.También suelen utilizarse carteles fijos con leds en hospitales, organizaciones institucionales de cualquier índole y hasta en hoteles y eventos.Este tipo de carteles con leds son muy económicos ya que son de bajo consumo energético, brindan una alta luminosidad con brillo regulable de acuerdo al caudal de la luz en cada ambiente y momento del día, y brindan la posibilidad de configurarle movimientos de secuencia y audio rítmicos.

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5.15.- ILUMINACIÓN CON MÓDULOS LED INTELIGENTES Y MULTICOLORES

Los módulos LEd inteligentes se usan para decoración y para iluminación en un solo paso. A estos módulos led se los denomina inteligentes porque cambian de color mediante un micro controlador programable dejando de lado toda atención una vez que se lo ha puesto en funcionamiento.Los módulos LEd inteligentes se pueden programar de acuerdo a horarios y efectos, de acuerdo al gusto del usuario, funcionan con el sistema de maestro-esclavo. Son sumamente económicos ya que consumen muy poca tensión eléctrica y tienen una vida útil de diez años.Además, estos módulos LEd poseen un sistema autónomo de baterías recargables.Las aplicaciones de los módulos LEd multicolor se pueden implementar en la decoración e iluminación de estanterías, botellas, obras de arte, y hasta para la iluminación de paredes y pisos, y en ambientes internos como externos.La programación es muy sencilla: se puede programar mediante un botón en el mismo módulo o bien con un simple control remoto.La cantidad de leds de cada módulo depende del tamaño, pero puede oscilar de la cantidad más pequeña hasta la más ostentosa.Los colores también pueden ser variados y en distintas intensidades. Pueden rotar en tonos suaves, o bien en tonos cortantes y llamativos o bien cambiar mediante flashes.

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5.16.- CARTELERÍA CON LEDS - RELOJES LED MONOPLACA

Dotados del sistema de fácil uso denominado plug & play (enchufe y use), estos relojes están orientados en especial al rubro de cartelería comercial y a la publicidad en la vía pública.Los  relojes LED Monoplaca son artefactos livianos pero construidos con materiales resistentes y en una sola pieza. Este tipo de fabricación brinda al usuario una gran resistencia del producto y garantiza la durabilidad en el tiempo.Es de fácil uso: se puede incorporar dentro de otros carteles y solamente se deberá agregar la pequeña caja contenedora y un acrílico protector.En cuestión de leds, se emplean LEDs de alto brillo, que se pueden usar tanto para relojes de interior como de exterior, y en toda la gama de colores: rojo, verde, amarillo y azul.Para programar la hora, basta con tocar dos botones frontales que son fijos o bien se los puede desplazar hacia la parte posterior del reloj mediante unos sencillos cables finos. Este desplazamiento está previsto para cuando se incluye el reloj en otro cartel, de modo que se pueden poner todos los controles, del reloj y del cartel, en una misma zona.

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Ventajas y desventajas de LED"S

6.1.- VENTAJAS DEL LED

Fiabilidad, mayor eficiencia energética, mayor resistencia a las vibraciones, mejor visión ante diversas circunstancias de iluminación, menor disipación de energía, menor riesgo para el medio ambiente, capacidad para operar de forma intermitente de modo continuo, respuesta rápida, etc. Asimismo, con LED se pueden producir luces de diferentes colores con un rendimiento luminoso elevado, a diferencia de muchas de las lámparas utilizadas hasta ahora, que tienen filtros para lograr un efecto similar (lo que supone una reducción de su eficiencia energética). Todo ello pone de manifiesto las numerosas ventajas que los LED ofrecen. También se utilizan en la emisión de señales de luz que se trasmiten a través de fibra óptica.

6.2.- DESVENTAJAS DEL LED

Las desventajas del diodo LED son que su potencia de iluminación es tan baja, que su luz es invisible bajo una fuente de luz brillante y que su ángulo de visibilidad está entre los 30° y 60°. Este último problema se corrige con cubiertas difusores de luz.

Conexión de los LED

Para conectar LED de modo que iluminen de forma continua, deben estar polarizados directamente, es decir, con el polo positivo de la fuente de alimentación conectada al ánodo y el polo negativo conectado al cátodo. Además, la fuente de alimentación debe suministrarle una tensión o diferencia de potencial superior a su tensión umbral. Por otro lado, se debe garantizar que la corriente que circula por ellos no excede los límites admisibles (Esto se puede hacer de forma sencilla con una resistencia R en serie con los LED). Unos circuitos sencillos que muestran cómo polarizar directamente LED son los siguientes:

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Principio físico

El fenómeno de emisión de luz está basado en la teoría de bandas, por la cual, una tensión externa aplicada a una unión p-n polarizada directamente, excita los electrones, de manera que son capaces de atravesar la banda de energía que separa las dos regiones.

Si la energía es suficiente los electrones escapan del material en forma de fotones.

Cada material semiconductor tiene unas determinadas características que y por tanto una longitud de onda de la luz emitida.

 A diferencia de la lámpara de incandescencia cuyo funcionamiento es por una determinada tensión, los Led funcionan por la corriente que los atraviesa. Su conexión a una fuente de tensión constante debe estar protegida por una resistencia limitadora.

Teoría de bandas

En un átomo aislado los electrones pueden ocupar determinados niveles energéticos pero cuando los átomos se unen para formar un cristal, las interacciones entre ellos modifican su energía, de tal manera que cada nivel inicial se desdobla en numerosos niveles, que constituyen una banda, existiendo entre ellas huecos, llamados bandas energéticas prohibidas, que sólo pueden salvar los electrones en caso de que se les comunique la energía suficiente. En los aislantes la banda inferior menos energética (banda de valencia) está completa con los e- más internos de los átomos, pero la superior (banda de conducción) está vacía y separada por una banda prohibida muy ancha (~ 10 eV), imposible de atravesar por un e-. En el caso de los conductores las bandas de conducción y de valencia se encuentran superpuestas, por lo que cualquier aporte de energía es suficiente para producir un desplazamiento de los electrones.

Entre ambos casos se encuentran los semiconductores, cuya estructura de bandas es muy semejante a los aislantes, pero con la diferencia de que la anchura de la banda prohibida es bastante pequeña. Los semiconductores son, por lo tanto, aislantes en condiciones normales, pero una elevación de temperatura proporciona la suficiente energía a los electrones para que, saltando la banda prohibida, pasen a la de conducción, dejando en la banda de valencia el hueco correspondiente. En el caso de los diodos LED los electrones consiguen saltar fuera de la estructura en forma de radiación que percibimos como luz (fotones).

Características del LED

Dimensiones y color del diodo

Actualmente los LED tienen diferentes tamaños, formas y colores. Tenemos LED redondos, cuadrados, rectangulares, triangulares y con diversas formas.

Los colores básicos son rojo, verde y azul, aunque podemos encontrarlos naranjas, amarillos incluso hay un Led de luz blanca.

Las dimensiones en los LED redondos son 3mm, 5mm, 10mm y uno gigante de 20mm. Los de formas poliédricas suelen tener unas dimensiones aproximadas de 5x5mm.

Consumo

El consumo depende mucho del tipo de LED que elijamos:

Color

Luminosidad

Consumo

Longitud onda

Diámetro

Rojo

1,25 mcd

10 mA

660 nm

3 y 5 mm

Verde, amarillo y naranja

8 mcd

10 mA

3 y 5 mm

Rojo (alta luminosidad)

80 mcd

10 mA

625 nm

5 mm

Verde (alta luminosidad)

50 mcd

10 mA

565 nm

5 mm

Hiper Rojo

3500 mcd

20 mA

660 nm

5 mm

Hiper Rojo

1600 mcd

20 mA

660 nm

5 mm

Hiper Verde

300 mcd

20 mA

565 nm

5 mm

Azul difuso

1 mcd 60º

470

5 mm

Rojo y verde

40 mcd

20 mA

10 mm

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Pantalla de LEDs en el Estadio de losArkansas Razorbacks.

Los diodos infrarrojos (IRED) se emplean desde mediados del siglo XX en mandos a distancia de televisores, habiéndose generalizado su uso en otros electrodomésticos como equipos de aire acondicionado, equipos de música, etc., y en general para aplicaciones de control remoto, así como en dispositivos detectores, además de ser utilizados para transmitir datos entre dispositivos electrónicos como en redes de computadoras y dispositivos como teléfonos móviles, computadoras de mano, aunque esta tecnología de transmisión de datos ha dado paso al bluetooth en los últimos años, quedando casi obsoleta.

Los LEDs se emplean con profusión en todo tipo de indicadores de estado (encendido/apagado) en dispositivos de señalización (de tránsito, de emergencia, etc.) y en paneles informativos (el mayor del mundo, del NASDAQ, tiene 36,6 metros de altura y está en Times Square, Manhattan). También se emplean en el alumbrado de pantallas de cristal líquido de teléfonos móviles, calculadoras, agendas electrónicas, etc., así como en bicicletas y usos similares. Existen además impresoras LED.

El uso de diodos LED en el ámbito de la iluminación (incluyendo la señalización de tráfico) es moderado y es previsible que se incremente en el futuro, ya que sus prestaciones son superiores a las de la lámpara incandescente y la lámpara fluorescente, desde diversos puntos de vista. La iluminación con LEDs presenta indudables ventajas: fiabilidad, mayor eficiencia energética, mayor resistencia a las vibraciones, mejor visión ante diversas circunstancias de iluminación, menor disipación de energía, menor riesgo para el medio ambiente, capacidad para operar de forma intermitente de modo continuo, respuesta rápida, etc. Asimismo, con LEDs se pueden producir luces de diferentes colores con un rendimiento luminoso elevado, a diferencia de muchas de las lámparas utilizadas hasta ahora, que tienen filtros para lograr un efecto similar (lo que supone una reducción de su eficiencia energética). Cabe destacar también que diversas pruebas realizadas por importantes empresas y organismos han concluido que el ahorro energético varía entre un 70% y 80% respecto a la iluminación tradicional que se utiliza hasta ahora.3 Todo ello pone de manifiesto las numerosas ventajas que los LEDs ofrecen en relación al alumbrado público.

Los LEDs de Luz Blanca son uno de los desarrollos más recientes y pueden considerarse como un intento muy bien fundamentado para sustituir las bombillas actuales (lámparas incandescentes) por dispositivos mucho más ventajosos. En la actualidad se dispone de tecnología que consume el 92% menos que las bombillas incandescentes de uso doméstico común y un 30% menos que la mayoría de las lámparas fluorescentes; además, estos LEDs pueden durar hasta 20 años y suponer un 200% menos de costes totales de propiedad si se comparan con las bombillas o tubos fluorescentes convencionales.4 Estas características convierten a los LEDs de Luz Blanca en una alternativa muy prometedora para la iluminación.

También se utilizan en la emisión de señales de luz que se trasmiten a través de fibra óptica. Sin embargo esta aplicación está en desuso ya que actualmente se opta por tecnología láser que focaliza más las señales de luz y permite un mayor alcance de la misma utilizando el mismo cable. Sin embargo en los inicios de la fibra óptica eran usados por su escaso coste, ya que suponían una gran ventaja frente al coaxial (aun sin focalizar la emisión de luz).

Pantalla de leds: pantalla muy brillante, formada por filas de leds verdes, azules y rojos, ordenados según la arquitectura RGB, controlados individualmente para formar imágenes vivas, muy brillantes, con un altísimo nivel de contraste, entre sus principales ventajas, frente a otras pantallas encontramos: buen soporte de color, brillo extremadamente alto, lo que le da la capacidad ser completamente visible bajo la luz del sol, es increíblemente resistente a impactos.

La diferencia de potencial Vd varía de acuerdo a las especificaciones relacionadas con el color y la potencia soportada.

En términos generales, pueden considerarse de forma aproximada los siguientes valores de diferencia de potencial:5

  • Rojo = 1,8 V a 2,2 voltios.

  • Anaranjado = 2,1 a 2,2 voltios.

  • Amarillo = 2,1 V a 2,4 voltios.

  • Verde = 2 V a 3,5 voltios.

  • Azul = 3,5 V a 3,8 voltios.

  • Blanco = 3,6 voltios.

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Decoraciones con LED"S

12.1.- DECORACIÓN LUMÍNICA DE PUENTES

Así como los leds tienen su aplicación en las áreas de decoración de edificios, decoración de paisajes (o paisajismo), podemos incluirlos en la decoración de grandes estructuras como los puentes, arcos, entre otros.

Así, la decoración lumínica de puentes constituye una alternativa a la decoración tradicional utilizada. Con la combinación de luces de diferentes colores y lógicamente dispositivos movibles adecuados en tamaño, y forma podemos producir la más variada gama de colores y tonalidades para diferenciarlo y ofrecer al espectador o al turista una vista distinta.

También utilizada en la decoración de fuentes, decoración de casinos, decoración de restaurantes, decoración de bares, decoración de pubs, la tecnología LED avanza cada vez más en el área de decoración definiendo así una nueva área de aplicación en materia de iluminación inteligente.

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12.2.- ILUMINACIÓN DE EDIFICIOS CON LEDS

La tecnología LED se utiliza desde hace tiempo en áreas tales como decoración, paisajismo, iluminación inteligente.

En el caso de iluminación de edificios con leds, o iluminación de fachadas podríamos decir, podemos optar por diferentes dispositivos que le darán un toque de elegancia y distinción. Así, tendremos dispositivos programables por técnicos e ingenieros que nos darán la posibilidad de combinar una secuencia de iluminación con diferentes colores.

La decoración de edificios con leds suele utilizarse en hoteles, salones de recepción, y en fachadas de casinos, restaurantes, pubs, bares, entre otros.

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12.3.- ILUMINACIÓN DE PISCINAS CON LEDS

La tecnología LED permite utilizar luces para decorar. Los llamados diodos LED, que nos dan la posibilidad de generar un espectro variado de colores que van desde el infra-rojo hasta el ultra-violeta, han sido utilizados en artefactos para iluminar en forma inteligente.

De esta manera, nuestra piscina puede verse de diferentes formas según la decoración que utilicemos para presentarla. Deseables para clubes o eventos sociales, los dispositivos de iluminación brindan una solución para generar movimientos y figuras con luces, programables por ingenieros y técnicos.

La iluminación de piscinas con LEDs es la favorita a la hora de dar elegancia y distinción al paisaje.

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12.4.- ILUMINACION DE AMBIENTES CON LEDS

La tecnología LED ha sido vastamente utilizada durante el s. XX y cada vez posee más aplicaciones siendo utilizada en diversas áreas.

Así, tenemos la posibilidad de utilizar dispositivos programables que nos permiten generar movimientos con luces y figuras. Este tipo de tecnología ha aportado una solución diferente a la hora de pensar en decorar un ambiente.

La iluminación de ambientes con LEDs ha permitido dar una alternativa a la decoración tradicional. Las luces, que crean diferentes colores y formas de ver los mismos objetos, aportan al arte de la decoración una manera más de presentar un comercio, un paisaje, una piscina, un ambiente.

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12.5.- DECORACIÓN DE COMERCIOS CON LEDS

La tecnología LED que tanto uso tiene durante este siglo ha permitido dar un giro en materia de decoración.

De esta manera, gracias a la amplia gama de colores que podemos elegir para decorar, combinado esto a la posibilidad de utilizar dispositivos programados, podemos obtener diferentes formas con luces y utilizarlas para darle elegancia y movimiento a un comercio.

La decoración de comercios con LEDs ha permitido así atraer un público diferente al habitual, ya que este tipo de ambientación es atractiva para todas las edades, agradable y acorde a los tiempos que corren.

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12.6.- DECORACIÓN DE AMBIENTES CON LEDS

La tecnología LED, ya muy conocida en cartelería: para instituciones, bancos, empresas, entre otros también tiene su aplicación en lo que podríamos llamar Iluminación con LEDs para decorar ambientes y paisajes.

La decoración de ambientes con LEDs fue muy utilizada en estos últimos tiempos ya que nos proveen una alternativa a la decoración tradicional.

De esta manera, según se coloquen los diferentes dispositivos de iluminación podremos dar un color diferente a cada ambiente. Debemos tener en cuenta que dichos dispositivos suelen tener la posibilidad de ser programados por técnicos o ingenieros en forma sencilla (movimientos programados, figuras, etc.).

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12.7.- DECORACIÓN DE PILETAS Y JARDINES CON LUCES

Hoy en día un jardín puede lucir como un verdadero paraíso si sabemos cómo ambientarlo, como decorarlo, y como resaltar toda su belleza con una buena iluminación.

De eso se trata la decoración de piletas y jardines con luces: mediante la utilización de dispositivos programables (o no programables) podemos darle otro color a nuestro jardín y aprovecharlo para descansar y disfrutar.

Existen diferentes productos que pueden ser utilizados para este objetivo: reflectores, luces de variados tamaños y colores, fijos y dispositivos con movimiento.

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Autor:

Jonathan Polo Caballero

Partes: 1, 2


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