EO528

ELETTRONICA OGGI 528 - SETTEMBRE 2025 IV Lighting Peculiarità e applicazioni dei LED qualsiasi cosa, dalle porte automatiche dei garage ai frigori- feri intelligenti. • Illuminazione display: i LED sono comunemente utilizzati per l’illuminazione di display in dispositivi elettronici che spaziano dagli smartphone ai dispositivi indossabili, fino ad altri dispo- sitivi portatili. Vengono utilizzati anche per display e segnale- tica di grandi dimensioni. • Illuminazione generale: con la spinta a eliminare le lampadine a incandescenza, i LED a luce bianca hanno fatto grandi pro- gressi nel mercato dell’illuminazione generale. La loro elevata efficienza, la lunga durata e la robustezza generale li hanno resi alternativi sempre più diffusi alle lampadine a incande- scenza, alogene e persino fluorescenti compatte. FUNZIONAMENTO FISICO DEI LED I diodi LED sono dispositivi a semiconduttore che emettono luce tramite elettroluminescenza. L’elettroluminescenza si verifica quando la corrente attraversa la giunzione pn di un materiale a bandgap diretto, ossia quando la giunzione è polarizzata diret- tamente applicando un potenziale positivo all’anodo e negativo al catodo. In una giunzione pn, una regione di tipo p (materiale con eccesso di lacune) viene posta a contatto con una regione di tipo n (materiale con eccesso di elettroni). Una regione di svuotamento, ovvero un’area priva di portatori di carica, si for- ma immediatamente su entrambi i lati della giunzione. Poiché la regione di svuotamento non presenta portatori di carica mobili, agisce da isolante anziché da conduttore, impedendo il flusso di elettroni. Questa è la condizione di stato stazionario. Ora, un LED è solo una particolare varietà di diodo, quindi può far passare corrente solo se polarizzato direttamente. Quando po- larizziamo direttamente la giunzione pn, gli elettroni liberi nel materiale di tipo n acquisiscono energia sufficiente per attraver- sare la regione di svuotamento e ricombinarsi con le lacune nel- la regione di tipo p. (Come qualsiasi altro diodo, un LED blocca la corrente quando polarizzato inversamente, finché non supera la tensione inversa massima, dopodiché si verifica la rottura, nota come effetto breakdown.) Applicando una polarizzazione diretta alla giunzione si restrin- ge la regione di svuotamento, consentendo agli elettroni nella regione di tipo n di attraversare la giunzione e ricombinarsi con I diodi a emissione luminosa (LED) sono dispositivi a semicon- duttore che emettono spontaneamente un segnale incoerente e omnidirezionale quando polarizzati direttamente. La tecnologia LED è disponibile con lunghezze d’onda operative che coprono tutto lo spettro elettromagnetico, dall’infrarosso all’ultravioletto. Rispetto alle lampade a incandescenza, fluorescenti o persino alogene, i LED sono più efficienti, più compatti e più robusti. Essendo realizzati con processi di produzione in lotti, sono an- che economici. Per molte applicazioni, offrono soluzioni molto efficaci. I LED supportano una varietà di casi d’uso. • L’illuminazione di segnalazione: le spie LED comunicano all’u- tente lo stato del dispositivo. A seconda del circuito, un LED può essere pilotato in diverse modalità: acceso o spento, lam- peggiante o fisso, ecc. I LED colorati, in particolare quelli mul- ticolor, consentono comunicazioni più sofisticate, ad esempio rosso per gli avvisi, verde per il funzionamento, blu per la connessione Bluetooth ecc. • L’illuminazione funzionale: dall’illuminazione dei pulsanti all’il- luminazione dei display informativi come i misuratori di un ca- ricabatterie, i LED aiutano a guidare le operazioni dell’utente e a comunicare i progressi su una varietà di dispositivi. • L’illuminazione di design: i LED possono essere utilizzati insie- me a sovrapposizioni per creare effetti di luce sofisticati, come loghi illuminati o altri tipi di modulazione dell’illuminazione quando l’apparecchiatura è in funzione. • Sensori: i LED a infrarossi svolgono un ruolo essenziale nei sensori di prossimità e nei sensori di presenza/assenza per Una panoramica sui diodi a emissione luminosa. Il funzionamento fisico, i settori di applicazione e le peculiari caratteristiche dei LED Fulvio De Santis