jueves, 19 de agosto de 2010

Trabajo de Olmer Mejia, Ivan Guativonza, Camila Vega Y Andrea Morales

LA ILUMINACIÓN

La iluminación en lo que respecta al área industrial debe tener presente un gran número de luminarias ya que deben abarcar espacios muy grandes y extensos, también deben poseer características distintas a luminarias convencionales o residenciales como poseer mayor potencia, brillo, incandescencia y aceptar los cambios bruscos de voltaje. Estos tipos de luminarias se crearon con el fin de facilitar los procesos producidos de distinto trabajos industriales, además de relacionar la cantidad de luz utilizada con respecto a las labores realizadas. Para esto es necesario analizar la tarea visual a desarrollar y determinar la cantidad y tipo de iluminación que proporcione el máximo rendimiento visual y cumpla con las exigencias de seguridad comodidad como también seleccionar el equipo de alumbrado que proporcione la luz requerida de la manera satisfactoria.

NIVEL DE ILUMINACIÓN

El nivel de iluminación óptimo para una tarea determinada corresponde al que da como resultado un mayor rendimiento con una mínima fatiga.

Las cualidades visuales aumentan hasta una iluminación de 1000 lux para estabilizarse hacia los 2000 lux. El nivel de iluminación de un puesto de trabajo se adaptará a la tarea a realizar y tendrá en cuenta la edad del trabajador así como las condiciones reales en que se debe realizar el trabajo.

Los valores mínimos de iluminación artificial quedan regulados en la O.G.S.H.T. (ORDENANZA GENERAL DE SEGURIDAD E HIGIENE EN EL TRABAJO) de 9 de marzo de 1.971. (Art. 28 de la O.G.S.H.T.)

Para obtener la iluminación precisa podemos recurrir a la iluminación localizada como complemento de la iluminación general procurando que ésta última sea en todas las zonas del local lo más uniforme posible, no dejando zonas por debajo del 75% de la iluminación media.

EL CONFORT VISUAL EN TRABAJOS CON PANTALLAS DE VISUALIZACIÓN DE DATOS

Apartado especial merecen, al hablar de confort visual, los trabajos que se deben realizar con pantallas de visualización de datos, puesto que muchas de las condiciones de confort indicadas para los trabajos tradicionales, son difícilmente aplicables en la mayoría de situaciones de puestos con pantallas.

Una de las principales dificultades viene determinada por el hecho de que el operador debe realizar dos tipos de tareas: la lectura de los documentos y la lectura de los caracteres de la pantalla; tareas que representan unas exigencias visuales muy diferentes.

Por ejemplo, en relación con el nivel de iluminación hay que pensar en valores de alrededor de los 400 lux como iluminación general media y de 150 lux en pantalla.

NIVELES DE ILUMINACIÓN - TABLA GENERAL

CATEGORÍA

ILUMINANCIA

Áreas públicas con alrededores oscuros

A

20 – 50

Orientación simple para las visitas temporales cortas

B

50 – 100

Área de trabajo donde las tareas visuales se realizan

ocasionalmente

C

100 – 200

Áreas para tareas visuales de alto contraste o de tamaño grande

D

200 – 500

Áreas para tareas visuales de mediano contraste o de tamaño pequeño

E

500 – 1000

Áreas para tareas visuales de bajo contraste o de

tamaño muy pequeño

F

1000 – 2000

Áreas para tareas visuales de bajo contraste con objetos de tamaño muy pequeño, por períodos prolongados

G

2000 – 5000

Áreas para tareas visuales que requieren exactitud

por períodos prolongados

H

5000 – 10000

Áreas para tareas visuales muy especiales con Contraste extremadamente bajo y objetos muy pequeños

I

10000 – 20000

NIVELES DE ILUMINACIÓN - EDIFICACIONES ADMINISTRATIVAS

ÁREA O TIPO DE ACTIVIDAD

ILUMINANCIA

Exigencia visual muy baja

50 - 100

Exigencia visual baja

100 - 200

Exigencia visual moderada

200 - 500

Distinción clara de detalles

500 - 700

Distinción fina de detalles

700 – 1000

Exigencia visual alta

500 - 1000

Exigencia visual muy alta

1000 – 2000

Baños o Lavabos

100 - 200

Deposito

50 - 100

Entrada

100 - 200

Escaleras

100 – 200

Corredores o Pasillos

100 - 200

Archivo

200 - 500

Salas de Conferencia

200 - 700

Salas de Reunión

200 - 700

Salas de Recepción

200 - 700

Salas de Lectura

300 - 500

Salas de Computadora

200 - 500

Salas de Control

200 - 500

Salas de Dibujo

1000 - 2000

Salas de Contabilidad

1000 - 2000

Oficina Abierta

500 - 1000

Oficina Privada

300 - 1500

Comedores

200 - 500

Cafetín

200 - 500

Cocina

200 - 500

LAS LUMINARIAS SE CLASIFICAN DE LA SIGUIENTE MANERA:


Por su función

- Exteriores

- Interiores


Por el ámbito de desempeño


Por la forma en que distribuyen

el flujo y la intensidad lumínica:

- De incandescencia

- De descarga

- De vapor de mercurio

- De sodio

- Fluorescentes


Por el tipo de fuente

LÁMPARAS INCANDESCENTES

Principio del Alumbrado Incandescente

Las lámparas de incandescencia tienen su fundamento en la Ley de Joule, ya que transforman la energía eléctrica en luminosa y calorífica, pues las radiaciones luminosas se emiten al ponerse al rojo el filamento.

El filamento es un conductor de muy alto punto de fusión, para evitar que se funda. El material que se utiliza para los filamentos de las lámparas es el wolframio, cuyo punto de fusión es del orden de los 3400ºC. El wolframio también se llama tungsteno y se utilizan indistintamente los dos nombres.

La temperatura media del filamento de una lámpara de incandescencia es del orden de los 2000ºC, razón por la cual no se funden. De todas formas, si el filamento estuviese a la intemperie se combinaría con el oxígeno del aire y se destruiría por oxidación; por esta razón el filamento tiene que estar en el interior de una ampolla de vidrio en la que se ha hecho el vacío o se ha introducido un gas inerte ,como puede ser el xenón, el nitrógeno, etc.

Después de un tiempo de funcionamiento se produce la evaporación del material que forma el filamento, se ennegrece la ampolla y disminuye su intensidad luminosa poco a poco hasta que se rompe, se dice entonces que se ha fundido.

La vida media de una lámpara de incandescencia es de 1000 horas pero esto no quiere decir que no pueda fundirse a las10 horas o las 5000 horas.

Los conductores que permiten el paso de corriente desde el exterior (casquillo) al filamento y a su vez sirven de soporte de éste son de una aleación especial, que tiene el mismo coeficiente de dilatación que el vidrio y se llama platinito.

Lámparas de filamento incandescentes: Las lámparas de este tipo son fuentes de luz, en las que la luz se produce por un filamento calentado a incandescencia por una corriente eléctrica. De todas las fuentes luminosas que por lo general se usan, las lámparas incandescentes tienen el menor costo inicial, la eficacia luminosa más baja y la vida más corta, las partes principales de una lámpara de filamento incandescente son el filamento, bombilla, base y gas de relleno.

Filamento: La eficacia de la producción de luz de las lámparas incandescentes depende de la temperatura del filamento. El tungsteno, debido a su alto punto de fusión (3655°K), más alto que el de todos los otros elementos excepto el carbono, es el material más común para filamentos que se usa en la actualidad. Las formas, tamaños y construcciones de soporte del filamento varían con los tipos diferentes de lámparas, lo que está determinado por el uso de la lámpara. Las formas de los filamentos se desigualan por una letra o grupo de letras seguido de un número arbitrario. Las letras más comúnmente usadas son la C, que designa un filamento de bobina helicoidal; CC, por un filamento de bobina o doble filamento helicoidal; y S por un alambre recto sin enrollar. El enrollado del filamento aumenta la eficacia luminosa de la lámpara; un doble enrollado del filamento aumenta aún más su eficacia.

Los problemas mecánicos asociados con los filamentos de tungsteno hacen que la lámpara incandescente sea una estructura inherentemente compacta y de estruc­tura algo esférica. La longitud y diámetro del filamento limitan su escala de operación entre 1.5 y 300 V. A 1.5 Y, el filamento es muy corto y grueso, y se hace difícil calentarlo sin que se aumente en forma excesiva la temperatura de sus hilos de soporte, pero las lámparas de la clase de bajo voltaje (de 6 a 12 volts), son relativa­mente robustas y resistirán los impactos en vehículos a motor y aplicaciones similares. A voltajes cercanos a 300 volts, el filamento es muy largo y delgado, frágil y difícil de soportar.

Bombillas (o focos): La forma, tamaño, material y acabado de las bombillas varian según las necesidades de su aplicación. Las formas van de tubulares a esféricas y de parabólicas a forma de llama. Las bombillas se designan con una letra que se refiere a la forma (véase Fig. 26-5) y por un número que es el diámetro máximo en octavos de pulgada; por ejemplo, A-19 designa una bombilla en forma de A con un diámetro de 19/8 o 23/8 pulgadas.

La mayor parte de las bombillas están hechas de vidrio suave de plomo ocal, aunque también se usa vidrio duro de gran resistencia al calor en aplicaciones de alta tempera­tura, esmerilados en su interior para difusión moderada de la luz sin reducción aprecia­ble en la salida de luz. Las bombillas transparentes y sin esmerilar se usan cuando se requiere control preciso de luz desde un punto o fuente de línea. Para otras lámparas se utiliza vidrio de cuarzo fundido o de alto sílice.

Tipos de bases: Los tipos de bases también varían según las necesidades, desde el tipo de tornillo para la mayor parte de las lámparas de uso general, hasta los tipos de doble poste y pre-enfoque en donde es importante un alto grado de precisión en la posición de la lámpara, como es el caso de sistemas de proyección. En la figura 26-6 se muestran algunas formas típicas de bases, cuyo tamaño también varía según sea la potencia de la lámpara, para disipación de calor y voltaje.

Gas de relleno: El gas de relleno se utiliza en lámparas de filamento incandes­cente para reducir la rapidez de evaporación del filamento calentado. En la actualidad se utilizan gases inertes como el nitrógeno, argón y kriptón, este último se usa en casos donde se justifique su costo por la mayor eficacia o la más larga duración (vida útil) de la lámpara. Por ejemplo, una lámpara de 90 W de kriptón "ahorradora de luz" produce de 7 a 8% menos luz con la misma duración que una bombilla estándar de 100 w.

Se fabrican muchas lámparas tipo PAR, regular y tubular con un gas halógeno de relleno, para mejor mantenimiento lumínico, más luz, vida útil más larga o con las dos últimas características. Llamadas "de tungsteno halógeno", sus filamentos operan a temperaturas más altas que las lámparas incandescentes regulares, producen luz de temperaturas más altas de color y tienen una vida útil más larga para una salida dada de luz. Para aplicaciones que justifiquen el mayor costo de la lámpara, una lámpara de tungsteno halógeno de 90 W y 2000 horas, por ejemplo, tiene la misma salida inicial de luz que la lámpara estándar de 100 W y 750 horas, con mejor mantenimiento lumínico durante toda su vida útil que es más larga.

Características de energía: Sólo un pequeño porcentaje de la radiación total de las lámparas incandescentes está en el espectro visible, con la mayor parte en el espectro infrarrojo. A medida que aumenta la temperatura del filamento, la eficacia luminosa aumenta con un máximo de 53 lm/W para un alambre de tungsteno no enrollado en su punto de fusión. Para prolongar su duración, las lámparas que se encuentran en la práctica operan a una temperatura que está muy por debajo del punto de fusión.

Clases de lámparas incandescentes: Las lámparas incandescentes se clasifican en: Lámparas grandes, lámparas miniatura y lámparas fotográficas. Las lámparas grandes se utilizan normalmente, para alumbrado general en interiores y exteriores así como para alumbrado de trabajo. Las lámparas miniatura se usan en general en la industria automotriz, aviación y aparatos. Las lámparas fotográficas, se usan en fotografía y en servicios de proyección.

Clasificación de lámparas grandes:

Cuadro de texto: Servicio general Son para alumbrado general en circuitos de 120V y sus capacidades van de 10 a 1500 W se fabrican lámparas para 130 o más volts.

Cuadro de texto: Alto voltaje (220 a 300)VEstas lámparas operan directamente en circuitos de 220 a 300V; son menos robustas y tienen menor eficacia que las lámparas para servicio general.

Cuadro de texto: Larga duraciónTienen una vida útil de 2500 horas o más y se usan en aplicaciones en donde una falla de lámparas en un inconveniente.

Cuadro de texto: Alumbrado general de tungsteno halógenoSon compactas, tienen mejor mantenimiento de lumen, emiten luz más blanca y tienen una vida más larga. Todas estas se clasifican a 12V

Cuadro de texto: Reflectoras En lámparas de proyector y en reflectoras, la bombilla se fabrica en una sección moldeada en forma de difusor cóncavo de perfil parabólico o de otro tipo apropiado, en cuya superficie interior se encuentra una superficie metálica reflectora.

Cuadro de texto: Alumbrado público


Se fabrican para iluminación en serie y múltiple; se clasifican por su salida e lúmenes y en watts.

Cuadro de texto: Lámparas decorativasSe fabrican lámparas incandescentes en muchas formas de bombillas, con diferentes bases y potencias.

Rendimiento del alumbrado incandescente.

Es el que tienen rendimiento más bajo, ya que la emisión luminosa va acompañada de gran cantidad de calor, porque las ondas luminosas están en la zona de los infrarrojos del espectro, por esta razón el alumbrado incandescente tiene color rosáceo. El rendimiento medio de las lámparas incandescentes es de unos 15 lúmenes por vatio.

El rendimiento de estas lámparas depende también del tipo y proporción del gas de relleno. Se suele utilizar una mezcla de nitrógeno y argón, en proporciones distintas según las características que se quieran obtener.

PRINCIPIO DEL ALUMBRADO FLUORESCENTE

Este tipo de alumbrado se basa en la emisión de radiaciones ultravioleta producida por el vapor de mercurio, que al chocar contra las sustancias fluorescentes se transforma en energía luminosa visible.


Las lámparas fluorescentes son de descarga eléctrica y de mercurio de baja presión, en las que un recubrimiento de fósforo transforma en luz parte de la energía ultravioleta generada por la descarga. Las partes principales de una lámpara fluorescente son: bombilla; electrodos; gas de relleno; recubrimiento de fósforo y bases.

Las lámparas fluorescentes se fabrican principalmente en cuatro tipos


LÁMPARAS FLUORESCENTES COMPACTAS

Son aquellas fluorescentes que el tamaño regular se ha reducido para facilitar la conexión en las típicas lámpraras incandescentes.

Flecha derecha: Descarga de alta intensidad (HIDLAMPARAS DE DESCARGA DE ALTA INTENSIDAD

Abarca lámparas de mercurio, de alógeno metálico y de sodio de alta presión.

Flecha derecha: Lampara de Mercurio


Es una lámpara de descarga eléctrica en la que la mayor parte de la radiación se propduce por la excitación de átomos de mercurio.

LAMPARAS DE VAPOR DE MERCURIO

Las lámparas de vapor de mercurio son de gran utilidad en la industria, debido a su gran poder de iluminación.

Cuadro de texto: De baja presión: Tenemos los tubos fluorescentes (que hemos visto en cuya longitud de onda corresponde al ultravioleta y es de unos 2500 A.

Cuadro de texto: De alta presión: Esta radiación es pequeña y por eso otras radiaciones son las principales. La temperatura que alcanza es de centenas de grado, lo que obliga al empleo de cuarzo, en forma semejante a las de vapor, de sodio. El tubo principal va situado dentro de una ampolla de vidrio con gas inerte para la refrigeración y protección de las entradas de corriente.


Las lámparas de vapor de mercurio las podemos dividir en dos grupos: de alta y de baja presión.

Las propiedades de las de alta presión son: gran desprendimiento de calor y de rayos ultravioletas, que el cuarzo deja pasar pero que la ampolla de vidrio retiene.

El tubo de descarga, además del mercurio, contiene gas argón que es necesario para la inhalación de la descarga. El vapor que se desprende vaporiza el mercurio, que aumenta la presión y la temperatura; al cabo de tres o cuatro minutos se alcanza el equilibrio y el argón deja de influir en la emisión de luz. Para facilitar el cebado se utiliza un electrodo auxiliar que está muy próximo a uno de los principales y unido al opuesto mediante una resistencia de grafito grande que va en el interior de la ampolla. La distancia entre estos dos electrodos es muy pequeña, por lo que salta el arco en forma instantánea y se inicia el cebado. Una vez que se ceba, la corriente por el electrodo auxiliar es despreciable debido a la gran resistencia del grafito.

El espectro del mercurio está formado por las cuatro radiaciones siguientes:

1. Cuadro de texto: Su tonalidad es, por tanto, azul verdosovioleta,

2. azul,

3. verde y

4. amarillo.

Llamada de nube: El rendimiento luminoso es del orden de los 40 a 50 lúmenes por vatio.


La esterilización de las lámparas se obtiene con ayuda de bobinas para 220 V y con transformadores de fugas magnéticas para una lámpara de vapor de mercurio no puede volver a encenderse inmediatamente después de apagarse, porque, debido a la alta presión, la tensión debería ser mucho mayor.

Se utiliza para la iluminación de parques y jardines, ya que realiza el colorido verde y la fondosidad. También se utiliza para observación de superficies metálicas pulidas.

Lámpara de halogenuro a haluro metálico: Es una lámpara de descarga eléctrica en la que la luz se produce por la radiación de una mezcla excitada de un vapor metálico (Hg) y los productos de la disociación de halogenuros.

Lámparas de sodio a alta presión: Es una lámpara de descarga eléctrica en la que la radiación se produce por la excitación de vapor de sodio en el que la presión parcial del vapor durante la operación es del orden de 104N/m2.

LAMPARAS DE VAPOR DE SODIO

Son las lámparas de descarga en atmósfera gaseosa, luego necesitarán un tiempo de precalentamiento.

Las lámparas de vapor de sodio están formadas por un tubo en forma de /U/, de vidrio o cuarzo, que lleva una serie de nudosidades para que se condense el sodio y se deposite en ellas. En el interior de este tubo va gas neón y sodio. Los electrodos son filamentos con recubrimiento especial, para mejorar la comisión electrónica, y van en los dos extremos del tubo en /U/. El casquillo es de bayoneta. El tubo principal va en el interior de otro de vidrio, en el que se ha hecho el vacío. La posición de funcionamiento de estas lámparas es horizontal y admiten muy poca inclinación.

El encendido, como en todas las lámparas de descarga, se hace con reactancias del tipo de autotransformadores de fugas magnéticas.

La primera descarga se hace sobre el neón que da una luz de coloración roja. Cuando se volatiza el sodio (270ºC) esta coloración se transforma en amarillo-anaranjado. La longitud de onda de las lámparas de sodio es de 5890 A (entre amarillo y naranja); por esta razón su rendimiento luminoso es muy elevado, pero no se pueden distinguir los colores: todo se ve casi del mismo tono.

El alumbrado de sodio tiene la ventaja de que da gran comodidad visual, gran rapidez de percepción y mejora la agudeza visual.

· Alumbrado de carreteras y túneles.

· Alumbrado de canteras, obras y parques de almacenamiento.

· Alumbrado de talleres de forja y metalúrgicos.

· Alumbrado de vías de clasificación.

· Alumbrado de pistas de aterrizaje.

Las Aplicaciones

Fundamentales Del

Alumbrado De Sodio Son


LAMPARAS DIVERSAS

Lámparas de sol(de mercurio): Los rayos eritérmicos se transmiten 280 a 320nm por bombillas especiales de vidrio de tipo de cuarzo. Los generadores y bombillas tipo de arco que parecen lámparas reflectoras convencionales son las dos clases más comunes.

Lámparas luminiscentes (de neón, argón y otras) Cuando se aplica suficiente voltaje a los electrodos sellados dentro de un tubo que contiene argón, neón o helio se produce luz en el electrodo negativo. En corriente directa, brilla un electrodo; en corriente alterna, la inversión es tan rápida que ambos electrodos parecen brillar.

Las lámparas luminiscentes han encontrado amplio uso en circuitería electrónica, en donde se funcionamiento es prácticamente el de un interruptor instantáneo.

Lámparas electroluminiscentes: Es una fuente área fina en la que la luz se produce por un fósforo excitado por un campo eléctrico pulsatorio. En esencia la lámpara en un capacitador de placas con fñosforo incrustado en su dieléctrico y con una o ambas placas tansparentes.

Lámparas de luz negra: La energía radiante del ultravioleta cercano ocaciona que ciertos materiales emitan luz fluorescente o blanca, las lámparas que producen básicamente energía radiante en el ultravioleta cercano en la escala de 320 a 380 nm son conocidas como luces “negras”.

Se usan para efectos publicitarios en los teatros, inpección de industrias y de alimentos, detección de falcificaciones y adulteraciones, diagnósticos médicos, trampas para insectos equipo de copiado.

Las lámparas de vapor de mercurio de alta presión consisten en un tubo de descarga de cuarzo relleno de vapor de mercurio, el cual tiene dos electrodos principales y uno auxiliar para facilitar el arranque.

La luz que emite es color azul verdoso, no contiene radiaciones rojas. Para resolver este problema se acostumbra añadir sustancias fluorescentes que emitan en esta zona del espectro. De esta manera se mejoran las características cromáticas de la lámpara, Aunque también están disponibles las bombillas completamente transparentes las cuales iluminan bien en zonas donde no se requiera estrictamente una exacta reproducción de los colores.

Existen casos en los que en este tipo de lámparas los polvos fluorescentes han desaparecido por el paso de muchos años y sin embargo la lámpara continúa encendida.

La lámpara de vapor de sodio es un tipo de lámpara de descarga de gas que usa vapor de sodio para producir luz. Son una de las fuentes de iluminación más eficientes, ya que generan gran cantidad de lúmenes por vatio. El color de la luz que producen es amarilla brillante.

  • Vapor de sodio a baja presión (SBP): la lámpara de vapor de sodio a baja presión es la que genera más lúmenes por vatio del mercado, y por esto es la más utilizada en las lámparas solares. La desventaja de ésta es que la reproducción de los colores es muy pobre.
  • Vapor de sodio a alta presión (SAP): la lámpara de vapor de sodio a alta presión es una de las más utilizadas en el alumbrado público ya que tiene un alto rendimiento y la reproducción de los colores se mejora considerablemente aunque no al nivel que pueda iluminar anuncios espectaculares o algo que requiera excelente reproducción cromática.


Una lámpara SBP de 35W encendida

El foco de vapor de sodio está compuesto de un tubo de descarga de cerámica translúcida, esto con el fin de soportar la alta corrosión del sodio y la altas temperaturas que se generan; a los extremos tiene dos electrodos que suministran la tensión eléctrica necesaria para que el vapor de sodio encienda.

Para operar estas lámparas se requiere de un balasto y uno o dos condensadores para el arranque.

Para su encendido requiere alrededor de 9-10 minutos y para el reencendido de 4-5 minutos.

El tiempo de vida de estas lámparas es muy largo ya que ronda las 24000 horas.

TECNOLOGÍA LED/OLED

En corriente continua (CC), todos los diodos emiten cierta cantidad de radiación cuando los pares electrón-hueco se recombinan; es decir, cuando los electrones caen desde la banda de conducción (de mayor energía) a la banda de valencia (de menor energía), emitiendo fotones en el proceso. Indudablemente, por ende, su color, dependerá de la altura de la banda prohibida (diferencias de energía entre las bandas de conducción y valencia), es decir, de los materiales empleados. Los diodos convencionales, de silicio o germanio, emiten radiación infrarroja muy alejada del espectro visible. Sin embargo, con materiales especiales pueden conseguirse longitudes de onda visibles. Los LED e IRED, además tienen geometrías especiales para evitar que la radiación emitida sea reabsorbida por el material circundante del propio diodo, lo que sucede en los convencionales.

Diodos LED.svg
Compuestos empleados en la construcción de LED.

Compuesto

Color

Long. de onda

Arseniuro de galio (GaAs)

Infrarrojo

940 nm

Arseniuro de galio y aluminio (AlGaAs)

Rojo e infrarrojo

890 nm

Arseniuro fosfuro de galio (GaAsP)

Rojo, anaranjado y amarillo

630 nm

Fosfuro de galio (GaP)

Verde

555 nm

Nitruro de galio (GaN)

Verde

525 nm

Seleniuro de zinc (ZnSe)

Azul

Nitruro de galio e indio (InGaN)

Azul

450 nm

Carburo de silicio (SiC)

Azul

480 nm

Diamante (C)

Ultravioleta

Silicio (Si)

En desarrollo

Los primeros diodos construidos fueron los diodos infrarrojos y de color rojo, permitiendo el desarrollo tecnológico posterior la construcción de diodos para longitudes de onda cada vez menores. En particular, los diodos azules fueron desarrollados a finales de los 90 por Shuji Nakamura, añadiéndose a los rojos y verdes desarrollados con anterioridad, lo que permitió —por combinación de los mismos— la obtención de luz blanca. El diodo de seleniuro de zinc puede emitir también luz blanca si se mezcla la luz azul que emite con la roja y verde creada por fotoluminiscencia. La más reciente innovación en el ámbito de la tecnología LED son los diodos ultravioleta, que se han empleado con éxito en la producción de luz blanca para iluminar materiales fluorescentes.

Tanto los diodos azules como los ultravioletas son caros respecto de los más comunes (rojo, verde, amarillo e infrarrojo), siendo por ello menos empleados en las aplicaciones comerciales.

Los LEDs comerciales típicos están diseñados para potencias del orden de los 30 a 60 mW. En torno a 1999 se introdujeron en el mercado diodos capaces de trabajar con potencias de 1 vatio para uso continuo; estos diodos tienen matrices semiconductoras de dimensiones mucho mayores para poder soportar tales potencias e incorporan aletas metálicas para disipar el calor (véase convección) generado por efecto Joule.

Hoy en día, se están desarrollando y empezando a comercializar LEDs con prestaciones muy superiores a las de hace unos años y con un futuro prometedor en diversos campos, incluso en aplicaciones generales de iluminación. Como ejemplo, se puede destacar que Nichia Corporation ha desarrollado LEDs de luz blanca con una eficiencia luminosa de 150 lm/W, utilizando para ello una corriente de polarización directa de 20 miliamperios (mA). Esta eficiencia, comparada con otras fuentes de luz en términos de rendimiento sólo, es aproximadamente 1,7 veces superior a la de la lámpara fluorescente con prestaciones de color altas (90 lm/W) y aproximadamente 11,5 veces la de una lámpara incandescente (13 lm/W). Su eficiencia es incluso más alta que la de la lámpara de vapor de sodio de alta presión (132 lm/W), que está considerada como una de las fuentes de luz más eficientes.[1]

El comienzo del siglo XXI ha visto aparecer los diodos OLED (LED orgánicos), fabricados con materiales polímeros orgánicos semiconductores. Aunque la eficiencia lograda con estos dispositivos está lejos de la de los diodos inorgánicos, su fabricación promete ser considerablemente más barata que la de aquellos, siendo además posible depositar gran cantidad de diodos sobre cualquier superficie empleando técnicas de pintado para crear pantallas en color.

OLED (Organic Light-Emitting Diode o diodo orgánico de emisión de luz) es un diodo basado en una capa electroluminiscente que está formada por una película de componentes orgánicos, y que reaccionan a una determinada estimulación eléctrica, generando y emitiendo luz por sí mismos.

No se puede hablar realmente de una tecnología OLED, sino más bien de tecnologías basadas en OLED, ya que son varias las que hay, dependiendo del soporte y finalidad a la que vayan destinados.

Su aplicación es realmente amplia, mucho más que, en el caso que nos ocupa (su aplicación en el mundo de la informática), cualquier otra tecnología existente.

Pero además, las tecnologías basadas en OLED no solo tienen una aplicación puramente como pantallas reproductoras de imagen, sino que su horizonte se amplía al campo de la iluminación, privacidad y otros múltiples usos que se le pueda dar.

Las ventajas de esta nueva tecnología son enormes, pero también tiene una serie de inconvenientes, aunque la mayoría de estos son totalmente circunstanciales, y desaparecerán en unos casos conforme se siga investigando en este campo y en otros conforme vaya aumentando su uso y producción.

Aplicaciones

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a9/09-02-06-RRS-PigScreen.jpg/200px-09-02-06-RRS-PigScreen.jpg

Pantalla de LEDs en el Estadio de los Arkansas Razorbacks.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/15/FremontStExperience_LasVegas.JPG/200px-FremontStExperience_LasVegas.JPG

La pantalla en Freemont Street en Las Vegas es la más grande.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fc/LED_Car.jpg/200px-LED_Car.jpg

LED's aplicados al automovilismo, Vehículo con luces diurnas de LEDs.

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 varia 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 increiblemente resistente a impactos.

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