Características lumínicas de un led blanco bajo diferentes condiciones de temperatura

Abstract

En este trabajo se realizaron pruebas bajo diferentes condiciones de corriente y de temperatura a fin de conocer cómo influyen sobre las propiedades lumínicas de los LEDs blancos, así también, conocer las características de sus espectros. Para ello, se utilizó un sistema experimental implementado por el profesor Julio Salazar en el laboratorio de fotometría de la UNI. Su diseño, permite trabajar con LEDs de alta potencia a temperaturas dentro del rango de 0 °C a 100 °C. Paralelamente, utilizando una esfera integradora se obtuvo el flujo luminoso de cada LED. Luego, con el espectrómetro de la esfera se obtuvo su espectro radiométrico, siendo útil para el ajuste del espectrofotómetro del sistema experimental. También se realizó la extracción del fósforo fluorescente para conocer los cambios en el espectro de cada LED, viéndose diferentes resultados, postulando que, se emplean semiconductores diferentes entre sí a fin de obtener la temperatura de color que el fabricante desea reproducir. Se obtuvieron las curvas fotométricas de los LEDs mediante el uso del goniofotómetro del laboratorio de Fotometría de la UNI. El despojo del fósforo fluorescente de los LEDs permitió conocer cómo las curvas fotométricas cambian en forma e intensidad. Finalmente, se observaron las características microscópicas de los semiconductores utilizando tanto un microscopio digital como un microscopio electrónico de barrido (SEM). Esto permitió reconocer las diferentes áreas del chip LED. Los análisis EDS brindaron información sobre la composición atómica elemental de los semiconductores y del fósforo fluorescente.

In this work, tests were conducted under different current and temperature conditions to understand their influence on the photometric properties of white LEDs and to explore the characteristics of their spectra. For this purpose, an experimental system implemented by Professor Julio Salazar in the photometry laboratory at UNI was utilized. Its design allows working with high-power LEDs at temperatures ranging from 0 °C to 100 °C. Simultaneously, using an integrating sphere, the luminous flux of each LED was obtained. Subsequently, the radiometric spectrum of each LED was obtained with the sphere’s spec-trometer, facilitating the adjustment of the experimental system’s spectrophotometer. The extraction of fluorescent phosphor was also performed to identify changes in the spectrum of each LED, revealing diverse outcomes and suggesting the use of different semiconduc-tors to achieve the desired color temperature set by the manufacturer. Photometric curves of the LEDs were acquired using the gonio-photometer in the UNI Photometry Laboratory. Stripping the fluorescent phosphor from the LEDs provided insights into how the photometric curves change in shape and intensity. Finally, microscopic characteristics of the semiconductors were observed using both a digi-tal microscope and a scanning electron microscope (SEM). This allowed for the recognition of different areas on the LED chip. EDS analyses provided information about the elemental atomic composition of the semiconductors and the fluorescent phosphor.