Neste post vamos aprender como ligar LEDs, existem algumas situações onde os LEDs podem não funcionar como o esperado.
Os LEDs são utilizados em uma infinidade de aplicações, como para iluminação, indicadores luminosos, que podem indicar se um GPIO de um microcontrolador está funcionando adequadamente, ou indicar se um relé ou uma entrada de um CLP está ligado ou desligado, e até mesmo indicar se um painel elétrico está energizado. Também podem ser utilizados para exibir mensagens.
Os LEDs são diodos emissores de luz, e os LEDs sugiram após os pesquisadores observarem que quando um diodo é polarizado diretamente, quando uma corrente atravessa o diodo era emitido uma luz na junção PN do diodo, e com a adição de determinadas impurezas na hora da dopagem do semicondutor, a luz emitida apresentava cores diferentes.
Com isso podemos tirar nossa primeira informação importante sobre LEDs, eles são componentes polarizados, ou seja, se forem ligados com os terminais invertidos, o mesmo não vai se acender. Na figura abaixo é mostrado em detalhe o ânodo e catodo de um LED SMD, utilizado em uma matriz de LEDs.
Quando projetamos circuitos que utilizam LEDs, precisamos nos atentar a muitos parâmetros importantes que vão influenciar na vida útil do componente, ou dos componentes que fazem parte do circuito, no funcionamento do circuito, ou se o LED será acionado ou não.
O parâmetro mais importante na hora de projetar um circuito que utiliza LED, é saber calcular o valor do resistor que vai limitar a corrente direta que vai circular através do LED quando o circuito for energizado. Para isso basta calcular a diferença entre a tensão da fonte e a queda de tensão direta do LED, e dividir pela corrente que se deseja para acionar o LED. A equação abaixo resume o que foi dito anteriormente:
Onde:
RLED é o valor do resistor;
Vin é tensão de alimentação (VCC);
VLED é tensão do LED;
ILED é corrente do LED
A queda de tensão em um LED depende da sua cor, a tabela abaixo mostra as principais quedas de tensão em LEDs de acordo com a cor, mas o mais importante é consultar o datasheet do fabricante antes da utilização do componente afim de assegurar o melhor funcionamento para o circuito.
Dependendo da tensão de entrada também é muito importante levar em consideração a potência que será dissipada pelo resistor.
Onde:
Pé potência dissipada no resistor;
R é valor do resistor;
I é corrente que circula pelo resistor.
Neste momento é importante utilizar uma corrente abaixo da corrente apresentada no datasheet, pois com isso evita-se que o LED trabalhe em seu limite máximo e aumente a vida útil do componente.
LEDs de cores diferentes
Vamos supor que você quer ligar vários LEDs com diferentes cores em paralelo, e para economizar componentes e dinheiro resolver utilizar apenas uma resistor, e considera a queda de tensão no LED azul de 3V e uma corrente de 10 mA, como mostrado na figura abaixo:
Entretanto, quando ligar o circuito o LED que será aceso será o LED que possui a menor queda de tensão, ou seja, o LED vermelho será o único a acender. Esse circuito só vai funcionar caso os LEDs sejam da mesma cor, e tenham aproximadamente a mesma queda de tensão direta.
Para que os dois LEDs liguem é necessário adicionar um resistor para cada LED, como mostrado no circuito abaixo.
Uma outra maneira para que os dois LEDs sejam acionados é fazer a ligação em série, mas neste caso será necessário a utilização de uma fonte com uma tensão maior, pois neste caso será necessário fazer a soma das quedas de tensão de cada LED.
Na figura abaixo é mostrado o circuito com LEDs em série:
No vídeo a seguir são mostrados os detalhes das ligações apresentadas no post.
E no vídeo a seguir é mostrado um projeto de uma matriz de LEDs, com 64 LEDs SMD 0805.
Conclusão
No post aprendemos como ligar LEDs em série e em paralelo, e também vimos detalhes importantes sobre a ligação de LEDs com cores diferentes. No link abaixo segue uma calculadora aqui do site da Wantronics que vai ajudar na hora de calcular o valor do resistor para acionamento de LEDs.
Isso é tudo pessoal, e até o próximo post.