Um diodo emissor de luz (LED) brilha e emite luz quando polarizado diretamente devido aos seus materiais e construção semicondutores exclusivos. Quando a corrente flui através de um LED na direção direta (ânodo para cátodo), elétrons e buracos se recombinam dentro da junção semicondutora do LED, liberando energia na forma de fótons. Este processo é conhecido como eletroluminescência, onde a diferença do nível de energia entre as bandas de condução e de valência do material semicondutor determina o comprimento de onda (cor) da luz emitida. Em contraste, um diodo retificador não é projetado para emitir luz, mas sim para permitir que a corrente flua em apenas uma direção com queda mínima de tensão quando polarizado diretamente, ou para bloquear totalmente a corrente quando polarizado reversamente.
A razão pela qual um LED emite luz enquanto um diodo de junção PN padrão não o faz é principalmente devido aos materiais semicondutores específicos usados em sua construção. Os LEDs são feitos de materiais semicondutores com bandgap direto, como arsenieto de gálio (GaAs) ou fosfeto de gálio (GaP), que permite a emissão eficiente de luz quando os elétrons se recombinam com buracos na junção. Em contraste, os diodos de junção PN padrão normalmente usam materiais com bandgaps indiretos, como o silício, onde os elétrons que se recombinam com buracos não emitem fótons, mas liberam energia térmica. Essa diferença fundamental nos materiais semicondutores explica por que os LEDs emitem luz, enquanto os diodos de junção PN não.
Alguns LEDs podem não brilhar ou emitir luz por vários motivos. Uma causa comum é a polaridade inadequada: os LEDs são dispositivos polarizados, o que significa que requerem orientação correta (tensão positiva no ânodo e negativa no cátodo) para conduzir corrente e emitir luz. A inversão da polaridade impedirá o fluxo de corrente através do LED, fazendo com que ele não acenda. Outro motivo pode ser a tensão direta insuficiente: os LEDs requerem uma tensão direta específica (normalmente em torno de 1,8 V a 3,3 V, dependendo da cor) para acender e emitir luz. Se a tensão aplicada estiver abaixo deste limite, o LED poderá não acender. Por último, LEDs danificados ou defeituosos também podem não acender mesmo com polaridade adequada e tensão suficiente.
Os LEDs não podem ser usados como diodos retificadores principalmente devido às suas características de tensão direta e à sua incapacidade de lidar com tensões reversas de maneira eficaz. Os LEDs são otimizados para emissão de luz e têm quedas de tensão direta relativamente altas em comparação com diodos retificadores padrão, que são projetados para quedas de tensão direta baixas para minimizar a perda de energia. Além disso, os LEDs apresentam características de desempenho ruins quando submetidos a tensões de polarização reversa típicas de circuitos retificadores. Eles podem ser danificados ou exibir altas correntes de fuga quando polarizados reversamente, tornando-os inadequados para tarefas de retificação onde baixa queda de tensão direta e manuseio robusto de tensão reversa são essenciais.
Os LEDs são evitados como diodos retificadores ou conversores em circuitos retificadores principalmente porque não são otimizados para os requisitos específicos de retificação. Os diodos retificadores precisam converter eficientemente CA em CC, minimizando quedas de tensão na direção direta e bloqueando a corrente na direção reversa. Os LEDs, entretanto, são projetados para emissão de luz e não para retificação eficiente. Eles têm quedas de tensão direta mais altas e são menos eficientes no tratamento de tensões reversas em comparação com diodos retificadores padrão. O uso de LEDs em circuitos retificadores resultaria em maiores perdas de energia, eficiência reduzida e possíveis problemas de confiabilidade devido às suas diferentes características elétricas e limitações operacionais.
