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O que  LED?
LED é o acrônimo para Light Emitting Diodes (diodos emissores de luz) e estão disponíveis em encapsulamentos comerciais de 3mm, 5mm e 10mm nas cores vermelha, verde, laranja, azul, branca entre outros. Os famosos LEDs de alto brilho mais encontrados no mercado são azul, branca, vermelha e verde.

LEDs são diodos especiais que emitem luz quando conectados a uma bateria. Cada LED tem um sanduíche semi-condutor em seu interior. Quando a eletricidade é aplicada, os elétrons apenas fluem para uma direção e pulando de uma camada para a outra do sanduíche atraídos por outra partícula positiva. Quando a partícula negativa e positiva se combina, um quantum de energia é emitido na forma de um fóton de luz. A cor do LED é resultado do material que o LED é feito, tipicamente de elementos como galênio, arsênio e fósforo.

Os LEDs vieram para tomar lugar das lâmpadas incandescentes e atualmente já podem ser vistos em semáforos e outras aplicações.

Os LEDs são mais duráveis, mais brilhosos, não esquentam e consomem menos energia. A luz além de ter mais brilho pode ser branca ao contrário das lâmpadas incandescentes que são amarelas. O melhor é que eles são muitas vezes mais duráveis que lâmpadas incandescentes. Uma lâmpada de semáforo dura cerca de um ano, o LED desde que utilizado dentro dos parâmetros de trabalho, vai durar 10 anos!

O tamanho mais comum no mercado é o LED de 5mm.

O LED é um componente eletrônico semicondutor, ou seja, um diodo emissor de luz ( L.E.D = Light emitter diode ), mesma tecnologia utilizada nos chips dos computadores, que tem a propriedade de transformar energia elétrica em luz. Tal transformação é diferente da encontrada nas lâmpadas convensionais que utilizam filamentos metálicos, radiação ultravioleta e descarga de gases, dentre outras. Nos LEDs, a transformação de energia elétrica em luz é feita na matéria, sendo, por isso, chamada de Estado sólido ( Solid State ).

O LED é um componente do tipo bipolar, ou seja, tem um terminal chamado anodo e outro, chamado catodo. Dependendo de como for polarizado, permite ou não a passagem de corrente elétrica e, consequentemente, a geração ou não de luz.

Os parâmetros dos LEDs

Primeiramente, procure saber os parâmetros do seu LED, geralmente especificado como If e Vf nos manuais técnicos. Na dúvida pergunte ao vendedor a tensão do LED. A caráter de curiosidade veja alguns valores:

Leds vermelhos:
If = 15mA
Vf = 1,8 Volts
R = 1K Ohms quando ligado na bateria de 12 Volts

Leds verdes, amarelos, laranja:
If = 20 a 25 mA
Vf = 2,1 Volts
R = 470 Ohms quando ligado na bateria de 12 Volts

Azuis e Brancos:
Vf = 2,8 a 4,2 Volts
If = 15 a 30 mA
R = 470 Ohms quando ligado na bateria de 12 Volts

BENEFÍCIOS NO USO DOS LEDS

* Maior vida útil: Dependendo da aplicação, a vida útil do equipamento é longa, sem necessidade de troca. Considera-se como vida útil uma manutenção mínima de luz igual a 70%, após 50.000 horas de uso

HISTÓRICO

Apesar do LED ser um componente muito comentado hoje em dia, sua invenção, por Nick Holonyac, aconteceu em 1963, somente na cor vermelha, com baixa intensidade luminosa ( 1 mcd ). Por muito tempo, o LED era utilizado somente para indicação de estado, ou seja, em rádios, televisores e outros equipamentos, sinalizando se o aparelho estava ligado ou não.
O LED de cor amarela foi introduzido no final dos anos 60. Somente por volta de 1975 surgiu o primeiro LED verde – com comprimento de onda ao redor de 550 nm, o que é muito próximo do comprimento de onda do amarelo, porém com intensidade um pouco maior, da ordem de algumas dezenas de milicandelas.
Durante os anos 80, com a introdução da tecnologia Al ln GaP, os LEDs da cor vermelha e âmbar conseguiram atingir níveis de intensidade luminosa que permitiram acelerar o processo de substituição de lâmpadas, principalmente na indústria automotiva.
Entretanto, somente no início dos anos 90, com o surgimento da tecnologia InGaN foi possível obter-se LEDs com comprimento de onda menores, nas cores azul, verde e ciano, tecnologia esta que propiciou a obtenção do LED branco, cobrinho, assim, todo o espectro de cores.
Até então, todos estes LEDs apresentavam no máximo de 4.000 a 8.000 milicandelas, com um ângulo de emissão entre 8 a 30 graus. Foi quando, no final dos anos 90, apareceu o primeiro LED de potência Luxeon, o qual foi responsável por uma verdadeira revolução na tecnologia dos LEDs, pois apresentava um fluxo luminoso ( não mais intensidade luminosa ) da ordem de 30 a 40 lumens e com um ângulo de emissão de 110 graus.
Hoje em dia, temos LEDs que atingem a marca de 120 lumens de fluxo luminoso, e com potência de 1,0 – 3,0 e 5,0 watts, disponíveis em várias cores, responsáveis pelo aumento considerável na substituição de alguns tipos de lâmpadas em várias aplicações de iluminação.

OS LEDS NÃO LIBERAM CALOR

A luz emitida pelos LEDs é fria devido a não presença de infravermelho no feixe luminoso. Entretando, os LEDs liberam a potência dissipada em forma de calor e este é um fator que deve ser levado em consideração quando do projeto de um dispositivo com LEDs, pois a não observância deste fato poderá levar o LED a uma degradação acentuada do seu fluxo luminoso, bem como redução da sua vida útil. Boa parte da potência aplicada ao LED é transformada em forma de calor e a utilização de dissipadores térmicos deverá ser considerada a fim de que o calor gerado seja dissipado adequadamente ao ambiente, permitindo que a temperatura de junção do semicondutor ( Tj ) esteja dentro dos limites especificados pelo fabricante. Na Figura 4 apresentamos uma ilustração de um LED convencional de 5 mm e podemos observar que o caminho da potência dissipada em forma de calor é o mesmo da corrente elétrica, e esta disposição é feita pela trilhe de cobre da placa de circuito impresso. Já na Figura 5, apresentamos um LED de potência com encapsulamento, no qual podemos observar que os caminhos térmico e elétrico são separados e a retirada de calor é feita através do acoplamento de um dissipador térmico à base do LED, garantindo, com isto, uma melhor dissipação.


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