Este documento presenta información sobre los LED (diodos emisores de luz) y su uso en semáforos. Explica que los LED duran más que las bombillas tradicionales, consumen menos energía, y requieren menos mantenimiento. También describen las partes de un LED y cómo funciona para emitir luz a través de la excitación de electrones en el material semiconductor.

1. Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería Eléctrica y
Mecánica
Unidad Culhuacan
Química Básica
Profesor: Aniceto Vargas Paula
Miranda Chávez Alan Michel
Marcial Terán Daniel
Ramírez Amador Osvaldo

2. Generalidades del Led
• Presentado como un componente electrónico en 1962.
• Diodo emisor de luz o diodo luminoso.
• Se usan como indicadores en muchos dispositivos, y cada
vez con mucha más frecuencia, en iluminación.
• Los primeros leds emitían luz roja de baja intensidad.
• Los leds se encuentra en polarización directa.

3. Diodo
• Componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la
corriente eléctrica a través de él en un sentido.
• Si (-) + Si (+), se forma un semiconductor P-N.
• El diodo es un semiconductor, muy común en la
Conexión del diodo a una batería;
 Terminal P con terminal (-) de la batería y la terminal N con terminal (+)
de la batería; no circula la corriente.
 Terminal P con terminal (+) de la batería y la terminal N con terminal (-)
de la batería; circula la corriente.
Para sacar a un electrón de su orbita necesitamos energía y que esta se
pierde en el transcurso de su recorrido dentro del diodo, esta energía se
transforma en radiación:
 Calor.
 Ondas infrarrojas .

4. DiodoLed
• La energía que necesaria pequeña.
• La energía se emitirá en ondas infrarrojas de baja frecuencia.
• La energía depende del material para que se produzca el paso de la
corriente:
 Roja (1.5 V).
 Naranja (1.7 V).
 Amarilla (2.0 V).
 Verde (2.5) V.
 Azul (4.3 V).
 Violeta (4.8).
 Ultravioleta (5.9 V).

5. Luz del Led
El fenómeno de emisión de luz está basado en la teoría de bandas.
Se aplica una tensión externa aplicada a una unión p-n polarizada
directamente.
Excita a los electrones, de manera que son capaces de atravesar la banda
de energía.
Si la energía es suficiente los electrones escapan del material en forma de
fotones.
Cada material semiconductor tiene determinada características.

6. Colores del Led
Material Longitud de onda Color
GaP con ZnO 6600 Å Rojo
GaAsP con Zn 6100 Å Ambar
GaAsP con N 5900 Å Amarillo
GaP con N 5600 Å Verde

7. Partes del Led
Material semiconductor.
Plástico traslúcido o transparente.
Electrodos internos:
 Menor tamaño es el ánodo.
 Mayor tamaño es el cátodo.

8. Implementación del Led

9. Implementación del Led

10. Semáforo

11. Bombilla VS Led
En el Semáforo
SISTEMA TRADICIONAL NUEVO SISTEMA
(Bombilla) (Diodos LED)
Duración típica de la bombilla Duración máxima de los LED
6 meses 10 años (AlInGaP)
Gran pérdida de luminosidad Pérdida de luminosidad después 10.000 horas
después 5000 horas 5 a 10%
Efecto "fantasma" a causa del reflejo de la luz Efecto "fantasma" inexistente
solar en su la parábola a través de la lente (ninguna parábola)
Condición no neutral con semáforo apagado por Condición neutral con semáforo apagado
la utilización de lentes coloreadas No se utilizan lentes coloreadas
Reemplazo semestral de las bombillas, Reemplazo de la unidad después de mas que
posibilidad de rupturas a causa de 10 años
estimulaciones mecánicas (vibraciones Baja sensibilidad a vibraciones y
y choques) mantenimiento preventivo choques ningún mantenimiento preventivo
semestral.

12. Conclusiones del Led en el Semáforo
• Los leds:
– Mejoran la seguridad mediante el aporte de material optimo, en el uso
continuo de los semáforos.
– Mejoran luminosidad sin aturdir al conductor.
– Disminuyen el consumo de energía eléctrica en el semáforo.
– Disminuyen el índice de reposición de lámparas semáforo.
– Disminuyen el mantenimiento del semáforo

13. Conclusiones del Led
• Su vida media ayuda a la implementación en objetos de uso continua > 50.000
horas.
• Bajo costo de mantenimiento.
• Alta eficiencia.
• Encendido instantáneo.
• Emisión directa de luz de color sin necesidad de filtros, colores mas
intensos y saturados.
• Soportan bien las bajas temperaturas, -40ºC.
• Su tamaño herramienta útil para diversas implementaciones.