PROYECTO EDUCACIONAL:
LEDS GIRATORIOS
INDICE I.
INFORMACIÓN GENERAL
I.1. I.2. I.3. I.4. I.5. II.
III.
OBJETIVOS
FUNDAMENTO
IV. V.
Proponentes del Proyecto Responsable Técnico Ubicación del Proyecto Monto global del Proyecto Asesor
Diodo LED
!"TRU#TURA $!% %!$ Tecnolog&a %!$'(%!$ #o)p*estos e)pleados en la constr*cción de %!$ Aplicaciones Motor
MATERIALES PROCEDIMIENTO
VI.
ORGANIZACIÓN
VII.
LOCALIZACIÓN
VIII.
IX. X.
INVERSIONES
CONCLUSIONES BIBLIOGRAFÍA
I. INFORMACIÓN GENERAL
1.1.-Proponentes del Proyecto
• • •
++++++++++++++++++++ ++++++++++++++++++++ ++++++++++++++++++++
1.2.-Responsable !cn"co •
++++++++++++++++++++
1.#.-$b"cac"%n del Proyecto •
I.!.P. $i,ino #ora-ón de es/s
1.&.- Monto 'lobal del Proyecto •
"' ++++++..
1.(.- Asesor •
0*pan*i %*na ran Alonso
II. O)*EI+O,
#onstr*ir leds giratorios y or)ar r*edas concéntricas l*)inosas. Inor)ar y 6acer *so de la electrónica a los est*diantes.
III. FUNDAMENTO
Diodo LED
Un %!$ siglas en inglés de %ig6t!)itting $iode 7diodo e)isor de l*-8 es
*n dispositi,o
se)icond*ctor
7diodo8 *e
e)ite
l*-
c*asi
)onocro)9tica es decir con *n espectro )*y angosto c*ando se polari-a de or)a directa y es atra,esado por *na corriente eléctrica. !l color
7longit*d
de onda8 depende
del
)aterial se)icond*ctor
e)pleado en la constr*cción del diodo p*diendo ,ariar desde el *ltra,ioleta pasando por el espectro de l*- ,isible 6asta el inrarro:o recibiendo éstos /lti)os la deno)inación de IR!$ 7InraRed !)itting $iode8.
!l *nciona)iento &sico consiste en *e *n electrón pasa de la banda de cond*cción a la de ,alencia perdiendo energ&a. !sta energ&a se )ani;esta en or)a de *n otón desprendido con *na a)plit*d *na dirección y *na ase aleatoria.
Representac"%n s"b%l"ca del d"odo LE
E,R$C$RA EL LE
!l dispositi,o se)icond*ctor est9 co)/n)ente encaps*lado en *na c*bierta de pl9stico de )ayor resistencia *e las de ,idrio *e *s*al)ente se e)plean en las l9)paras incandescentes. A*n*e el pl9stico p*ede estar coloreado es sólo por ra-ones estéticas ya *e ello no in<*ye en el color de la l*- e)itida. Us*al)ente *n %!$ es *na *ente de l*- co)p*esta con dierentes partes ra-ón por la c*al el patrón de intensidad de la l*- e)itida p*ede ser bastante co)ple:o. Para obtener *na b*ena intensidad l*)inosa debe escogerse bien la corriente *e atra,iesa el %!$= el ,olta:e de operación ,a desde 15 6asta 22 ,oltios apro>i)ada)ente y la ga)a de intensidades *e debe circ*lar por él ,a desde 1? 6asta 2? )A 7)ilia)perio @ 1? 3 A8 en los diodos de color ro:o y de 2? a 4? )A para los otros %!$s.
!l pri)er %!$ *e e)it&a en el espectro ,isible *e desarrollado por el ingeniero de Beneral !lectric Cic Dolonya en 1EF2.
ecnolo'/a LE0OLE %a tecnolog&a %!$ o lla)ada ta)bién la il*)inación del *t*ro b9sica)ente consiste en e)plear los %!$s por los siste)as de retroil*)inación co)o las l9)paras <*orescentes de c9todo r&o 7##%8 de pantallas %#$ con,encionales o l9)paras incandescentes tradicionales. Al )is)o tie)po la *tili-ación de %!$s co)o siste)a de
retro
il*)inación
6a
per)itido
abricar
*nos
dispositi,os tre)enda)ente delgados con *n grosor inerior a los 3? )il&)etros. Todos estos a,ances no se ,an a *edar estancados sino *e pa*latina)ente ,an a ir siendo )e:orados e incorporados en )/ltiples dispositi,os tecnológicos para *e todos ellos p*edan ,erse bene;ciados de las enor)es ,enta:as de la tecnolog&a %!$. !n corriente contin*a 7##8 todos los diodos e)iten *na cierta cantidad de radiación c*ando los pares electrón6*eco se reco)binan es decir c*ando los electrones caen desde la banda de cond*cción 7de )ayor energ&a8 a la banda de ,alencia 7de )enor energ&a8. Ind*dable)ente la rec*encia de la radiación e)itida y por ende s* color depender9 de la alt*ra de la banda pro6ibida 7dierencias de energ&a entre las bandas de cond*cción y ,alencia8 es decir de los )ateriales e)pleados. %os diodos con,encionales
de silicio
o ger)anio
e)iten radiación
inrarro:a )*y ale:ada del espectro ,isible. "in e)bargo con )ateriales especiales p*eden conseg*irse longit*des de onda ,isibles. %os %!$ e IR!$ ade)9s tienen geo)etr&as especiales para e,itar *e la radiación e)itida sea reabsorbida por el )aterial circ*ndante del propio diodo lo *e s*cede en los con,encionales.
Copestos epleados en la constrcc"%n de LE
#o)p*esto #olor %ong. de onda Arseni*ro de galio 7BaAs8 Inrarro:o E4? nanó)etros 7n)8 Arseni*ro de galio y al*)inio Ro:o e IR GE?n) Arseni*ro os*ro de galio Ro:o naran:a y a)arillo F3?n) os*ro de galio 7BaP8 Herde 555n) Citr*ro de galio 7BaC8 Herde 525n) "eleni*ro de -inc 7n"e8 A-*l Citr*ro de galio e indio 7InBaC8 A-*l 45?n) #arb*ro de silicio 7"i#8 A-*l 4G?n)
Gasto de ener'/a en LEs %os %!$s con,ierten la energ&a eléctrica directa)ente a *na l*- de *n solo color. As& 6ay %!$s ro:os ,erdes a-*les a)arillos etc. Por*e e)plean *na tecnolog&a de generación de l*- r&a los %!$s no gastan energ&a en or)a de calor *e no prod*ce l*-. !n co)paración *na bo)bita incandescente e)ite en la banda del inrarro:o 7no ,isible8 *na gran porción de la energ&a *e prod*ce. #o)o res*ltado tanto las incandescentes co)o las <*orescentes prod*cen *na gran cantidad de calor *e es *n desperdicio de energ&a. Ade)9s de prod*cir l*- r&a los %!$sJ •
P*eden ser ali)entados a partir de bater&as port9tiles pilas o a/n *n panel solar.
•
"e p*eden integrar a *n siste)a de control.
•
"on de ta)aKo pe*eKo y resistente a los golpes.
•
Tienen *n )*y r9pido tie)po de encendido 7F?nano seg*ndos ,ers*s 1? )iliseg*ndos para las incandescentes y 1 seg*ndo o )9s para las <*orescentes8
•
Tienen *na e>celente rendición de color y presentan ba:o a n*lo peligro de s6oc eléctrico por*e traba:an en el rango de 5 a 12 ,oltios corriente contin*a.
Apl"cac"ones
%os diodos inrarro:os 7IR!$8 se e)plean desde )ediados del siglo LL en )andos a distancia de tele,isores 6abiéndose generali-ado s* *so en otros electrodo)ésticos co)o e*ipos de aire acondicionado e*ipos de )/sica etc. y en general para aplicaciones de control re)oto as& co)o en dispositi,os detectores. %os %!$ se e)plean con pro*sión en todo tipo de indicadores de estado 7encendido'apagado8 en dispositi,os de seKali-ación 7de tr9nsito de e)ergencia etc.8 y en paneles inor)ati,os 7el )ayor del )*ndo del CA"$A tiene 3FF )etros de alt*ra y est9 en Ti)es "*are Man6attan8. Ta)bién se e)plean en el al*)brado de pantallas de cristal l&*ido de teléonos )ó,iles calc*ladoras agendas electrónicas etc. as& co)o en bicicletas y *sos si)ilares. !>isten ade)9s i)presoras %!$. !l *so de l9)paras %!$ en el 9)bito de la il*)inación 7incl*yendo la seKali-ación de tr9;co8 es pre,isible *e se incre)ente en el *t*ro ya *e a*n*e s*s prestaciones son inter)edias entre la l9)para incandescente y la l9)para <*orescente presenta ind*dables ,enta:asJ larga ,ida /til *na )enor ragilidad y *na )e:or disipación de energ&a. Asi)is)o para el )is)o rendi)iento l*)inoso prod*cen l*- de color )ientras *e los 6asta a6ora *tili-ados tienen *n ;ltro lo *e red*ce notable)ente s* rendi)iento. %os N6ite %!$s son el desarrollo )9s reciente. Un intento )*y bien *nda)entado para s*stit*ir las bo)billas act*ales por dispositi,os )*c6o )9s e;cientes desde *n p*nto de ,ista energético. Ta)bién se *tili-an en la e)isión de seKales de l*- *e se tras)iten a tra,és de ;bra óptica.
Motor Un )otor es *na )9*ina *e transor)a la energ&a *&)ica presente en los co)b*stibles en energ&a )ec9nica disponible en s* e:e de salida. !n *n diagra)a de blo*es de entradas y salidas tendr&a)os co)o entradaJ aire y co)b*stible y el aporte de siste)as a*>iliares necesarios
para
el
*nciona)iento
co)o son
los
siste)as de
l*bricación rerigeración y energ&a eléctrica= y en el interior del )otor siste)a de distrib*ción )ecanis)os pistónbiela)ani,ela y co)o prod*cto de salida ;nal tendr&a)os la energ&a )ec9nica *tili-able ade)9s tendr&a)os co)o resid*os o prod*ctos de la ine;ciencia los gases de la co)b*stión y calor cedido al )edio. %os )otores se *tili-an para reali-ar *n traba:o )ec9nico s* *tili-ación es )*y ,ariada y el rango de aplicaciones es )*y a)plio se los p*ede ,er
accionando
bo)bas
de
s*per;cie
generadores
,e6&c*los
co)presores etc. #onsta de *n siste)a de s*)inistro de co)b*stible *n siste)a de s*)inistro de aire *n dispositi,o para reali-ar la )e-cla c9)aras de co)b*stión *n siste)a *e transor)a la energ&a calor&;ca en )o,i)iento alternati,o y este a s* ,e- )ediante *n )ecanis)o biela )ani,ela se transor)a en *n )o,i)iento de rotación. !n los )otores es )*y i)portante la lla)ada relación de co)presión *e es el n/)ero de ,eces *e el ,ol*)en de la c9)ara or)ada por el pistón c*ando est9 en s* p*nto )*erto s*perior 7P.M.".8 las paredes del cilindro y la tapa de cilindros cabe en el ,ol*)en de la c9)ara *e se prod*ce con las paredes del cilindro la tapa de cilindros y el pistón c*ando est9 en el p*nto )*erto inerior 7P.M.I.8. "eg/n el tipo de co)b*stible *tili-ado en el )otor es la relación de co)presión *e necesita para s* *nciona)iento.
I+. MAERIALE,
Una tabla de 4? c) de largo y 3? c) de anc6o. 2 trocitos de tabla de 1? c) de largo y 3 c) de anc6o. 3 resistencias de 1?? O. 3 leds )*lticolor. 2 )otores pe*eKos. #ables delgados. Una *ente de 5 a E H. 2 ala)bres delgados. "ilicona !staKo #a*t&n Un lapicero para e>traerle el t*bo del centro.
+. PROCEIMIENO PARA LA CON,R$CCIÓN E LO, LE, GIRAORIO,
!>traer el cart*c6o de tinta de *n lapicero. #olocar *no de los e>tre)os *n )otor y l*ego colocar en el otro e>tre)o el seg*ndo )otor.
#olocar las bases donde estar9n colocados los )otores y l*ego
pegarlos con silicona. Pr*ebe *e los )otores giren s*a,e)ente 6aciendo girar con el cart*c6o de lapicero.
"*elde los leds 7teniendo en c*enta la polaridad8 las patitas negati,as a lo largo de *na ,arilla a las patitas positi,as 7patita )9s larga8 s*elde las resistencias de 1?? O para cada *na.
!n cada e:e de los )otores a)arre *n cable conector. %*ego s*elde cada cable conector con cada ,arilla donde se *bican los leds.
A contin*ación s*elde con *n ala)bre conector la carcasa de *no de
los )otores con el ter)inal del otro )otor. $el otro )otor s*elde con *n ala)bre conector el sig*iente ter)inal con s* carcasa )is)a.
$e los ter)inales de este /lti)o )otor ali)ente con energ&a a tra,és de *na pila bater&a colocando *n interr*ptor de encendido y
apagado. Por *lti)o pr*ebe s* *nciona)iento.
Pegado de los )otorcitos en la bases de )adera
Probando el giro de los leds
#olocando el est*c6e para las pilas e interr*ptor
Proyecto ter)inado
+I. ORGANI3ACIÓN I.E.P. Divino Corazón de Jesús Sede Barrana Dra. !ar"a !on#e$a%or
Co$isión Doen#e de* 3rea de CTA
Li. Y,5an+,iL,na) /ran6
&#o de Pri$aria Ti$ana 'i(inio) Ca$i*a Jara Serna+,-) An((e*a
!(. !on#e$a%or Ba*4aro) !ar"a Li. Baza*ar Evan(e*is#a) L,is Sra Ca4rera Ca$a2o) E*sa
ero de Se,ndaria
Ba*deos Nava) /e*i0
1do de se,ndaria
Cr,z 23vez) Se4as#ian
+II. LOCALI3ACION %a e>posición del Proyecto estar9 *bicada en la e>planada de )etro el d&a ++++++
+III. IN+ER,IONE, 4.1. In5ers"%n del proceso e6per"ental en el Proyecto de los Leds '"rator"os. Insos Una tabla de 4?>3?c) Trocitos de tabla de 1?>3c) Resistencias de 1?? O %eds )*lticolor Motores pe*eKos #ables delgados *ente de 5 a E H Ala)bres delgados "ilicona !staKo #a*t&n %apicero
otal 4.2. Otros 'astos.
Cant"dad 1 2 3 3 2 1 2 1 1 1 1
Prec"o n"tar"o
Prec"o Parc"al
Internet I)presión (tros
4.#. In5ers"%n total
7. CONCL$,IONE,
!n concl*sión el diodo %!$ es a)plia)ente *tili-ado en la electrónica y es i)portante conocer s* *nciona)iento y el por *e s* color ,aria para to)ar en c*enta todas las ,ariables del
co)ponente para el diseKo y ar)ado de n*estros circ*itos. %a tecnolog&a %!$ es la tecnolog&a del *t*ro en lo *e es la parte de il*)inación y protección del )edio a)biente cons*)iendo
)enos energ&a eléctrica y *na )enor disipación de calor. %os %!$ se e)plean con pro*sión en todo tipo de indicadores de estado 7encendido'apagado8 en dispositi,os de seKali-ación en paneles inor)ati,os en el al*)brado de pantallas de cristal l&*ido de teléonos )ó,iles calc*ladoras agendas electrónicas
etc. as& co)o en bicicletas y *sos si)ilares. !l *so de l9)paras %!$ en el 9)bito de la il*)inación es pre,isible *e se incre)ente en el *t*ro por *e presenta
ind*dables ,enta:asJ larga ,ida /til *na )enor ragilidad y *na
)e:or disipación de energ&a. %a constr*cción del %eds giratorios nos per)ite apreciar la versatilidad de la tecnología Led en aplicaciones en la vida social.
7. )I)LIOGRAF8A
6ttpJ''.yo*t*be.co)'atc6Q,@#AyEc#oI 6ttpJ''eriacienciasel,is.blogspot.co)'2?14'?E'leds
giratorios.6t)l 6ttpJ''.)onogra;as.co)'traba:osG2'ensayotecnologia
led'ensayotecnologialed2.s6t)l 6ttpJ''es.slides6are.net'tecnologialed'tecnologaledco)o
alternati,adesol*cinparaela6orroenergtico 6ttpJ''la)parasdeleds.blogspot.co)'
