LED: cosa sono e come funzionano

led come funzionano

Tutti conosciamo i Led, sono facilmente reperibili e li troviamo applicati ad una miriade di progetti; da quelli più professionali fino ad arrivare agli strumenti d’uso quotidiano. I loro colori brillanti li rendono adatti ad ogni utilizzo e senza dubbio di piacevole impatto visivo. Il funzionamento però non è banale come si può pensare, bensì risulta essere molto affascinante. Vediamo insieme come sono formati e come lavorano i Led, analizziamo gli usi e il funzionamento di questi piccoli e preziosi diodi.

Cosa sono i Led:

LED è l’acronimo di “light-emitting diode” ovvero diodo ad emissione luminosa. I led lavorano esattamente come molti altri diodi, sono dei semiconduttori costituiti nella maggior parte dei casi da arseniuro di gallio (GaAs), fosfuro di gallio (GaP) o arseniuro di fosfuro di gallio (GaAsP). Questo tipo di semiconduttori ha la particolarità di poter essere assottigliato fino a 0,5 micron. Un micron corrisponde esattamente a un millesimo di millimetro, da qui deriva la possibilità di realizzare un prodotto molto piccolo.

Possiamo quindi affermare che i LED sono uno speciale tipo di diodi a giunzione p-n, formati da un sottile strato di materiale semiconduttore drogato.

I LED devono essere alimentati a corrente costante e polarizzata. Per ottenere questo risultato si può utilizzare un generatore di corrente o più semplicemente una resistenza di valore appropriato da mettere in serie al LED in modo da limitare la corrente per una data tensione di alimentazione.

I diodi ad emissione luminosa LED hanno saputo imporsi sul mercato grazie al basso prezzo, alla elevata efficienza ed alla loro affidabilità.

E’ bene ricordare che il primo LED è stato sviluppato nel 1962 da Nick Holonyak Jr. un inventore statunitense.

Come funzionano i led:

Il dispositivo in questione, LED, sfrutta le proprietà ottiche di alcuni materiali semiconduttori (citati in precedenza) per produrre fotoni a partire dalla ricombinazione di coppie elettrone, lacuna.

Per capire il funzionamento di un diodo led prendiamo in considerazione che la luce è una forma di energia e che tale energia viene rilasciata da un atomo. La luce come tutti ben sapete è composta da delle piccole particelle, le quali vengono chiamate fotoni. Ora supponiamo che in un led ci siano diversi atomi con diversi elettroni che girano intorno al nucleo sulle proprie orbite, ovviamente a seconda dell’orbita che occupa un elettrone sarà più o meno carico di energia (l’energia è direttamente proporzionale alla larghezza dell’orbita).

Quando uno di questi elettroni passa da un orbita larga ad una inferiore andando a riempire una lacuna Positiva perde un po’ della sua energia ed ecco svelato il mistero: da qui deriva la luce che vediamo, ovvero dalla perdita di energia sotto forma di fotone. Più energia perde l’elettrone che si sposta (ad esempio con un calo di orbita elevato) maggiore sarà la frequenza della luce emessa, da qui si determina il colore della luce stessa.

Dunque abbiamo detto che con la perdita di energia durante il passaggio da un’orbita all’altra si determina il colore della luce, ora la domanda sorge spontanea: e se noi volessimo produrre della luce bianca? C’è da dire innanzitutto che la luce bianca non è un colore ma bensì la combinazione di molti colori. Un modo per ottenere questo risultato potrebbe essere quello di utilizzare un LED RGB e mescolare i colori rosso, verde e blu per fare il bianco, ma questo richiederebbe un certo controllo sui vari LED molto difficile da realizzare.

Esiste però un altro metodo più semplice e veloce per ottenere della luce bianca da un Led ed è quello di applicare alcuni strati di fosforo sulla cima del Led stesso. Solitamente se ne sceglie uno di colore blu; tali strati hanno la funzione di spostare la lunghezza d’onda della luce che li attraversa e riprodurre la luce bianca. Il funzionamento è molto simile a quello delle luci fluorescenti.

45 Comments

  1. biank9388 30 marzo 2011
  2. e-marino 30 marzo 2011
  3. e-marino 30 marzo 2011
  4. piosa 30 marzo 2011
  5. Fabrizio87 30 marzo 2011
  6. Giovanni Giomini Figliozzi 30 marzo 2011
  7. Casciana17 30 marzo 2011
  8. Antonio Mangiardi 30 marzo 2011
  9. Giovanni Giomini Figliozzi 30 marzo 2011
  10. Giovanni Giomini Figliozzi 30 marzo 2011
  11. linus 30 marzo 2011
  12. Giovanni Giomini Figliozzi 30 marzo 2011
  13. Giovanni Giomini Figliozzi 30 marzo 2011
  14. linus 30 marzo 2011
  15. FlyTeo 30 marzo 2011
  16. Fabrizio87 30 marzo 2011
  17. Giovanni Giomini Figliozzi 30 marzo 2011
  18. Alex87ai 30 marzo 2011
  19. Alex87ai 30 marzo 2011
  20. Alex87ai 30 marzo 2011
  21. FlyTeo 30 marzo 2011
  22. Alex87ai 30 marzo 2011
  23. Alex87ai 30 marzo 2011
  24. Alex87ai 30 marzo 2011
  25. Fabrizio87 30 marzo 2011
  26. Alex87ai 30 marzo 2011
  27. Fabrizio87 30 marzo 2011
  28. Alex87ai 30 marzo 2011
  29. Giovanni Giomini Figliozzi 30 marzo 2011
  30. Giovanni Giomini Figliozzi 30 marzo 2011
  31. catnip 31 marzo 2011
  32. Alex87ai 31 marzo 2011
  33. Alex87ai 31 marzo 2011
  34. Arx33 31 marzo 2011
  35. Giovanni Giomini Figliozzi 31 marzo 2011
  36. Emanuele 24 gennaio 2012
  37. Francesco12-92 1 aprile 2011
  38. Alex87ai 1 aprile 2011
  39. linus 1 aprile 2011
  40. Alex87ai 2 aprile 2011
  41. Francesco12-92 2 aprile 2011
  42. Alex87ai 2 aprile 2011
  43. Arx33 30 marzo 2011
  44. Andres Reyes 30 marzo 2011
  45. linus 30 marzo 2011

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