LED diode

Diodo LED 

O led é um díodo semicondutor (PN) que, quando polarizado corretamente, emite luz de espetro reduzido. A luz emitida pode ser visível ou não visível (Infravermelhos, ultravioletas).

O termo LED é, na sua origem, uma abreviatura de "Light Emitting Diode" Díodo Emissor de Luz. Apareceu no mercado em 1962 inicialmente na cor vermelha, atualmente existe uma enorme variedade de cores e diferentes aplicações. Uma vantagem é o consumo reduzido de energia, resistência física elevada, reduzida dimensão e uma vida muito longa se as condições de funcionamento forem respeitadas.

Identificação e Ligações do LED   

Um LED deve ser ligado de forma correta, o circuito de ligação deve ter o + para o ânodo e - para o cátodo. O cátodo é a ponta mais curta e deve ter um corte no lado da cápsula do LED. 

A cor da luz emitida pelo LED é determinada pelo material semicondutor e não pela cor da cápsula plástica que o rodeia. LEDs coloridos estão disponíveis com cápsulas brancas, difusas ou transparentes. Em função do material semicondutor utilizado o LED produz uma ou outra cor e tem a sua barreira de potencial diferente para cada cor.

Bicolores

Um díodo emissor luz bicolor tem dois LEDs ligados em anti-paralelo em uma única cápsula. LED de dupla cor pode produzir qualquer uma das duas cores, por exemplo, cor vermelha é emitida quando o dispositivo está ligado em um sentido e verde quando em sentido inverso.

 

 

Tricolores

São compostos por dois leds ligados com cátodo comum. O mais comum é composto por um LED vermelho e um verde combinados em uma cápsula com os terminais ligados em cátodo comum. Denominam-se tricolores, porque podem dar uma única cor, ligando apenas o vermelho ou apenas o verde. Ligando ambos projeta uma mistura de cor.

Estes dispositivos tricolores ou multicor podem gerar tons adicionais a partir das suas cores primárias (a terceira cor), como o laranja ou amarelo, ligando os dois LEDs com diferentes valores de corrente, como mostrado na tabela, possibilita 4 cores diferentes a partir de apenas dois díodos junções.

Caracteristicas de alguns leds

Tipo	Cor	IF max.	VF typ.	VF max.	VR max.	Intensidade Luminosa	Angulo visualização	Comprimento onda
Standard	Vermelho	30mA	1.7V	2.1V	5V	5mcd @ 10mA	60°	660nm
Standard	brilhante vermelho	30mA	2.0V	2.5V	5V	80mcd @ 10mA	60°	625nm
Standard	Amarelo	30mA	2.1V	2.5V	5V	32mcd @ 10mA	60°	590nm
Standard	Verde	25mA	2.2V	2.5V	5V	32mcd @ 10mA	60°	565nm
Alta intensidade	Azul	30mA	4.5V	5.5V	5V	60mcd @ 20mA	50°	430nm
Super brilho	Vermelho	30mA	1.85V	2.5V	5V	500mcd @ 20mA	60°	660nm
Baixa corrente	Vermelho	30mA	1.7V	2.0V	5V	5mcd @ 2mA	60°	625nm

• I_F max.: Corrente máxima com o led ligado corretamente.
• V_F typ.: Voltagem típica, V_L - É aproximadamente 2V, excepto para os leds azuis que é 4V.
• V_F max.: Tensão máxima.
• V_R max.: Tensão máxima inversa - Este valor pode ser ignorado se o led estiver ligado corretamente.
• Intensidade luminosa: Brilho do led com a corrente normal de funcionamento, mcd = millicandela.
• Ângulo de projeção de luz: Standard LEDs têm um ângulo de 60°.
• Comprimento de onda: O pico de comprimento de onda visual determina a cor da luz enviada pelo LED.
  nm = nanometre.

Ligação de Leds em paralelo

Ligar leds em paralelo com apenas uma resistência de carga, não é uma boa ideia.

Se os led's tiverem uma tensão(volts) de funcionamento diferente, apenas o led de menor tensão acenderá e possivelmente ficará destruído.

Se os leds forem idênticos, podem ligar-se em paralelo, mas raramente este tipo de ligação oferece benefícios, é preferível e aconselhável usar cada um dos leds com a sua resistência limitadora ou uma ligação em série com vários leds.

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Ligação em Série
de um LED

Ligação de leds em série

Os leds podem-se ligar em série com um resistor e esta resistência tem como função limitar a corrente dos leds para que não fique com um valor que exceda a corrente máxima permitida.

A ligação entre os vários leds é efetuada ligando o cátodo de um led ao ânodo do LED seguinte.

Para calcular a resistência limitadora as tensões dos leds são somadas.

A utilização de LEDs com características diferentes não afeta o seu funcionamento.

Cálculo de resistor limitador de um led.

Cálculo Resist. Série LED

O led e o resistor estão em série e a tensão total no circuito (Vf) é o somatório da tensão sobre o resistor mais a tensão do led. Para calcular o resistor precisamos saber o valor da tensão sobre a resistência. A tensão no resistor será a tensão da fonte menos a queda de tensão no led.

Exemplo cálculo de uma resistência de polarização de um led:

Para um led vermelho (FLV 110), a tensão é de 1,7 V, tensão da fonte de 9V e uma corrente de 15mA , então teremos:

Valor comercial mais próximo é 560 ohm

Potência dissipada no resistor:

Para ligar vários leds em série, basta somar todas as tensões dos leds e daí o cálculo fica igual quando se usa um led só.

Ligando um Led na rede comercial (110 ou 220V)

Existem dois circuitos básicos para fazer a ligação do led na rede. No circuito B o resistor tem que ter uma potência maior do que no circuito A. No circuito A, a corrente circula pelo resistor somente no semi-ciclo positivo, no semi-ciclo negativo a corrente é barrada pelo diodo. No circuito B a corrente circula no semi-ciclo positivo no resistor e no Led e no semi-ciclo negativo, circula no resistor e no diodo. Portanto a corrente circula nos dois semi-ciclo e com isso a potencia dissipada aumenta.

Observe que o diodo protege o Led da tensão reversa da rede. Um led pode queimar com uma tensão reversa de apenas 5 V. 

Cálculo do resistor no circuito A

Vrede = 120V

Iled = 0,01A

R é igual a tensão média dividida pela corrente no led

  

Cálculo da potência dissipada no resistor

A potência dissipada no resistor é igual a tensão média no resistor multiplicada pela corrente no led.

Quem quiser saber mais sobre o assunto, acesse:  https://www.electronica-pt.com/led

cg.