¿Por qué la intensidad de la luz en los LED no aumenta con la corriente después de un valor particular?

Leí en libros que la intensidad de la luz de un LED no aumenta más allá de un cierto valor de corriente.

La cantidad de luz emitida depende de la combinación de huecos y electrones. Si es así, a medida que aumenta el flujo de electrones en el circuito, la combinación efectiva también debe aumentar, lo que da como resultado una mayor intensidad.

Pero, en general, ¿por qué esto no sucede en un LED más allá de un valor particular?

Respuestas (3)

Por lo que vale, Maxim afirma un mecanismo algo diferente (térmico) al citado por Dave Tweed:

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A medida que aumentan las corrientes de activación del LED para la multiplexación, también aumentan las temperaturas internas dentro del LED. Hay un punto en el que el aumento de temperatura provoca una caída en la eficiencia de conversión de fotones que, a su vez, anula el efecto del aumento de la densidad de corriente a través de la unión. En este punto, el aumento de las corrientes de excitación puede resultar en un pequeño aumento, ningún cambio o incluso una disminución en las salidas de luz del chip LED.

La diferencia puede ser importante si se alimentan pulsos de corriente muy breves al LED.

+1 para la figura. Pero no puedo entender lo que realmente viene a decir con "La temperatura niega el efecto del aumento de la densidad de corriente a través de la unión".
@RelevationsSajith: Lo importante es la primera parte: temperature increase causes a drop in photon conversion efficiency. A medida que aumenta la corriente, el LED se calienta; el calor disminuye la eficiencia. Más allá de cierto punto, la disminución en la eficiencia por estar más caliente puede ser mayor que el aumento por la corriente adicional.
La inercia térmica del semiconductor LED debería permitir una mayor intensidad si el pulso de corriente es corto.

No todas las recombinaciones dan como resultado la emisión de un fotón de luz visible. Solo los que ocurren dentro de la unión PN del propio LED tienen la energía para eso, y este volumen puede "saturarse" a altos niveles de corriente. Cuando esto sucede, algunos de los electrones y huecos atraviesan la unión antes de recombinarse en el material a granel a ambos lados, donde lo hacen con energía reducida, lo que da como resultado la liberación de fotones de mayor longitud de onda (calor).

+1. eso es básicamente "porque se incendia antes de que pueda brillar más"
¿Pueden los electrones pasar a través de la unión PN sin recombinarse? Porque estaba pensando que los electrones se mueven por los agujeros que ocupan a través de la unión de un extremo al otro.

Al igual que las respuestas actuales de Spehro y Dave, el factor limitante es el calor generado por la corriente.

A medida que aumenta la corriente, aumenta la salida de luz, pero a medida que aumenta la corriente, la unión del LED se calienta. Cuanto más caliente es la unión, menos eficiente se vuelve el LED. Por lo tanto, llega a un punto en el que aumentar la corriente en realidad disminuye la salida de luz simplemente porque el LED se vuelve menos eficiente para convertir la electricidad en luz.

Es una práctica común aumentar la eficiencia de un LED enfriándolo a través de disipadores de calor. (También conocido por algunos como "placas de calor", ya que algunos LED populares vienen premontados en PCB cargados de cobre).

Para obtener la mejor relación de salida de luz/corriente de una configuración de LED, la práctica general es usar más de un LED para el propósito y reducirlo. Al usar menos corriente por LED, se le recompensa con una mayor eficiencia, sin embargo, esto tiene el costo de usar más LED en cualquier diseño dado.

Los LED también pueden tener más corriente pulsada a través de ellos en comparación con una corriente constante. Esto se utiliza con gran eficacia en algunos equipos de iluminación de escenarios, así como en otros productos que utilizan efectos estroboscópicos de alta intensidad, como este Rescue Beacon .

En general, un LED está limitado en intensidad por la cantidad de calor que genera.

¿Por qué la intensidad de la luz en los LED no aumenta con la corriente después de un valor particular?
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