LED

Díodo Emissor de Luz

O LED é um díodo semicondutor (P-N) que quando sujeito a energia emite luz de espectro reduzido. A luz emitida pode ser visível, ou não visível (Infravermelhos, ultravioletas).
A luz é monocromática e é produzida pelas interações energéticas dos elétrões. A sua utilização era, até à bem pouco tempo, exclusiva dos indicadores de funcionamento de outros aparelhos(ligado, desligado por exemplo), sinalizadores luminosos(relógios ou mostradores) passou a ser usado em iluminação direta substituindo a iluminação convencional e as telas de tv e monitores à medida que a relação luminosidade/consumo vai aumentando.
O processo de emissão de luz pela aplicação de uma fonte elétrica de energia é chamado eletroluminescência. Em qualquer junção P-N polarizada diretamente, dentro da estrutura, próximo à junção, ocorrem recombinações de lacunas e elétrões.

Díodos LED

O que é um LED SMD?

LED SMD

LED SMD funciona da mesma forma que um convencional a diferença é que fabricado para montagem em superfície. Especificamente, é um díodo emissor de luz que é montado e soldado sobre a placa de circuito. Uma vez que não tem ligações as suas dimensões são mais reduzidas que um LED convencional. O calor emitido pelo componente é muito reduzido tornando-os particularmente úteis em espaços de reduzida dimensão.

Identificação e Ligações do LED

Um LED deve ser ligado de forma correcta, 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. Se olharmos para o interior do led o anodo é o electrodo maior (embora não seja uma forma standard de identificação pode ser utilizada)
LED

Os leds podem ficar danificados por ligação incorrecta ou na soldadura. O risco a soldar é baixo excepto se demorar demasiado tempo). Não são necessárias precauções especiais para soldar a maior parte dos leds
ligações eletricas led

Cor do Led

Os leds estão disponíveis nas cores, Vermelho, Laranja, Amarelo, Verde, Azul e Branco. As cores branca e azul são mais caras que as restantes cores.

A cor da luz emitida pelo LED é determinada pelo material semicondutor 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:

LED Vermelho: Fosforeto de Gálio (GaP);Fosforeto de Gálio e arsénico (GaAsP);
LED Amarelo e Verde:Fosforeto de Gálio(GaP);Fosforeto de Indio, Gálio e alumínio(InGaAlP);
LED infra vermelho:Arseneto de Gálio(GaAs); Arseneto de Fosforeto de Alumínio e Gálio (GaAlAs).

I/V em função Cor LED

Comp. Onda (nm)	Cor	Tensão Fwd (Vf@20ma)	Intensidade 5mm LEDs	Ang°	LED Material
940	Infravermelho	1.5	16mW @50mA	15°	GaAIAs/GaAs
880	Infravermelho	1.7	18mW @50mA	15°	GaAIAs/GaAs
850	Infravermelho	1.7	26mW @50mA	15°	GaAIAs/GaAs
660	Ultra Red	1.8	2000mcd @50mA	15°	GaAIAs/GaAs
635	High Efficiency Red	2.0	200mcd @20mA	15°	GaAsP/GaP
633	Super Red	2.2	3500mcd @20mA	15°	InGaAIP
620	Super Orange	2.2	4500mcd @20mA	15°	InGaAIP
612	Super Orange	2.2	6500mcd @20mA	15°	InGaAIP
605	Orange	2.1	160mcd @20mA	15°	GaAsP/GaP
595	Super Yellow	2.2	5500mcd @20mA	15°	InGaAIP
592	Super Pure Yellow	2.1	7000mcd @20mA	15°	InGaAIP
585	Yellow	2.1	100mcd @20mA	15°	GaAsP/GaP
4500K	"Incandescent" White	3.6	2000mcd @20mA	20°	SiC/GaN
6500K	Pale White	3.6	4000mcd @20mA	20°	SiC/GaN
8000K	Cool White	3.6	6000mcd @20mA	20°	SiC/GaN
574	Super Lime Yellow	2.4	1000mcd @20mA	15°	InGaAIP
570	Super Lime Green	2.0	1000mcd @20mA	15°	InGaAIP
565	High Efficiency Green	2.1	200mcd @20mA	15°	GaP/GaP
560	Super Pure Green	2.1	350mcd @20mA	15°	InGaAIP
555	Pure Green	2.1	80mcd @20mA	15°	GaP/GaP
525	Aqua Green	3.5	10,000mcd @20mA	15°	SiC/GaN
505	Blue Green	3.5	2000mcd @20mA	45°	SiC/GaN
470	Super Blue	3.6	3000mcd @20mA	15°	SiC/GaN
430	Ultra Blue	3.8	100mcd @20mA	15°	SiC/GaN

Tipos de LEDs

LEDs são produzidos com diferentes formas e tamanhos. O LED de 5mm cilíndrico (o último da imagem) é o mais comum, estima-se em 80% a produção mundial. A cor da cápsula de plástico é muitas vezes igual à cor real da luz emitida, mas nem sempre. Por exemplo, cápsulas roxas são usadas frequentemente para diodos emissores de luz infravermelha. Há também LEDs para montagens de superfície utilizados nos painéis avisadores da maior parte dos equipamentos eletro-eletrónicos.
Podem ainda ser encontrados:

Bicolores:São compostos por dois leds em anti-paralelo;
Tricolores: São compostos por dois leds ligados com cátodo comum
Intermitentes: Usam um circuito integrado interno que provoca a intermitência

Display 7
Segmentos

Display 7 segmentos

Um display de sete segmentos é composto por 8 LED, 7 formam o algarismo a apresentar e 1 para gerar o ponto decimal. A sua ligação pode ser feita com o ânodo ou cátodo comum a todos os LED, dependerá do tipo de ligação interna.

A sua utilização é efetuada por um circuito integrado driver que converte a informação para ser visualizada, pode ser utilizado com conversores BCD (Ver contadores Binários) ou com microcontroladores

Caracteristicas de alguns leds

Tipo	Cor	I_F max.	V_F typ.	V_F max.	V_R 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 correctamente.
V_F typ.	Voltagem tipica, 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-se ignorar se o led estiver ligado correctamente.
Intensidade luminosa	Brilho do led com a corrente normal de funcionamento, mcd = millicandela.
Angulo de projecção de luz	Standard LEDs têm um angulo de 60°.
Comprimento de onda	O pico de comprimento de onda visual determina a cor da luz enviada pelo LED. nm = nanometre.

Testar Led

Testar LED

NUNCA LIGAR UM LED DIRECTAMENTE À FONTE DE ALIMENTAÇÃO!

O led destruir-se-á quase instantaneamente, demasiada corrente passará na junção e queimará.

Um led deverá ter uma resistência em série para limitar os parâmetros de funcionamento para valores correctos, no entanto, se desejar testar um led, pode utilizar uma resistência de 1K se a alimentação for até 12 volts. Não esquecer de ligar os terminais correctamente (Ânodo, Cátodo). para calcular o valor correcto da resistência limitadora, use a calculadora mais em baixo.

Não Ligar Paralelo

Ligações de um Led

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, 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.

Ligação em Série
de um LED

Ligação de leds em série

Os leds podem-se ligar sem problema em série, para uma correta ligação deve ser usado um resistor(resistência) em série, esta resistência tem como função limitar a corrente do LED 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 Resist. Série LED

Cálculo de resistência de polarização de um led.

O led e a resistência estão em série, a tensão no led é o somatório da tensão sobre o resistência será igual a tensão da fonte (Vfonte). Para calcular precisamos saber o valor da tensão sobre o resistência.

R = Vres. / iled
R = resistência em ohms (ohm);
Vres. = tensão sobre o resistor em volts (V);
iled = corrente sobre o led em amperes (A);
Exemplo calculo 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 ou 0,015A, então teremos:

Vres. = Vfonte - Vled
Vres = 9 - 1,7 = 7,3V
R=Vres/iled R = 7,3 / 0,015 = 486ohm ( valor comercial aproximado 560ohm ).

Potência resist:
Pres. = Vres. * iled
Pres. = 7,3 * 0,015 = 0,1095W (usa-se 1/8W)

Total LEDs	Tensão LED	Corrente LED	Tensão total

	(Vled)(V)	(iled)(mA)	(Vfonte)(V)
Valores da resistência a utilizar em série com o led
Resist. Série		Potência

Ligação Led a 220V ou 110V AC

A ligação do LED diretamente à corrente alternada da rede elétrica(110VAC ou 220VAC) não é possível uma vez que o LED funciona em corrente contínua. Teremos assim que retificar a corrente alternada e reduzir a tensão, embora o circuito tenha possibilidade de funcionar sem o condensador(capacitor) usando em substituição um díodo, a sua utilização protege o circuito de eventuais curto-circuitos e excesso de consumo no led devido a eventuais avarias.