Leds: tecnicas e constiuição

7/17/2019 Leds: tecnicas e constiuição

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Dicas do Zébio Áudio, eletrônica, manutenção e outras coisas, por Eusébio Pizutti

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LEDs – Como ligar, sem queimar

11 de abril de 2013 eusebiop Deixe um comentário Go to comments

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Figura 1 – Características dos diodos e LEDs.

Atualmente, os LEDs (Light-Emitting Diodes, ou Diodos Emissores de Luz), especialmente os de corbranca, estão ganhando terreno muito rápido, em função da praticidade de uso e da economia deenergia. Após revolucionarem a área de sinalização, começam a entrar no ramo da iluminação.

O preço dos LEDs brancos tem caído continuamente, possibilitando a utilização para decoração deambientes e produção de vários itens de consumo, como lâmpadas, abajures, lanternas e luzes deemergência. Também podem ser encontrados painéis e tiras de LED, adaptáveis aos mais diversosusos. E estamos apenas no começo desta nova era tecnológica, pois já estão comercialmentedisponíveis LEDs para corrente alternada (Cree, Luxeon, Samsung, etc.) e painéis OLED (OrganicLED, da Verbatim).

Por ser uma tecnologia recente, turbinada pela ânsia dos fabricantes em definir a sua fatia nomercado, assistimos a uma inundação de produtos de baixa durabilidade – para dizer o mínimo.Para reduzir o preço dos equipamentos que utilizam LEDs brancos, o seu acionamento é simplificadoao extremo.

Por isso, os equipamentos de LEDs mais baratos tem sérios problemas, pois tendem a queimar compouco tempo de uso. Neste artigo, abordo como os LEDs brancos são fabricados e quais osrequisitos necessários para energizá-los com segurança, utilizando como exemplo uma luminária demesa. Seguir


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O LED branco, um diodo

Todo LED é um diodo, com a característica adicional de emitir luz. Na figura 1, são mostrados odiodo e o LED. Como se vê, na simbologia eles são muito parecidos. No comportamento, tambémpossuem diversas semelhanças.

Internamente, os diodos são formados por uma junção semicondutora de silício PN. Para conhecer

com mais detalhes os diodos semicondutores, consulte o Instituto Universitário de Lisboa [1] e aUniversidade de Brasília [2].

Quando a junção está polarizada diretamente, o diodo conduz. Isto ocorre quando o ânodo é ligadoao positivo e o cátodo ligado ao negativo da fonte de energia.

A junção permite a passagem da corrente apenas em uma direção, da mesma forma que umaválvula retentora em instalações de água. A junção semicondutora, quando polarizada diretamente,não começa a conduzir de imediato. Para que isto ocorra, é necessário ultrapassar a barreira depotencial. Esta barreira é a tensão mínima para o dispositivo iniciar a condução. No caso dos LEDs,para fazê-los emitir luz.

A barreira de potencial é chamada também de queda de tensão, pois é justamente isto o que elafaz. Se ligarmos dois diodos em série, por exemplo, a tensão necessária para que eles comecem aconduzir será a soma das barreiras de potencial de cada um.

O valor desta queda de tensão varia conforme o tipo de semicondutor. Diodos comuns de silício,conduzem a partir de 0,5V. Diodos Schottky, utilizados em fontes de PC, por exemplo, tem umaqueda de tensão que pode começar em 0,13V, nos componentes de maior potência.

Já os LEDs, apresentam barreiras de potencial variadas, que começam em 1,5V para o LEDinfravermelho e vão até 3,8V, para o LED ultravioleta, conforme a LED Color Chart , da OKsolar [3].Na Wikipedia [4], há outra tabela, que mostra as tolerâncias destes valores para cada cor.

Mais precisamente, o sítio de modelismo Trainweb [5] destaca uma característica comum a todos osdiodos e muito importante para o acionamento dos LEDs: a queda de tensão é dependente da

corrente que percorre o componente. No caso do LED branco, a queda de tensão começa em2,5V (com corrente menor que 1mA) e vai até 3,7V, com 20mA de consumo.

A figura 2 mostra a curva de tensão/corrente de um LED branco hipotético, baseado nestasinformações. No eixo horizontal, está a tensão (v) sobre os terminais do diodo. No eixo vertical, éinformada a corrente (i) que passa pelo componente.

Os LEDs iluminam quando estão trabalhando dentro da região de polarização direta, maisespecificamente na faixa de tensões de 2,5 a 3,7V. É a parte da curva que se assemelha a um

joelho.

Por causa da elevada queda de tensão, os LEDs brancos não conseguem ser avaliados como

diodos pelos multímetros digitais comuns. Na escala de continuidade, que costuma sertambém para diodo, o multímetro fornece uma pequena corrente para a medição.

O que o multímetro mede, na escala de diodos, é o tamanho da barreira de potencial da junçãosemicondutora do componente. Ou seja, a sua queda de tensão, relativa à corrente fornecida peloinstrumento.

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E a escala de diodos costuma alcançar até 2V. Como os LEDs brancos apresentam uma queda detensão acima de 2,5V, o multímetro indicará overflow (circuito aberto), apesar de conseguir iluminarfracamente o LED.

Figura 2 – Curva de tensão versus corrente de um LED

A polarização reversa e a disrupção

O gráfico da figura 2 está dividido em 3 áreas: a região de polarização direta (comentadaacima), a região de polarização reversa e a região de ruptura. Cada uma destas partes temcaracterísticas particulares e fornece informações preciosas para entendermos os diodos.

A região de polarização reversa é aquela formada quando a junção semicondutora do LED estáinversamente polarizada (é o componente ligado errado, situação em que ele não funciona). A

junção apresenta o mesmo comportamento da polarização direta, com a diferença que a barreira de

potencial reversa é maior.

No caso dos LEDs brancos, a barreira de potencial reversa (ou tensão reversa admissível) situa-segeralmente entre -5 e -6V.

Diodos comuns tem esta barreira de potencial muitíssimo maior: o diodo 1N4007, por exemplo,pode receber até 1000V de tensão reversa, sem qualquer dano. Para ele, o gráfico equivalente àregião de polarização reversa, com aquela escala, não caberia na página… Seguir


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Como curiosidade, há componentes que tiram proveito da região de ruptura, como os diodos zenere os fotodiodos. Para conhecer em detalhes estes e outros diodos, consultar as referências [1] e [2].

A corrente de fuga

Nota-se, na figura 2, que dentro da região de polarização reversa, há uma pequena corrente defuga, que aumenta lentamente com a elevação da tensão negativa. Após ultrapassada esta região,

ocorre a disrupção, com a consequente corrente de avalanche, que pode queimar o componente.

Com LEDs brancos, isto é muito fácil de acontecer, pois o ponto de disrupção é somente a -5 ou -6V.Se o LED não tiver o diodo ESD (comentado mais adiante), a tensão reversa será para ele uma sériaameaça.

A razão é que, quando aplicada tensão invertida no chip, começa a ocorrer a migração dosportadores minoritários. Quando um diodo é polarizado inversamente, a camada P fica ligada aonegativo. Ela tem os portadores minoritários de carga, que são atraídos para o pólo positivo (queneste caso está ligado à camada N). Isto resulta em uma corrente de fuga, que é incrementadapelas lacunas da camada N, atraídas para o lado negativo. A migração tende a aumentar a correntede fuga e diminui o desempenho do LED, podendo inutilizá-lo.

Os fabricantes recomendam literalmente que sejam tomados todos os cuidados necessários noprojeto dos circuitos de acionamento, para que os LEDs nunca recebam tensão reversa. Tudopara evitar uma falha prematura destes componentes e deixá-los longe da corrente de avalanche.

Olhando o LED bem de perto

Uma coisa que chama a atenção, quando olhamos detalhadamente os LEDs brancos, é que,internamente, eles não são conectados como os LEDs vermelhos. Há um fio de ouro a mais napastilha de silício, que é ligado ao negativo. Na figura 3, pode-se ver um LED RGB, onde a cor verdeestá à esquerda, a vermelha no centro, e a azul à direita. Percebe-se a semelhança das ligações dosLEDs verdes e azuis, que tem dois fios cada um. A pastilha mais escura, a vermelha, somente tem

um fio de ligação.

Um LED branco, bem de perto, aparece na figura 4, ao passo que na figura 5 temos um ledvermelho. A diferença entre as ligações é evidente.

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Figura 3 – Led RGB, modelo5050, em detalhe.

Figura 4 – Led branco emdetalhe.

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Figura 5 – Led vermelho emdetalhe.

Figura 6 – Patente Matsushita deLED azul com camada

fluorescente. Fonte: GooglePatents [6].

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Figura 7 – Modelo da pastilha desilício de um LED branco. Fonte:Polytech Lab [7].

Uma patente da Matsushita, que mostra como fazer um led azul emitir outras cores, com aaplicação de uma camada fluorescente, tem a forma de ligação muito semelhante à utilizadaatualmente na montagem dos LEDs brancos(figura 6).

Na figura 7, tem um desenho do modelo de pastilha de silício utilizada para fazer o LED branco,proveniente do blog coreano Polytech Lab [7]. A razão de existirem duas ligações no chip é que o

substrato (camada de base) mostrado no modelo é óxido de alumínio (Al2O2). Que é, em princípio,um isolante. Já existem tecnologias, em uso nos LEDs mais sofisticados, que fazem as conexões pordebaixo da pastilha.

O processo de fabricação do LED branco

Sabia que os LEDs brancos são, na verdade, azuis? Pois é….

Atualmente, há 3 modos de construir um LED branco, segundo a Rohm [8]. Na figura 8a, está oprimeiro: são montadas 3 pastilhas (chips) no mesmo invólucro, cada uma emitindo uma cor. Ascores seguem o padrão RGB (Red, Green e Blue, ou vermelho, verde e azul) dos televisores emonitores. Quando os 3 chips são ligados simultaneamente, a luz resultante é branca.

Para exemplificar, temos um LED RGB, com encapsulamento SMD, modelo 5050, soldado em umafita de circuito impresso flexível, cuja camada de silicone transparente foi retirada, para dar maisclareza às fotos. Na figura 9, ele aparece desligado, onde é possível ver os 3 chips, correspondentesàs cores. Ao lado, na mesma figura, aparece o LED completamente ligado, formando a luz branca.

A figura 10 exibe as pastilhas do invólucro, levemente excitadas, uma de cada vez. Neste caso,como cada LED dentro do encapsulamento pode ser acionado separadamente, o componente tem acapacidade de emitir diversas cores. É só dosar a corrente para cada uma das 3 pastilhas (cores).Comercialmente, há circuitos, chamados controladores RGB, que fazem esta dosagem de corrente epermitem ao usuário escolher a cor desejada. Inclusive, alguns tem controle remoto.

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Figura 8 – Métodos construtivos dosLEDs brancos.

O segundo método de construção (figura 8b), utiliza um LED que emite luz no ultravioleta próximo eexcita os pigmentos de fósforo depositados logo acima. Cada pigmento responde por uma das trêscores RGB. Não foi possível conseguir um LED deste tipo para mostrar de exemplo.

O terceiro método (figura 8c) é o mais utilizado atualmente (em 2013). É aplicada uma camadafluorescente amarela, que quando combinada com o LED azul, emite a luz branca. Para melhorar areprodução das cores, são adicionados outros pigmentos que corrigem a temperatura de cor.

Na figura 11, aparecem 2 LEDs de potência, montados em dissipador estrela. O da esquerda emiteluz branca quente (3000 a 4000 K) e o outro, luz branca fria (6000 a 7000 K). Pode-se notar apequena diferença de tonalidade da camada fluorescente.

Figura 9 – Led RGB, montado em fita,pronto para ligação em 12V. A cobertura de silicone da fita foiremovida, para melhor clareza dafoto.

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Figura 10– Led RGB, com uma coracionada por vez.

Figura 11 – LEDs de potência, o daesquerda emite luz branca quente e ooutro, luz branca fria.

A camada de fluorescência amarela pode ser aplicada de duas formas. Uma delas é mostrada nafigura 12a: os pigmentos são misturados à resina de encapsulamento do LED. Revendo a figura 11,percebe-se que aqueles LEDs foram montados com este método.

Na figura 12b, aparece a outra forma de aplicar a camada fluorescente: diretamente sobre apastilha de silício. A figura 13 exibe a utilização deste processo de fabricação, em um LED da

Osram, da linha Golden Dragon Plus [9].

Figura 12 – Formas de aplicação dacamada fluorescente amarela.

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Figura 13 – Led com a camadafluorescente colocada diretamentesobre a pastilha. Fonte: Osram [9].

O espectro de emissão

Diante de tantos métodos para melhorar a reprodução de cores e tentar aproximar-se do índiceconseguido pelas incandescentes, ocorreram diversos progressos, nos últimos anos. Mas aindatemos muito de ilusão de ótica, pois o que parece branco é apenas uma mistura bem equilibrada depoucas cores individuais. Há vários tons que simplesmente não são emitidos. Como exemplo, afigura 14 mostra um espectrograma de emissão de um LED RGB, proveniente da Photal [10]. Aquelamistura de apenas 3 cores faz enxergarmos o branco. Mas todos os outros tons tem emissões maisfracas ou até nulas.

É isto que afeta o índice de reprodução de cores (IRC ou CRI = Color Reproduction Index ), que naslâmpadas incandescentes pode chegar a 100%. Em 2013, os LEDs brancos mais baratos alcançam,com muito custo, um IRC próximo de 80. Mas já há fabricantes vendendo LEDs brancos com IRC’s

maiores que 90, só que ainda são caros.

Para entender melhor o espectro eletromagnético, e dentro dele, a parte que cabe à luz visível,extraímos da página do Centro de Ciências da Educação (CED) da UFSC [14], a figura 15. Nela,pode-se ver o espectro de luz visível, com as cores e respectivos comprimentos de onda. A luzvisível corresponde, em média, à faixa entre 390 a 700 nanômetros.

Nanômetro (nm) é a unidade do comprimento de onda da frequência da luz (a cor). Ou seja, aunidade nm indica o tamanho da onda de determinada cor. Um nanômetro corresponde àmilionésima parte do milímetro, ou seja, um milímetro dividido em um milhão de pedaços.

Na figura 16, aparece uma sobreposição de 8 distribuições espectrais da linha de LEDs brancos da

Luxeon, a Rebel ES. São LEDs de alto desempenho (125 lumens/W), específicos para lâmpadas eluminárias, que trabalham nas temperaturas de cor entre 2700K e 5650K. Muito semelhantes,portanto, às lâmpadas incandescentes. Para mais detalhes, consultar a Philips Luxeon [12].

Na figura 17, é mostrado o espectro de emissão de três lâmpadas – fluorescente, incandescente eLED – de mesma temperatura de cor (3000K). Esta imagem foi extraída de um artigo sobre a ciênciadas cores, da excelente revista LEDs Magazine [13], que engloba informações de todos os grandesfabricantes da área e que tem versão gratuita para consultar na internet.

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Outra imagem, muito didática (figura 18), vem da página da Popular Mechanics [14], que mostra umcomparativo entre as emissões do sol e 3 tipos de lâmpadas. Ver os gráficos em perspectiva parecefacilitar bastante as comparações.

Figura 14 – Espectrograma daradiação de um LED RGB. Fonte:Photal [10].

Figura 15 – Espectro de luz visível ecomprimentos de ondacorrespondentes. Fonte: UFSC [11].

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Figura 16 – Sobreposição de 8distribuições espectrais de LEDs daPhilips Lumileds (Luxeon), linhaRebel ES [12]. As temperaturas decor vão de 2700K a 5650K.

Figura 17 – Distribuição espectral de3 tipos lâmpadas de 3000K:fluorescente, incandescente halógenae LED. Fonte: LEDs Magazine [13].

Figura 18 – Espectro de emissãocomparativo entre o sol (ao fundo) e, vindo para a frente, o LED, a lâmpadaincandescente e a fluorescentecompacta. Fonte: Popular Mechanics

[14].Nota-se que ainda é necessário melhorar três pontos. O principal é a faixa entre 450 e 500nanômetros (nm), que corresponde a um trecho entre o azul claro e o ciano. Depois, tem a faixaacima de 650 nm, que puxa para o vermelho vivo e a parte abaixo de 470 nm, pertencente aovioleta. Apesar disso, já existem LEDs comerciais na faixa infravermelho e ultra-violeta, que estãonos extremos do espectro visível.

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A sensibilidade à descarga eletrostática

Todos os fabricantes, sem exceção, comentam, nos textos técnicos, o problema das descargaseletrostáticas (ESD = ElectroStatic Discharge). Um ótimo texto, da Sharp [15], informa o modoadequado para manusear os LEDs brancos. Está em formato de cartilha e é adequado para imprimire usar como guia.

É importante dar atenção a este problema, porque ele pode reduzir severamente a vida útil doscomponentes eletrônicos. Quem lida com LEDs brancos – na verdade, com eletrônica em geral -,precisa ter proteção contra descargas eletrostáticas na bancada. Ela é composta por diversosequipamentos antiestáticos (aterramento, manta, pulseira, ferramentas, móveis, embalagens, etc.).

O motivo desta precaução é que os componentes eletrônicos atuais são muito mais sensíveis que osde décadas passadas, por causa da miniaturização das pastilhas de silício. Assim, pequenasdescargas, que antigamente causavam “cócegas” nos semicondutores, hoje podem queimá-los.

Outro texto, da Osram [16], informa que as perdas na indústria, decorrentes de descargas deeletricidade estática, ficam na faixa de 8 a 33%. O artigo da empresa explica que a geração deeletricidade estática ocorre principalmente através do contato e separação de dois materiais, que é

conhecido como carregamento triboelétrico.

O efeito é causado pela transferência de elétrons de um material para outro. O material de um lado,que recebe elétrons, torna-se cada vez mais negativo, ao passo que o outro, que perde elétrons, ficamais positivo.

O nome “eletricidade estática” é usado porque as cargas elétricas não fluem, elas ficamestacionadas (estáticas) na superfície. Conforme o material, a carga poderá durar mais ou menostempo.

Por exemplo, uma pessoa caminhando sobre um carpete (ou alcatifa, ou tapete). Os sapatos fazem justamente aquele contato e separação entre as superfícies. Em dias secos, com até 25% de

umidade, a pessoa poderá gerar até 35kV! Se a umidade estiver alta (maior que 65%), aindapoderão ser gerados 1500V. Por isto que muitos “levam um choque” ao tocar uma superfície ou aopegar o ônibus. Obviamente, a tensão da descarga é elevada e a corrente também, mas o corpohumano só consegue guardar energia equivalente a um capacitor de 100 a 150pF, suficiente apenaspara dar um estalo audível e causar algum desconforto. Claro, se houver gases inflamáveis porperto, a situação pode ficar muito perigosa.

A chamada série triboelétrica caracteriza uma lista de materiais que podem ou não atrair cargaselétricas. A lista é classificada em materiais que atraem cargas negativas, que são neutros, ou queatraem cargas positivas – ver as referências InfoEscola [17] e Feira de Ciências [18]. O corpohumano é o que mais se carrega positivamente, ao passo que o teflon é o que tem maior propensãode obter carga negativa. O aço e o algodão são considerados neutros. Roupas sintéticas, portanto,

podem ajudar a gerar eletricidade estática (e talvez alterar humor das pessoas…).

Um evento de descarga eletrostática (ESD event ) ocorre quando existe um corpo carregadoeletricamente e outro que, quando fica próximo, subitamente recebe esta carga. O corpo humano écausa frequente de eventos ESD. A descarga geralmente ocorre sem contato físico. É uma pequenafaísca entre os dois pontos próximos.

Os danos causados por estes eventos são determinados pela capacidade dos dispositivos em Seguir


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dissipar a energia da descarga ou de suportá-la. Esta característica dos componentes é conhecidacomo ESD sensitivity (sensibilidade a descarga eletrostática).

Figura 19 – Comportamento, ao longodo tempo, do LED branco, quandosubmetido a descargas eletrostáticas.Fonte Acrosentec [19].

Uma imagem altamente esclarecedora sobre o comportamento dos LEDs, com relação a surtos dedescarga eletrostática, é mostrada na figura 19. Ela foi extraída do sítio da Acrosentec [19]. Ascurvas mostradas são referentes à região de polarização direta. A curva mais da esquerda é anormal, muito semelhante à figura 2, mostrada no começo do artigo. Conforme o dano vaiaumentando, a corrente necessária para o LED ligar é cada vez maior, pois o “joelho” da curva vaisubindo, até um estágio onde o LED não liga mais. O “joelho” da curva é justamente a região deoperação do LED.

Conforme informação da página da empresa, as descargas de eletricidade estática geralmenteestão associadas à polarização reversa. Os LEDs azuis e verdes são muito mais sensíveis a tensõesreversas do que os vermelhos.

Para evitar este problema, os fabricantes colocam um diodo de proteção contra descargaseletrostáticas (diodo ESD), dentro do invólucro do LED, quando o espaço – ou o custo-benefício –permite. A figura 20 dá uma ideia de como é o processo em um LED RGB, referência 5050, da WahWang [20]. Pode-se comparar este modelo com aquele outro, que tem a mesma referência, nafigura 3, mas não tem as proteções. Aliás, LEDs brancos muito baratos geralmente não tem diodoESD…

Na figura 21, são mostradas algumas formas utilizadas pelos fabricantes para implementar umaproteção contra ESD. O desenho do LED SMD aqui mostrado pode ser comparado ao LED da Osram,na figura 13, onde se vê claramente a ligação do diodo ESD.

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Figura 20 – Diodos ESDencapsulados, um para cada cor, numLED RGB. Fonte: Wah Wang [20].

Figura 21 – Formas de implementar odiodo de proteção contra ESD em

LEDs. Fonte: Sigetronics [21].

Figura 22 – Diodo zener, em paralelocom o conjunto de LEDs. FonteOsram [16].

Mas o diodo ESD não pode fazer tudo, porque geralmente ele protege contra surtos até 3kV,dependendo do fabricante. É necessário tomar outras precauções contra descargas eletrostáticas,

no projeto do equipamento que utilizará LEDs.

Continuando com o artigo da Osram [16], há uma orientação para ajudar na proteção contradescargas eletrostáticas, no caso de vários LEDs ligados em série: colocar um diodo zener emparalelo com todos os LEDs, como mostra a figura 22. No caso de ocorrer um evento ESD, a tensãodo zener é ultrapassada e ele oferece um outro caminho para escoar a corrente elétrica. A tensãodo zener deve ser maior do que a soma das quedas de tensão de todos os LEDs.

Além disso, o artigo da Osram aborda os equipamentos necessários para uma área de trabalho Seguir


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protegida contra eletricidade estática, as características construtivas dos LEDs e o que acontece nonível microscópico com as pastilhas de silício, quando submetidas a descargas eletrostáticas. Porúltimo, há uma lista de checagem para controle de ESD (ESD Control Checklist ).

O surtos de corrente

Outro problema é causado por surtos de corrente sobre os LEDs, nos instantes de chaveamento. A

Philips [22] tem um artigo onde aborda este assunto, e esclarece que o simples chaveamento de umtransistor pode causar um surto de corrente tão intenso a ponto de danificar os LEDs.

LEDs são dispositivos sensíveis às variações de corrente. Por isto, os projetistas devem estar atentospara evitar picos de corrente quando implementam seus circuitos de acionamento.

Pode-se comparar o comportamento destes circuitos com uma mangueira de jardim. Com a torneiraaberta, mas o bico da mangueira fechado, a pressão na mangueira será máxima. No momento deabertura do bico, a pressão existente faz a água fluir subitamente sobre o pequeno orifício de saída.Logo após, o fluxo estabiliza. Todos provavelmente já viram o esguicho de água sair no momento deabertura do bico da mangueira. O tempo que leva para o fluxo cair até um nível normalizado ésuficientemente rápido para muitos não darem importância a este esguicho inicial.

Similarmente, nos circuitos elétricos, o tempo necessário para a corrente cair a um nível regular émuito rápido para ser notado. Na verdade, nós usualmente pensamos que o LED ligaimediatamente. Entretanto, os semicondutores reagem milhões de vezes mais rápido que oshumanos. Um pulso de corrente muito curto – com a duração de alguns milissegundos – podedestruir uma pastilha semicondutora.

Para demonstrar claramente este efeito, vamos considerar um simples circuito, formado por umafonte de corrente, uma chave e um conjunto de LEDs, ligados em série (figura 23). Neste exemplo,vamos assumir que a máxima queda de tensão (Vf) do conjunto de LEDs é de 36V. As especificaçõesda fonte incluem uma corrente direta (If) de 350mA a 50V no máximo – similar a uma típica fonte de25W para estes dispositivos.

Figura 23 – Circuito hipotético deacionamento de LEDs. Fonte: Philips[22].

O circuito limita a corrente em 350mA quando a chave é ligada. Mas, quando a chave é aberta, ofluxo de corrente para e o circuito é incapaz de autorregular-se. Num pequeno espaço de tempo, a

tensão na saída da fonte sobe até atingir os 50V das especificações técnicas. Isto é fácil de serverificado pela medição da tensão entre os terminais da fonte (o voltímetro da figura 23).

A saída da fonte de alimentação, mais a fiação, atuam como um grande capacitor, armazenandocarga, da mesma forma que a canalização da água das residências. Quando a chave é fechada, estacarga flui rapidamente através do circuito, até que a fonte de alimentação começa a estabilizar. Sóque a carga total na fiação pode ser suficiente para destruir um semicondutor (como um LED),naquele pequeno intervalo de tempo. Seguir


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Prevenir surtos de corrente destrutivos é tarefa do projetista. Para um leigo, a diferença entre umsurto de corrente e um acionamento tipo arranque suave (soft-start ) é melhor visualizada numgráfico. Na figura 24 o eixo y corresponde à corrente (lado esquerdo, em mA) e tensão (lado direito,em V), versus tempo (eixo x, horizontal, em milissegundos). Há três áreas de interesse nestascurvas: antes do acionamento do dispositivo (off ), durante o tempo que a fonte leva até regular acorrente (transient ), e após a corrente estabilizar (regulated).

Figura 24 – Comportamento do

circuito da figura anterior, ao serligado. Fonte: Philips [22].

Figura 25 – Comportamento docircuito com partida suave. Fonte:Philips [22].

Utilizando a lei de Ohm, (tensão é igual a corrente multiplicada pela resistência, ou V=RI), nóspodemos calcular a corrente através do LED. É fácil ver no gráfico da figura 24 como o transiente detensão injeta um grande pico de corrente no LED. Neste caso, três vezes maior que o valorprojetado de 350mA. Estes picos de corrente podem causar dano permanente para qualquersemicondutor, como circuitos integrados, microprocessadores e, claro, os LEDs.

Através da especificação de um arranque suave, os indesejáveis surtos podem ser facilmenteevitáveis. Um circuito de partida suave garante que a fiação esteja a 0V quando a chave é aberta(figura 25). Com o fechamento da chave, a corrente sobe de zero até o nível desejado, sem o picode corrente mostrado na figura anterior. Isto é análogo a deixar a mangueira com o bicodestrancado, quando a torneira é aberta. Leva um pequeno tempo até a água alcançar amangueira, e quando isto acontece, o fluxo está na intensidade desejada.

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Peculiaridades dos LEDs brancos

Há outras características interessantes sobre os LEDs brancos, que podem ajudar a utilizá-los emanuseá-los melhor. A folha de dados da Nichia [23], por exemplo, informa que para os LEDsbrancos emitirem uma cor estável, devem trabalhar sempre acima de 10% da capacidade

máxima de corrente.

O mesmo texto também alerta que alguns LEDs não toleram limpeza por ultrassom, ao passoque o datasheet do LED SMD 5050 da Wah Wang [20] orienta que seja usada potência abaixo de15W e o banho de limpeza tenha menos de 1 litro. A Osram [16] também não recomenda a limpezapor ultrassom. E todos os fabricantes pesquisados aceitam ou recomendam a limpeza dos LEDs comálcool isopropílico.

A corrente de trabalho

Talvez a característica mais importante do LED seja a corrente de trabalho. Apesar dos LEDsapresentarem uma queda de tensão, eles não podem ser considerados como resistores, pois

não oferecem qualquer limitação de corrente. Se ligarmos uma fonte de alimentação de 4,5Vdiretamente em um LED branco, ele irá consumir toda a corrente elétrica que a fonte puder suprir,

pois a resistência do LED, quando conduzindo, é quase nula.

Como a corrente é I=V/R, e R neste caso, tende a zero, a corrente tenderá a um valor infinito (V, dequalquer valor, dividido por um valor muuuuuito menor). Na prática, há outros fatores limitantesenvolvidos, mas a intenção aqui é dar uma ideia do comportamento do circuito.

Se formos olhar novamente a figura 2, o trecho de que estamos falando é a parte vertical da curva,logo após o “joelho”, dentro da região de polarização direta. É quando a corrente sobeinfinitamente, após ultrapassar 3,7V. Relembrando: os LEDs trabalham (emitem luz) apenas na parteanterior a este ponto, dentro do “joelho”. Acima disso, queimam, quando é ultrapassada a correntemáxima para a qual foram projetados.

Por isto, uma conexão direta do LED à fonte de energia, sem limitação de corrente, édesaconselhada. Mas existem no mercado muitas lanternas de LED que utilizam esta condenávelforma de ligação, pois confiam na baixa capacidade de corrente das pilhas.

A ideia é simples: se a corrente é muito alta, naturalmente as pilhas irão baixar a tensão(diminuindo a corrente) e o circuito entrará em equilíbrio. Mas os LEDs vão perdendo a capacidadede iluminação com o tempo, que é culpa, em boa parte, do surto inicial de corrente a que sãosubmetidos.

Isto ocorre porque, como os LEDs não são idênticos (apresentam quedas de tensão diferentes),quando ligados em paralelo um deles entrará em funcionamento primeiro, por causa da barreira depotencial menor. Ele receberá toda a corrente das pilhas, numa intensidade muito alta. Daí, como a

corrente de trabalho mais alta sobre o LED aumenta sua queda de tensão [5], os outros LEDscomeçarão a ligar. Isto acontece numa fração de segundo. Mas o dano já está feito (rever figura 19).No curto prazo, os LEDs não ligam mais.

Limitando a corrente no LED – o modo mais simples

Algum tempo atrás, ganhei uma pequena luminária de LEDs, alimentada por 3 pilhas palito (total de4,5V) e também por um cabinho USB, que podia ligá-la no computador (5V). Sem conhecer oproduto, liguei a luminária numa fonte de 5V da bancada e os LEDs iluminaram, mas começaram a

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apagar, um a um. Exalavam um cheiro forte, pois estavam queimando.

Abri a luminária e fui surpreendido ao encontrar todos os 12 LEDs em paralelo, conectadosdiretamente à fonte de energia. A figura 26 mostra o esquema elétrico do produto original. Fui àloja, reclamei e troquei por outra luminária, nova e igual. Daí, antes de ligá-la, fiz algumasmodificações para evitar o problema criado pelo fabricante.

A proposta é implementar um resistor limitador para cada LED, que é o modo mais simples delimitar a corrente. O cálculo, neste caso, feito para um LED, é válido para os demais, pois todosestão em paralelo. Assim, são 12 resistores, para os 12 LEDs da luminária. O esquema alterado daluminária aparece na figura 27.

Figura 26 – Esquema original dalanterna.

Figura 27 – Esquema da lanternamodificada.

Poucas e simples contas

A Lei de Ohm diz que V=RI. Ou seja, tensão (V) é igual a resistência (R) vezes a corrente (I). Afigura 28 traz a Lei de Ohm em forma gráfica, fácil de aprender.

Então, a luminária em questão pode ser alimentada por tensões entre 4,5 e 5V, provenientes de 3pilhas ou da fonte do computador, respectivamente. Vamos aceitar também as pilhas recarregáveis, Seguir


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que tem 1,2V. Assim, temos uma faixa de alimentação entre 3,6V e 5V, na qual a lanterna deveráfuncionar.

Figura 28 – Lei de Ohm.

Muitos utilizam, como regra geral, a corrente na faixa de 10 a 25mA para os LEDs brancos comuns.Mas eles funcionam desde 1mA. Para economizar energia, mas ainda assim dispor de um nívelluminoso razoável e também para aumentar a durabilidade dos componentes, determinamos umacorrente mínima de 10mA e máxima de 20mA.

Vamos rever a página da Trainweb [5]. De lá, extraímos o gráfico de tensão x corrente para os LEDs(figura 29). Este gráfico mostra apenas a faixa de operação dos LEDs (o “joelho” da figura 2). Ele foi

montado pelo autor da página, após realizar diversas medições. Vamos considerar somente a curvamais à direita, do LED branco.

Figura 29 – Gráfico de tensão versuscorrente em LEDs.

Para a corrente mínima de 1mA (0,001A), o gráfico da figura 29 informa uma queda de tensão aoredor de 2,5V. O valor da tensão de alimentação mínimo será de 3,6V. Daí, a limitação da correntedeverá tomar por base a tensão de 3,6V (pilhas) menos 2,5V (LED), o que dá 1,1V. O cálculo será,então, R=V/I.

R=1,1/0,01

R=110 ohm. Este será o valor máximo de R, ou seja, definimos a corrente mínima, para quando aspilhas estão fracas.

Agora, vamos calcular o resistor para o valor de tensão mais alto. A tensão para cálculo será de 5Vmenos 3,6V, que é a queda de tensão do LED quando alimentado por corrente de 20mA. Temos1,4V.

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R=1,4/0,020

R=70 ohm. Este é o valor de R para a corrente máxima, quando alimentamos o circuito com o caboUSB.

Então, devemos escolher um resistor comercial entre 70 e 110 ohm. Escolhemos 82 ohm, que é umvalor comercial mais próximo (poderia também ser de 100 ohm).

Também queremos calcular se o resistor escolhido não ultrapassa nem fica abaixo da correnteplanejada. Então, I=V/R.

I=1,1/82, que dá 13mA para a alimentação de 3,6V.

I=1,4/82, que dá 17mA quando a alimentação é de 5V.

Além disso, um resistor de 82 ohm ativará os LEDs até quando as pilhas ficarem bem gastas, com2,6V. Pois nesta tensão é que será alcançada a corrente mínima de 1mA por LED. Em teoria, ocircuito utilizará as pilhas até o talo…

A alteração de uma luminária

Um pouco de prática. A figura 30 mostra o resistor de 82 ohm (faixas cinza, vermelho, preto),utilizado na luminária. Para quem quiser saber mais sobre as cores dos resistores e respectivosvalores, consultar a Feira de Ciências [24]. Os passos para efetuar as modificações da luminária deLEDs estão nas figuras 31 a 50.

Nas figuras 34. 35 e 36 está a sequência para a interrupção das trilhas da placa de circuitoimpresso, que abriga os LEDs. A intenção é individualizar as ligações de um dos polos de cada LED(não importa qual, desde que todas as interrupções sejam do mesmo polo). Em nosso caso, asinterrupções foram feitas nos ânodos dos LEDs. Os resistores foram ligados nestas interrupções edepois unidos num ponto, que liga ao positivo (figuras 37 a 41).

Com o conjunto montado, foi medida a corrente total dos LEDs, com uma fonte de 5V (figura 42). Oconsumo foi de 170mA, que, dividido por 12, dá aproximadamente 14mA por LED. O que demonstraque os cálculos foram razoavelmente corretos. Pode-se considerar que a desigualdade dos LEDs daluminária aumentou o erro dos cálculos, já que os LEDs são de procedência desconhecida e nãoforam testados individualmente.

Como a modificação foi feita às pressas, houve um percalço. Ao remontar a luminária, foiencontrado no meio do compartimento que aloja os LEDs, literalmente, um pequeno poste… Pareciaser um mecanismo de centralização entre a peça superior e inferior, e como não encontrei outrarazão para ele existir, foi extirpado (figuras 43, 44, 45 e 46). Se tivesse sido menos afoito namontagem dos resistores, poderia tê-los colocado mais folgados, o que permitiria contornar o

obstáculo plástico e teria mantido intacta a luminária.Nas figuras 48 e 49 aparece a luminária já montada, e na figura 50 o cabo, utilizado para ligá-la auma porta USB.

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Figura 30 – Resistor de 82 ohm, 1/4W,utilizado na adaptação.

Figura 31 – Abertura da luminária I.

Figura 32 – Abertura da luminária II.

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Figura 33 – Abertura da luminária III.

Figura 34 – Placa de circuitoimpresso com os LEDs.

Figura 35 – Placa de circuitoimpresso contra a luz. Já podem sernotadas algumas trilhas retiradas.

Figura 36 – Placa de circuitoimpresso contra a luz. Todas as Seguir


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trilhas removidas, com os ânodos decada LED isolados.

Figura 37 – Utilização da frente daluminária como apoio para soldar osresistores.

Figura 38 – Soldagem dosresistores I.

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Figura 39 – Soldagem dos resistoresII.

Figura 40 – Soldagem dos resistoresIII.

Figura 41 – Soldagem dos resistoresIV. Seguir


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Figura 42 – Medição da corrente dosLEDs.

Figura 43 – Ilha plástica inferior nocompartimento dos LEDs.

Figura 44 – Ilha plástica superior nocompartimento dos LEDs. Seguir


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Figura 45 – Compartimento inferiordos LEDs após remoção da ilhaplástica.

Figura 46 – Compartimento superiordos LEDs após remoção da ilhaplástica.

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Figura 47 – Montagem dos LEDs nocompartimento.

Figura 48 – Aparência frontal daluminária.

Figura 49 – Luminária pronta, compilhas e funcionando.

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Figura 50 – Cabo USB da luminária,com um plugue P4 na outraextremidade.

Maneiras de alimentar os LEDs

A folha de dados da Nichia [23] informa que seus LEDs podem ser ligados em paralelo, quandoconectados a uma fonte de corrente. Quando os LEDs são de marca reconhecida, como estes daempresa japonesa, a qualidade fica evidente e pode ser que exista muita semelhança entre osprodutos de uma linha, o que talvez torne aceitável a ligação em paralelo. Mas tenho minhasdúvidas, continuo preferindo ligá-los com fontes de corrente individuais. Ou em série, quandohouver suficiente tensão de alimentação.

O mesmo documento informa que, quando os LEDs são ligados a uma fonte de tensão, devem terum resistor em série – que, no fim das contas, transforma a alimentação por tensão fixa emalimentação por corrente fixa… Ou seja, sempre ligue os LEDs em fontes de corrente!

Fonte de corrente, para quem não sabe, é aquela que mantém o fluxo de corrente de modoconstante. Ou seja, controla-se o valor da corrente, não da tensão. A fonte de corrente mais simplesé o resistor. Os circuitos eletrônicos que atuam como fonte de corrente imitam o comportamento doresistor. É desejável que a fonte de corrente tenha uma alta impedância.

Para levar a cabo esta tarefa, são necessárias tensões mais altas na entrada do que para as fontesde tensão fixa. Num exemplo hipotético: não importa se a carga é de 1 ohm ou 100 ohm, a fontedeve fornecer a mesma corrente para os dois casos. A tensão sobre a carga poderá variar, mas acorrente sempre será a mesma, para qualquer caso.

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Figura 51 – Configuração do LM317como fonte de corrente. Fonte: STMicroelectronics [25].

O circuito integrado regulador LM317 – ver referência [25], um componente corriqueiro em fontes dealimentação ajustáveis, pode ser utilizado como fonte de corrente. Fabricado desde a década de1980, é muito comum ainda hoje no comércio de eletrônica e facilita a implementação de qualquer

fonte de corrente de até 1,5A.

Ele admite até 40V de diferença de tensão entre a entrada e saída e é vendido em váriosencapsulamentos. O invólucro TO-220 dissipa até 20W. Obviamente, com correntes mais altashaverá a necessidade de dissipador.

Na figura 51 é mostrada uma fonte de corrente com o LM317. O cálculo para determinar o valor dacorrente que o circuito fornecerá é simples:

I=Vr/R

Onde I é a corrente desejada, em Ampere, Vr é a tensão de referência (1,25V) e R o valor do

resistor. Então,

I=1,25/R

A folha de dados, da National, para o LM317 [26], orienta que o valor de R deve estar entre 0,8 ohme 120 ohm, o que significa que a corrente mínima que ele fornece nesta configuração é 10mA(1,25/120 = 0,0104A).

Além disso, é necessário somar às tensões de acionamento dos LEDs, a queda de tensão causadapelo LM317 – que é de aproximadamente 2,5V. O circuito somente poderá ser alimentado comtensões superiores a esta soma.

A página de Francesco Sacco, Epopeia Eletrônica [27], tem a tradução de uma nota técnica da ONSemiconductors sobre fontes de corrente específicas para LEDs com o LM317. Lá são mostradas, porexemplo, maneiras de ligar LEDs em paralelo, com acionamento individual.

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Figura 52 – Fonte de correnteconstante ajustável, com LM317.Fonte: Talking Electronics [28].

Outra fonte de corrente com o LM317 está na Talking Electronics [28], que mostra como fazer umLM317 fornecer desde poucos miliamperes até 500mA, de modo continuamente ajustável. Oesquema está mal desenhado, pois a entrada fica à direita, em posição inversa à usual (figura 52).

Tirando isto, é um circuito interessante para testar, pois a proposta dele é passar a maior parte dacorrente sobre o transistor, permitindo o uso de potenciômetro comum. Mas deve-se atentar que aqueda de tensão sobre o circuito aumentará ainda mais.

Mais fontes de corrente

A linha de reguladores 78xx (7805, 7808, 7809, 7812, 7815, etc.) também pode ser utilizada comofonte de corrente de até 1A (para o encapsulamento TO-220). O esquema mostrado na figura 53utiliza o 7805, ligado da mesma forma que o LM317. Além dos capacitores adicionais, muda ocálculo, que deve considerar a tensão de trabalho do regulador (Vreg, que com o 7805 é 5V) e acorrente quiescente Iq, que é de 4,2mA para este regulador – ver referência Newpic [28]. A fórmulapara o cálculo da corrente de saída Is é:

Is = Vreg/R + Iq

Figura 53 – Fonte de corrente com78xx, até 1A. Fonte: Newpic [29].

O mesmo artigo da Newpic mostra como fazer uma fonte de corrente, ajustável continuamente, com Seguir


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os 78xx. Há também um datasheet da Texas Instruments [30], que mostra as configurações de fontede corrente para o LM340 ou LM78xx. O LM340, pela folha de dados, tem corrente quiescente bemmais baixa: 1,3mA.

Acionando LED à moda antiga

A página Troniquices [31] traz uma fonte simples de corrente constante, com transistor, estabilizado

por diodo zener (figura 54). Os valores dos componentes ali estabelecidos mantém uma corrente de20mA para o LED, sob tensões de alimentação entre 9 e 20V.

O autor chama o circuito de “resistência mágica”, porque ele funciona como se fosse umaresistência autoajustável, conforme a tensão de alimentação. É o que caracteriza, aliás, todas asfontes de corrente. O artigo explica detalhadamente como realizar a simulação do circuito no SPICE,mas não informa o método de cálculo do circuito.

Da Tnitrato [32], temos um esquema de fonte de corrente para 5A, sob 5V, dedicado à eletrólise(figura 55). Para funcionar adequadamente com LEDs, deve-se recalcular seus componentes. Omotivo deste circuito aparecer aqui é que ele é bastante semelhante ao anterior, só que manejamuito mais potência (25W).

Isto torna-se possível por causa do acoplamento Darlington dos transistores, que aumentatremendamente o seu ganho. Neste tipo de acoplamento, o ganho de um transistor é multiplicadopelo ganho do outro. Os dois transistores, neste caso, trabalham como se fossem um só. Quantomaior o ganho de um transistor, menos corrente de base será necessária para manejar a correnteentre emissor e coletor. Para maiores detalhes sobre esta ligação, consultar a Electronics-tutorials[33].

Figura 54 – Fonte de correnteconstante com transistores e diodozener, para 20mA. Fonte: Troniquices[31].

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Figura 55 – Fonte de corrente comdiodo zener e transistores emacoplamento Darlington, com 25W depotência. Fonte: Tnitrato [32].

Só que estes circuitos tem limitações, com relação à tensão de alimentação. Se ela alterar muito, oresistor que polariza o diodo zener deverá ser recalculado, para evitar sobrecarga. Além disso, hádificuldade de acionamento através de outros dispositivos, como os microcontroladores.

O funcionamento desta implementação é baseado no diodo zener, que estabiliza a tensão em umvalor determinado e deriva parte da corrente que recebe para a base do transistor. Desta forma, acorrente de base será sempre igual, fazendo com que a corrente entre coletor e emissor, bemmaior, também seja constante.

Mas, muita corrente vai só para o diodo zener, especialmente quando a alimentação alcança o valormáximo. Sob 9V, o zener drena 2mA, que sobem para 7mA quando a tensão chega em 20V (figura

54). Em tempos de economia energética, não é aceitável desperdiçar, em forma de calor, quase30% da energia para alimentar um LED.

E a configuração da figura 55 parece ter um problema básico de projeto. Todo transistor, quandoconduzindo, mantém entre base e emissor uma tensão em torno de 0,6V, devido à queda de tensãoda junção semicondutora. No caso de uma junção Darlington, a tensão dobra: 1,2V. Então, pergunto:de que adianta ligar ali – entre base e emissor – um diodo zener, de tensão muito mais alta (3,3V),se a tensão direta da junção não irá aumentar?

Claro, a implementação funciona bem se houver um resistor de emissor, como na figura 54. Mas nodiagrama da figura 55, a corrente não irá passar pelo diodo zener. Ou seja, este componente nãofará nada, pois toda a corrente será levada para a base do primeiro transistor.

Circuitos simples, mas eficientes e funcionais

Há uma interessante fonte de corrente, proveniente do livro “311 Circuitos” da Elektor, sob o título“Simple LED Constant Current Source” [34]. A dica (somente o esquema) foi publicada na internetpela Eletrônica Silveira [35]. A configuração mantém uma corrente aproximada de 20mA e pode seralimentada por tensões entre 5 e 24V (figura 56).

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Fonte:Eletroalerta[36].

Outro circuito, ligeiramente diferente, vem do sítio Eletroalerta [36]. Ele aceita uma tensão detrabalho entre 6 e 15V (figura 57). A diferença entre o circuito anterior e este é que os componentesformam um bloco, que pode ser ligado como um resistor: em série com o LED. Além de utilizar um

transistor Darlington (BD679 ou TIP120), que amplia a potência desta implementação, poismanipula até 100mA de corrente – de acordo com o texto.

O autor utilizou uma tensão de referência por volta de 0,56V, pois o cálculo é exatamente o mesmodo circuito da figura 56: de acordo com o artigo, se o valor de R2 é de 56 ohm, a corrente nodispositivo será de 10mA. Se R2 é de 5R6 ohm, a corrente será mantida em 100mA.

Por causa da ligação em série com o bloco de componentes, o LED pode ser montado de outraforma: ligado ao ramo positivo da alimentação. Isto facilitaria a implementação de um comandoliga/desliga, pois seria suficiente desconectar do positivo o resistor R1 (10K) e acoplá-lo à saída dequalquer circuito digital, como um microcontrolador ou uma porta lógica. A figura 58 ilustra estapossibilidade.

Figura 58 – Possibilidade de controleda fonte de corrente por interfacedigital.

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Figura 59 – Fonte de corrente paraLEDs com transistores. Fonte: BrigthHub Engineering [37]

Figura 60 – Fonte de corrente para

LEDs com transistores, manuscrita.Fonte: Delabs [38].

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Figura 61– Fonte de corrente paraLEDs, com transistor MOSFET. Fonte:Electronics-DIY [39].

Da página da Bright Hub Engineering [37] vem outro circuito de mesmo tipo (figura 59) e mesmafórmula de cálculo. Ela traz o cálculo tanto do resistor de emissor (R2) quanto do resistor de base(R1), este também muito simples:

R1=(Vb-0.6) * Hfe / I

Onde Vb é a tensão sobre R1 (o potencial máximo que ele receberá quando ligado),

Hfe = é o ganho de corrente de T1 (beta – disponível nos respectivos datasheets) e

I = corrente sobre o LED.

Este circuito (da figura 59) já vem com a facilidade de comando externo. No sítio da Schematics

from Delabs [38], encontramos outro circuito semelhante (figura 60), também dedicado àalimentação de LEDs, utilizável até 25V, com 20mA máximos.

A última fonte de corrente, na figura 61, proveniente da página Electronis DIY [39], funciona comtensões entre 2 e 18V. O autor adotou como chave um transistor MOSFET de potência (apesar detê-lo desenhado incorretamente), o que diminuiu a tensão mínima para o funcionamento do circuitoe possibilita sua utilização em aparelhos portáteis. O sítio Mad Scientist Hut [40] também descreveuma fonte de corrente com transistor MOSFET, com cálculos.

Esta configuração facilita a implementação do recurso de partida/parada suave, pois a porta doMOSFET só precisa de tensão para ser acionada (a corrente que ela drena é desprezível). Parabaixas tensões de trabalho, é necessário empregar um transistor MOSFET de acionamento por nível

lógico. Estes transistores costumam chavear a partir de 2,5V. Já os MOSFETs comuns, somenteconseguem acionar plenamente a carga com uma tensão de porta ao redor de 10V.

Todas as implementações das figuras 56 em diante funcionam da mesma forma. Por isso, vamosexplicar o funcionamento somente do esquema da figura 61.

O transistor Q2 é um MOSFET de potência, canal N, que funciona como uma resistência variável. R3é o resistor sensor, ligado entre o terminal Supridouro – S e o terra, que exibe uma tensão entre Seguir


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seus terminais, proporcional à corrente de Q2.

O valor de R3 é calculado para apresentar 0,7V na base de Q1, assim que a corrente máxima éatingida. Ou seja, o transistor Q1 só entra em ação – para reduzir a tensão de Porta (G) -, se acorrente ultrapassar o valor previsto. Caso contrário, o transistor MOSFET Q4 não é incomodado econduz plenamente, o que indica que sempre a corrente estará no valor máximo (se a fonte tiverpotência suficiente).

Estes circuitos tem a vantagem de aceitar o comando por qualquer dispositivo externo, inclusiveacionamento PWM. Podem manejar correntes desde alguns miliamperes, até 20A ou mais, desdeque sejam escolhidos os componentes adequados e satisfeitas as condições de dissipação de calor.

Qual fonte de corrente escolher?

As fontes de corrente mostradas nos tópicos anteriores tem vantagens e desvantagens, quepoderão indicar qual o circuito mais adequado para cada aplicação.

Utilizando circuitos integrados reguladores de tensão, como o LM340, LM317 ou 7805, dentreoutros, temos um dispositivo pronto para fornecer correntes até 1 ou 1,5A, que é de fácil

implementação. Quando não se deseja comandar o LED através de um circuito eletrônico, é umaopção interessante. A configuração com 7805 pode ser montada com componentes de sucata, maso LM317 é de uso mais raro em equipamentos eletrônicos.

As fontes de corrente que utilizam diodo zener para sua estabilização necessitam decuidadoso projeto para que possam ser utilizadas corretamente, e também não são adequadas acomandos externos. Além disso, os cálculos dos componentes são muitos e dificultam a adequaçãodo circuito para outros casos, conforme pode-se ver na Wikipédia [41]. Outra dificuldade éencontrar o valor exato do diodo zener em sucatas.

O circuito mais versátil é a fonte de corrente com resistor sensor (resistor shunt ) e transistorMOSFET, pois pode manipular muita potência, facilita a utilização em equipamentos portáteis e

permite a configuração do comando externo, caso desejado. Além de utilizarem componentes muitocomuns em sucatas, como fontes de computador.

Um circuito prático, para acionar LEDs com segurança

Na figura 62 aparece um diagrama de fonte de corrente com transistor MOSFET e algunscomponentes adicionais. Este circuito foi testado por mim e funciona muito bem. Tem partida edesligamento suaves, além de proteção contra sobrecarga e inversão de polaridade no LED.

Este circuito não define quantos leds serão alimentados. Podem ser utilizados muitos deles emsérie, desde que a queda de tensão de todos eles somados fique pelo menos 2V abaixo da tensãode alimentação.

Também deve ser garantido que a porta do transistor não receba tensão mais alta do que a tensãode acionamento, algo entre 5 e 10V – dependendo do tipo de MOSFET. Isto pode ser feito com outrodiodo zener, de tensão um pouco maior (7,5 ou 12V, respectivamente), ligado entre a porta e osupridouro.

A proteção contra sobrecarga, feita com um diodo zener, com tensão um pouco maior do que aqueda de tensão do LED, foi colocada em paralelo com ele. Este diodo zener (D1) deve ser alteradocaso sejam ligados mais LEDs, pois ele sempre deve ter tensão maior que a soma de todas as Seguir


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quedas de tensão dos LEDs ligados em série.

Poderia ser utilizado (para um LED) um diodo zener de 3,9V. Mas de modo a diminuir a fuga decorrente, pois seriam apenas 0,2V de diferença em relação à queda de tensão do LED branco (3,7V),foi escolhido um diodo zener de 4,3V, o que dá uma folga de 0,5V. Com mais LEDs em série, a folgatotal pode ser reduzida. Se a aplicação destina-se a acionar LEDs de outras cores, também deveráser ajustado o valor do diodo zener, de acordo com a queda de tensão resultante.

Para proteger contra tensão reversa, poderia ser deixado o próprio diodo zener D1, pois osdatasheets informam que a queda de tensão direta deles é de 1,2V. Este valor ainda ficaria abaixoda queda de tensão de qualquer LED. Novamente, por precaução, coloca-se um diodo inversamentepolarizado (D3).

Aqui, é mais adequado utilizar diodos rápidos, como o 1N4937, muito comum em reatores delâmpadas fluorescentes, ou algum outro, proveniente de fontes de PC ou do estágio horizontal detelevisores. A razão para utilização de diodos com breve tempo de resposta é que, como osMOSFETS tem um diodo rápido inversamente polarizado entre o Dreno e Supridouro, poderia ocorreralguma tensão inversa sobre o LED, num pequeno intervalo de tempo, no qual ele estariadesprotegido. Se o LED utilizado tem diodo ESD interno, D3 é desnecessário.

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Figura 62 – Circuito de fonte de corrente, com partida e desligamentosuave, mais proteções.

A partida e o desligamento suaves. Os transistores MOSFET chaveiam quando existe umatensão suficiente na porta (Gate). A impedância deste terminal G é tão alta que o consumo decorrente não é considerado relevante. Assim, basta existir uma tensão suficiente na porta para queseja possível acioná-los.

No caso de MOSFETs que aceitam acionamento por níveis lógicos, geralmente considera-se umatensão de alimentação de 5V. O dispositivo liga quando a tensão sobe além de 2/3 da alimentação,e desliga quando ela fica 1/3 abaixo de 5V. Muitos destes transistores chaveiam já a partir de 2,5V.Outros transistores MOSFET, de acionamento tradicional, ligam plenamente a carga quando a portaalcança cerca de 10V.

Então, para conseguirmos arranque ou parada suaves em transistores MOSFET, é necessário elevarou abaixar lentamente a tensão de porta. Este comportamento pode ser configurado facilmentecom um capacitor (C1), ligado entre a porta e supridouro de Q2 (figura 62). Através de um resistorde alto valor (R1), o capacitor carrega-se lentamente.

O resistor R2, colocado em paralelo com o capacitor, garante que ele ficará descarregado nopróximo acionamento. O seu valor determina a velocidade de descarga de C1 e deve ser pelomenos o dobro de R1, para não diminuir demais a tensão de acionamento da porta. Com baixastensões de alimentação, a tensão de porta reduzida pode causar funcionamento errático.

A extremidade livre de R1 pode estar ligada a qualquer circuito que forneça os níveis lógicos alto

(valor próximo ao da alimentação) e baixo (valor próximo a zero). Mais ou menos como se fôssemosconectar este resistor ao positivo, para ligar os LEDs, ou aterrado, para desligá-los.

Deve-se atentar para o comportamento de R1, quando aterrado (nível lógico baixo). Ele ficará, nestecaso, em paralelo com R2, fazendo com que a descarga de C1 seja mais rápida. Caso o técnico nãoqueira este comportamento, pode-se intercalar um diodo de sinal (D4) em série com R1. Da forma

como está ligado (figura 62), D4 somente pode injetar tensão no circuito, não retirá-la.

Se for desejado um acionamento PWM, é interessante eliminar C1, porque ele poderá influenciar nochaveamento, dependendo da frequência utilizada. Ou então deve-se reduzir o seu valor até que ainterferência, vista através do osciloscópio, seja insignificante. R2, neste caso, também seráretirado.

Com esta configuração, temos um sistema de acionamento simples, confiável, eficiente e de baixocusto.

Os transistores comuns e Darlington também podem utilizar um capacitor para a função de retardo.Mas como a corrente de base deles é bem mais alta, o valor de C1 terá que ser maior. Não tanto

para os transistores Darlington, que são um meio termo entre os bipolares e os MOSFET, devido aoalto Hfe.

Outros circuitos práticos para LEDs

Na internet tem muita coisa sobre LEDs. Escolhi alguns circuitos, que considero interessantes e queajudam a dar um panorama do que é possível fazer na área da iluminação.

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Belza é uma excelente página de eletrônica, da República Tcheca, que tem ideias muitointeressantes. Por exemplo, um projeto completo de uma lâmpada LED para 230V [42], onde o autormostra o que aconteceu com os LEDs brancos depois de 7 meses. Ou uma pequena luz noturna,daquelas que ficam na tomada, também para ligar em 230V [43]. Alguns artigos tem duplalinguagem (inglês e tcheco). Mesmo assim, o idioma tcheco não é problema, pois pode-se pedir parao Google traduzir a página…

Na Circuits Lab [44], tem o diagrama de um cluster de LEDs vermelhos para luz de freio (brakelight ). Do mesmo sítio, vem um esquema de lanterna tipo caneta [45], que utiliza 4 pilhas botão. Ébaseado em um circuito da Elektor.

Por último, um projeto de controle para LEDs RGB, vindo da página Electronics-DIY [46]. Tem odesenho da placa de circuito impresso e pode ser modificado para alimentar tiras de LEDs RGB. Ocircuito modifica continuamente a cor emitida, da mesma forma que alguns produtos comerciais.Não utiliza microcontrolador, apenas um CMOS 4029 e um 555, além de poucos componentes mais.

Notas finais

Para todos os circuitos mostrados é necessário observar as recomendações sobre a tensão máxima

admissível, tensão reversa, eletricidade estática e sobrecorrente. Projetando cuidadosamentecircuitos de alimentação de LEDs, com as devidas proteções, respeitando os seus limites, elespoderão prestar bons serviços por muito tempo. Aliás, esta deveria ser a regra: monte um circuito edepois esqueça que ele existe, pois sempre que precisar ele estará fazendo a sua parte. A vidamuda demais para ficarmos fazendo sempre as mesmas coisas.

Nota-se, no texto, que a tensão de referência para a junção semicondutora não é unânime.Dependendo da fonte consultada, encontramos valores desde 0,5V até 0,7V. Não é uma diferençaapreciável, além do que, nas montagens, sempre ocorrem desvios dos valores projetados. Emcircuitos eletrônicos, a prática sempre melhora a teoria, pois conforme a origem do componente,poderão ocorrer mudanças mais ou menos importantes no comportamento esperado.

Neste artigo, não cogitei de alimentar os LEDs com pulsos, somente com corrente contínua. Aalimentação com ondas tipo PWM, destinada a regular a intensidade de corrente, é mais complexade implementar e presta-se melhor a circuitos com microcontroladores ou circuitos integradosdedicados, como o TL494 ou SG3525.

Outra questão é a vida útil estimada para os LEDs. Este artigo pretende, em primeiro lugar,demonstrar formas adequadas de ligá-los, de modo a garantir sua vida útil. Outro objetivo é exporsuas características, para que possam ser melhor conhecidos. Pois a utilização sem qualquercuidado faz com que a durabilidade deles seja muito menor do que a anunciada. Isto tem ocorridoem grande escala na indústria de transformação, que procura reduzir os custos justamente ondenão deveria: o circuito de acionamento dos LEDs.

E um detalhe sobre gasto de energia. Apesar da tão propalada economia, mesmo os LEDs não sãoum exemplo perfeito. São somente o reflexo do estágio atual de nossa tecnologia. Porque, se asincandescentes transformam em luz apenas 5 a 10% da energia que recebem, os LEDs são só um

pouco melhores. Do total, somente 30% vira luz, o resto é calor. E as fluorescentes estão nomeio destes valores, pois são piores que os LEDs. Portanto, ainda temos muito o que melhorar, parao nosso futuro.

Referências Seguir


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[1] ISCTE – Instituto Universitário de Lisboa – Diodos – http://cadeiras.iscte.pt/fe/diodos.ppt

[2] UNB – LARA – Universidade de Brasília – Laboratório de Automação e Robótica – Diodoshttp://lara.unb.br/~antonio/files/teaching/dce/diodos_20112.pdf

[3] Oksolar – LED color chart – http://www.oksolar.com/led/led_color_chart.htm

[4] Wikipedia – LED – http://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode

[5] Trainweb – Dicas sobre utilização dos LEDs em modelismo –

http://www.trainweb.org/girr/tips/tips7/white_led_tips.html

[6] Google Patents – Patente do LED azul com camada fluorescente, para emitir luz branca –http://www.google.com/patents/US6922024

[7] Polytech Lab – Blog coreano com as tecnologias de desenvolvimento dos LEDs e OLEDs –http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=polytechzone&logNo=140057557662

[8] Rohm – Fundamentos da fabricação dos LEDs, especialmente os brancos – http://micro.rohm.com/en/products/lighting/led/index.html + http://micro.rohm.com/en/products/lighting/led/index2.html

[9] Osram – Led Golden Dragon Plus – http://en.wikipedia.org/wiki/Osram_Opto_Semiconductors_GmbH

[10] Photal – Espectrograma de emissão de LED RGB – http://www.photal.co.jp/english/product/le_me_0.html

[11] CED – UFSC – Funcionamento das lâmpadas incandescentes – http://www.ced.ufsc.br/men5185/trabalhos/63_lampadas/incand/funciona03.htm

[12] Philips Luxeon – Folha de dados dos LEDs Rebel ES – http://www.philipslumileds.com/uploads

/17/DS61-pdf

[13] Leds Magazine – Understanding color science to maximize success with LEDs – part 4 –http://ledsmagazine.com/features/10/2/11

[14] Popular Mechanics – Comparação entre diversas lâmpadas – http://www.popularmechanics.com/technology/gadgets/tests/incandescent-vs-compact-fluorescent-vs-led-ultimate-light-bulb-test#slide-1

[15] Sharp – Led Solder – Manuseio dos LEDs brancos – http://www.sharp-world.com/products/device/lineup/data/pdf/datasheet/led_solder.pdf

[16] Osram – ESD Protection while Handling LEDs – http://catalog.osram-os.com/jsp/download.jsp?rootPath=/media/&name=ESD_Protection_while_Handling_LEDs.pdf&docPath=Graphics/00044269_0.pdf&url=/media//_en/Graphics/00044269_0.pdf

[17] Info Escola – Série triboelétrica – http://www.infoescola.com/eletrostatica/serie-triboeletrica/

[18] Feira de Ciências – Série triboelétrica – http://www.feiradeciencias.com.br/sala11/11_51.asp Seguir


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[19] Acrosentec – Mechanism of ESD Shock to LED – http://www.acrosentec.com/home/esd

[20] Wah Wang – Folha de dados do LED 5050, tipo SMD – http://www.wahwang.com/eng/component_details.php?cid=3

[21] Sigetronics – Zener diodes for ESD/EOS Protection – http://www.sigetronics.com/News/Zener%20diodes%20for%20ESD%20EOS%20protection.pdf

[22] Philips – Understanding LED perfomance – www.philipslumileds.com/uploads/14/NA05-pdf

[23] Nichia – Datasheet de LED branco 5mm de alta indensidade, com informações sobre manuseio– http://www.nichia.co.jp/specification/en/product/led/NSPW510HS-K1-E.pdf

[24] Feira de Ciências – Tabela de cores dos resistores – http://www.feiradeciencias.com.br/sala15/15_28.asp

[25] ST Microelectronics – Folha de dados do LM317- http://www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/datasheet/CD00000455.pdf

[26] Datasheet Catalog – Folha de dados do LM317 da National – http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/nationalsemiconductor/DS009063.PDF

[27] Epopeia Eletrônica – Fontes de corrente com LM317 – http://www.epopeiaeletronica.com/v3/index.php?option=com_content&view=article&id=70:esquema-de-fonte-de-corrente-constante-para-led-and8109d-on-semi&catid=48:fontes-de-alimentacao&Itemid=75

[28] Talking Electronics – Fonte de corrente constante até 500mA – http://talkingelectronics.com/projects/200TrCcts/101-200TrCcts.html?#13

[29] Newpic – 10 circuitos úteis com reguladores de tensão da série 78xx –http://www.newpic.com.br/addin/downloads//arquivos/2469Dez%20circuitos%20%FAteis%20com%20reguladores%20de%20tens%E3o%20da%20s%E9rie%2078xx.pdf

[30] Texas Instruments – Folha de dados do LM340 e LM78XX – http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm340-n.pdf

[31] Troniquices – Fonte de corrente de 20mA com um transistor – http://troniquices.wordpress.com/2011/03/11/e-super-facil-simular-um-circuito-electronico/

[32] Tnitrato – Quimica inconvencional – Fontes para eletrólise – http://tnitrato.no.comunidades.net/index.php?pagina=1254463763

[33] Electronics-tutorials – Darlington transistors – http://www.electronics-tutorials.ws/blog/darlington-transistor.html

[34] Elektor Elektronics – 311 circuits – Simple LED Constant Current Source – p.272

[35] Eletronica Silveira – Fonte de corrente constante 20mA para LED –http://eletronicasilveira.forumeiros.com/t1125-led-de-corrente-constante

[36] Eletroalerta – Fonte de corrente constante com transistores – http://www.eletroalerta.com/montagensonline/montagensonline_005.htm Seguir


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eusebiop17 de agosto de 2015 às 23:39Responder

Marcelo, o cara do link aí é mais detalhista que eu… Foi um saco ver o vídeo, a coisa não anda, é muita conversa. O ideal seria procuraralgum artigo pronto na web, escrito, mesmo que seja em outra língua.Por exemplo, tem uma loja que vende a placa pronta, com leds azuis:https://www.kabusa.com/frameset.htm?/m1200.htmOu este aqui, só texto: http://www.djdepot.com/changing_the_technics_1200_leds.html – quanto à tradução, apelapara o Google ou para um amigo(a).O restante das informações, meu artigo explica os cálculos e mostraum circuito de controle de corrente na figura 62, mas creio que no seucaso, poderia ser somente resistor em série. Apesar disso, há alguns

que reclamam que a luz strobo dá ruído no som, pois ela deve seralimentada com corrente pulsada.

Edson Cesar28 de junho de 2015 às 16:53Responder

Olá Zébio,Primeiramente parabéns pelos artigos tão didáticos. Estou procurando na

Internet uma “prova” de que o uso indiscriminado de luz tipo branca frianão é tão ideal assim e achei, em dois artigos seus a junção do que euquero. No seu artigo “Lampadas – I Porque as …” vc mostrou que aslâmpadas fluorescentes têm sérias falhas no espectro e, nesse artigo vcmostra as falhas no espectro dos LED’s. Já que o uso de lampadas LED’s está em alta, seria bom umaconscientização geral para as consequências desse uso, ao menos para osque embarcam nisso sem saber – simplesmente trocam uma lâmpadaincandescente por uma LED achando que vão ter o mesmo resultado…Gostaria muito de ver uma conscientização desse tipo feito por um site

acreditado como o seu.Grande Abraço

eusebiop28 de junho de 2015 às 22:14Responder

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Edson, obrigado pelas sugestões, quanto à conscientização, tentofazê-lo, através da informação, pois é a única forma que considero válida.É que, como dizem, a mente é uma porta que abre por dentro, nãoadianta querer forçar…

Mas com informação correta, as travas começam a cair e de repentetudo fica mais claro e faz sentido.

Meus artigos tentam fazer isso: informar, sem julgar.

Otávio Richter16 de maio de 2015 às 21:34Responder

Prezado Zébio:Bom dia.Meu nome é Otávio Richter.Sou engenheiro mecânico e tenho parcas noções de elétrica e quasenenhuma de eletrônica.Se possível, desejo que possa nos ajudar com o que abaixo segue.Estou desenvolvendo uma caneta luminosa, como se fosse uma pequenalanterna de mão, com as seguintes características:Uso de super LED (LED de potência com 3W) várias cores – uso 1 em cadacanetaCores utilizadas do super LED: vermelho, azul, verde, infravermelho e

ultravioletaFonte de alimentação: INPUT 110/220 V – OUTPUT 6 Vdc x 1A Os super LEDs (todos) funcionam com corrente de 700 mA Cada um dos LEDs possui uma tensão de trabalho, que determinará o seucorrespondente resistor.– Vermelho (Red) – 2,3V – resistor de 5,286Ω – P=2,59 W– Azul (Blue) e Verde (Green) – 3,45V – resistor de 3,643Ω – P=1,785 W– Infravermelho (Infrared) – 3,4V – resistor de 3,714Ω – P=1,82 W– Ultravioleta (UV) – 3,5V – resistor de 3,571Ω – P=1,75 WQuando se faz as ligações simples com estes componentes discretos, o

circuito esquenta muito, o que é ruim para quem irá segurar/usar a caneta,esta feita de alumínio para ajudar a dissipar o calor do LED e dasresistências, que aliás utilizei-as com o dobro da potência calculada.Os valores são todos muito próximos e a potência do circuito é deaproximadamente 2W (+/-), porisso esquenta.Eu não sei como reduzir este calor utilizando-se de outros circuitos ecomponentes da eletrônica. Existe uma forma de fazê-las brilharem sem

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esquentar?Outra limitação é o espaço. A caneta tem dimensões próximas de umacaneta (!!!!), um pouco mais “gordinha”.Seu diâmetro externo é de 5/8″ (15,785mm) e internamente tem umdiâmetro de 12,5 mm, com profundidade útil de 65 mm.Se tivermos de fazer uma PCI para ser acomodada dentro temos de seguir

estas dimensões, e ainda considerar a altura do conetor P4 de 15mm,sobrando 50 mm livres.Esta é uma consulta e não desejo aborrecê-lo com meu problema, masmuito apreciaria uma sugestão e orientação. Atenciosamente,Otávio [email protected] (55) (11) 99192-7576Escritório (55) (11) 2063-3573

eusebiop17 de maio de 2015 às 21:45Responder

Otávio, tem bastante espaço lá dentro para colocar componentes SMDde um circuito de controle de corrente, como o da figura 62.Resistores são ineficientes, pois perdem muita energia no caminho, emforma de calor.

Uma fonte de corrente constante aumenta muito a eficiência docircuito, além de não precisar reajustar para cada LED, é sódeterminar a corrente que será fornecida, pelo cálculo de um pequenoresistor, como colocado no artigo. Com a fonte de corrente, o calorgerado é quase todo do LED.

Por outro lado, dissipar 2 ou 3W numa caneta deste tamanho pode sercomplicado, pois apesar de parecer pouco calor, não é. Lembre-se queo LED é só um pouco melhor que as incandescentes, pois ele dissipa70% de calor para gerar 30% de luz. As incandescentes geram 5% deluz, para o restante de calor. Não sei se os LEDs informam a potência

de iluminação ou potência de consumo total. Creio que seja a últimaopção.

Por isto, pode ser que tenha que implementar melhorias na dissipaçãode calor caneta, como usar tubo mais longo ou de parede mais grossa,superfície externa corrugada e anodizada em preto, ou até utilizarcobre em vez de alumínio. Seguir


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Airon10 de maio de 2015 às 23:08Responder

Sobre tecnologias que utilizam drive e microcontroladores (interno) emLeds para dimerização de 100 a 300 lâmpadas. O que você pode comentar ? Abraço


Airon, tem muita coisa por aí, inclusive circuitos prontos. Geralmenteutilizam a tecnologia PWM (modulação por largura de pulso).

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Luis Henrique Sucharski7 de maio de 2015 às 23:15Responder

ola zebio estou com problemas com minha luminária de led tenho 06 ledsde 10w 10000k, 09 leds de 21000k e 03 leds de 3000k com uma fontechaveada de 360w, 30a com tensão de 12 volts. o problema é que quandoligo a luminária os leds ficam piscando e já perdi um, peguei meu

multimetro e medi a tensão que está chegando no led e da mais ou menos8.64v e na fonte almentei para 14v, e mesmo assim chega 8,64v troquei osresistor por 100 ohms 1/4w e mesmo assim nao deu certo. minha perguntaé a seguinte será que é o fio que estou usando que é 0,75mm ou tenho queusar um regulador de tensão. obrigado pela sua ajuda


Luis, releia atentamente o artigo, você precisa controlar a correntesobre os LEDs, a tensão vem na carona, ela irá variar conforme acorrente que for disponibilizada ao LED. Obviamente, considerandoque a tensão de alimentação da fonte de corrente seja maior que atensão do LED.Se você entrega 12V direto para um LED que tem ligações internas

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que vão até 8 Volt e pouco, certamente irá queimá-lo. Lembre-se:FONTE DE CORRENTE.

Santiago Luis Bargas22 de abril de 2015 às 07:26Responder

Zébio, bom diaPara descrever melhor a minha pergunta anterior, As frequências no teste variam desde 5Hz até 300Hz e o led sendo de 12v /10W,disparando-o com pulsos de 0,5ms,eu já fiz um teste aumentando a tensão até o dobro, 24v, e funcionou.Por isso a minha pergunta. Como determinar isto…Grato

Santiago-RS

eusebiop23 de abril de 2015 às 22:10Responder

Santiago, não abordei ainda a excitação de LEDs por pulsos, por doismotivos: não gosto de luz intermitente e nem de atingir os limitesmáximos dos componentes.

Neste caso, só testando para ver se o pulso poderá ser aguentado peloLED. Eu sei que a corrente pulsada em LEDs, pode ter valores atémaiores que o dobro da corrente nominal, mas por curtos períodos. Sefor um LED de marca conhecida, certamente haverá um datasheet queinformará isto.O problema é que usar sempre perto do limite faz com que o LED duremuito pouco, veja por exemplo as sinaleiras de trânsito, onde é comum ver vários LEDs queimados.Se quiser usar aquele circuito de acionamento que coloquei no final doartigo, talvez tenha que reduzir os valores dos capacitores, para evitar

que a corrente pulsada seja integrada e transformada em correntecontínua na porta do MOSFET.

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Santiago Luis Bargas21 de abril de 2015 às 21:40Responder

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Zébio, boa noitePara aplicação tipo Strobo, onde eu disparo o led com um pulso de 0,5 msa uma frequência de 300Hz, e de forma contínua…,pergunto; devem ser respeitadas de igual forma todas as indicações delimitação de corrente?, já que o consumo é mínimo. (led de 10Ws.)Grato

Santiago-RS

glaucio ribeiro16 de abril de 2015 às 17:25Responder

Como montar uma luminária com 48 ou 60 leds, para funcionar com bancode baterias 108vcc? Serão 60 luminárias.Tenho urgência e posso pagarpelo projeto.grato por responder: Gláucio.


Glaucio, entre em contato com o pessoal que anunciou noscomentários do post de luz de emergência, eles poderão lhe ajudar.

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Alex15 de abril de 2015 às 14:38Responder

Boa tarde Zébio, tudo ótimo? Parabéns por mais um belo artigo.Poderia me esclarecer uma dúvida por favor? Na figura 62, onde vc cita:“Também deve ser garantido que a porta do transistor não receba tensãomais alta do que a tensão de acionamento, algo entre 5 e 10V – dependendodo tipo de MOSFET. Isto pode ser feito com um diodo zener, de tensão umpouco maior (7,5 ou 12V), ligado entre a porta e o supridouro”

Este diodo Zener ficará em paralelo com o transistor BC547, ou o zenerficará com Catodo conectado ao gate e anodo conectado ao Source (ou seja,entre coletor e base do transistor)? Se for possível enviar uma imagemagradeço mto pois não consegui anexar as minhas neste comentá[email protected]

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Alex, o zener fica exatamente como descrevestes.Ocorre que aquele capacitor na porta é um bom filtro de espúrios, o

que ajuda a evitar um aumento brusco de tensão.E andei olhando outros circuitos de acionamento de MOSFETs, algunssistemas utilizam um par complementar para acionar a porta doMOSFET.Coloquei a ideia do zener mais por uma precaução em caso deproblemas com fiações longas.

Alex Santos16 de abril de 2015 às 10:59

Obrigado pela rápida resposta amigo, mas como eu descrevi duassituações distintas, ainda fiquei na dúvida de qual você citoucomo correta…

eusebiop23 de abril de 2015 às 22:27

Alex, zener entre a porta e o supridouro do MOSFET, ok?

Mauro Valle30 de março de 2015 às 14:47Responder

Muito bom nesses detalhes. Bem fácil de entender as explicações. Abs

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Antonio Galvão

26 de março de 2015 às 14:15Responder

Prezado Euzébio.

Li o texto e achei muito explicativo, é excelente. Mas como não tenhoconhecimento em eletrônica, tão pouco em ligação de led’s tenho dúvidas.

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Como poço ligar super led’s [branco (10w tensão 9-11V; Corrente 900mA); vermelho (3W – tensão 2,2-2,4V; Corrente 700mA); e Azul (3W – tensão2,9-3,8V; Corrente 700mA)] em fonte de 12V com corrente de 30A.

Agradeço pelo texto

eusebiop31 de março de 2015 às 23:03Responder

Antonio, você precisa aprender algo sobre corrente, tensão,resistência, associação série/paralelo, é muita coisa para repassar numsó comentário. Poderia começar relendo calmamente o artigo, ebuscando em arquivos de universidades, pelo Google, para tirar asdúvidas sobre algum termo específico.

gerson24 de março de 2015 às 13:42Responder

Oi vc poderia me ajudar tenho uma aca de leds infravermelho de umacamera de segurança hc-631 eu queria saber como eu ligo os. Led poisquero faser uma lanterna infravermelho e n sei como ligar a placa tem 4fios Poderia me ajudar?

l


Gerson, os LEDs infravermelhos são muito semelhantes aos vermelhos, tem quase a mesma queda de tensão (1,8V). Releia o artigocom isso em mente.

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fabiano11 de fevereiro de 2015 às 22:37Responder

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OLA ZEBIOtenho que colocar uns led para fazer um caminho no meio do mato parauma brincadeira com as crianças de caça ao tesouro na chacara gostaria desaber qts leds uma bateria de 9v aguenta acender isso para no maximo 1hora acessa tenho aproximadamene que por uns 400 leds gotinha agradeçoa atençao

eusebiop12 de fevereiro de 2015 às 22:17Responder

Fabiano, as baterias de 9V dispõe de corrente bem baixa, um valoraceitável é em torno de 10-20mA, no máximo, para durar algum tempoe não sobreaquecerem. Cada LED branco tem uma queda de tensão de2,5V, aproximadamente, sob baixas correntes.

Assim, seria possível ligar 3 LEDs em série em cada bateria, mais umresistor. Mas como os LEDs podem ser utilizados desde correntesmuito baixas, poderia ser feito o cálculo do resistor para alimentar 3LEDs sob 9V e 5mA, por exemplo, e daí ligar mais associações iguais aesta, em paralelo entre elas e com a bateria.

Cada associação de 3 LEDs em série, mais um resistor em série.Ligadas, então, 3 ou 4 destas associações, para cada bateria de 9V.

Leia atentamente, pois escrevi meio confuso. Mas é por aí.

Luiz RP Aguiar16 de dezembro de 2014 às 12:26Responder

Parabéns. Um excelente artigo. Linguagem bem didática.

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Cássio20 de novembro de 2014 às 17:27Responder

Muito esclarecedor seu conteúdo. Instalei fita de led 5050 colada numabarra de aluminio em um balcão de padaria, são três tiras de fita de 1metro cada que são ligadas na parte de baixo numa fonte de 2 amperes.Depois de um tempo, o positivo da fita parece ter queimado e a luz

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diminuiu bastante e com um ponto preto em cada led. O que fiz de errado?rsrs

eusebiop25 de novembro de 2014 às 21:10Responder

Cássio, não posso responder com certeza, mas aparentemente suafonte entrega picos de tensão além dos 12V, ou a fiação entre a fonte eos LEDs é muito longa. Fontes comuns, que aquecem bastante quandoestão ligadas, podem causar uma série de defeitos.

Toni Stockel6 de novembro de 2014 às 23:56

Responder

Olá Eusebio,Me ajude, por favor.Tenho um trabalho de eletromecânica para fazer. Estou com um dínamo de12V e 6W, estes de bicicleta que ficam em atrito com o pneu. Minha ideia éusar ele para acender LED´s, conforme é aumentada a velocidade dapedalada. Gostaria de informação de como posso montar um circuito paraisso. Minha vocação é para mecânica mas estou muito interessado emeletrônica, conheço pouco sobre o assunto. A parte mecânica está pronta

mas queria dar essa incrementada no projeto. A ideia é usar esse dínamosomente para acender os LED´s, ele está adaptado para girar comengrenagem acoplada na corrente da bicicleta, conforme a velocidade dapedalada é aumentada mais LED´s acendem, como se fosse um velocímetro. Se possível usar um diagrama, pois gostei muito do seu texto,mas como conheço pouco não pude associar os componentes em umcircuito. Posso fazer os cálculos mas não consigo montar em um circuito.Desde já agradeço e por favor me ajude.Grato.


Toni, a única forma de fazer funcionar corretamente uma sequência deLEDs é incluir comparadores de tensão antes deles. Os amplificadores

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operacionais, quando ligados como comparadores, monitoram adiferença entre a tensão de entrada e mudam o estado da sua saídaquando o nível é atingido.Circuitos comuns de VU meter digital são feitos com o LM339 (4LEDs) e LM3915 (15LEDs).

Procure no Google por LM339 VU ou LM3915 VU, irão aparecermuitos circuitos.

cassio25 de novembro de 2014 às 21:24Responder

Pode ser super aquecimento da fita? Colei a fita numa barrinha dealuminio e elas esquentam bastante, estou bolando um modo de

dissipar melhor o calor. a fiação entre a fonte e os leds é de no máximo1,5 metro. Acho que a fonte não era suficiente, então troquei por umafonte de 5 amp.

eusebiop1 de dezembro de 2014 às 22:34

Cassio, pode ser aquecimento, pois se a tensão é 12V os LEDsaquecem normalmente na fita. Ainda mais se ligar por horas a fio.

O anel para fotografia, que fiz com estas fitas de LEDs e virou umpost, começa a dar um cheiro após alguns minutos ligados, porcausa do calor. E a fonte dele só vai até 13,2VCC.

A fiação está razoável, em princípio não dá problema, desde quenão fique junto de superfícies metálicas, o que pode aumentarmuito sua indutância. Mas o maior problema de sua instalaçãoparece ser a temperatura dos LEDs.

E uma fonte forte, como esta de 5A, sempre ajuda.

renato marques6 de novembro de 2014 às 01:18Responder

amigo, comprei recentemente 200 leds infra vermelhos pra auxiliar ailuminar a noite a rua de onde moro reforçando a iluminação pras minhas

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câmeras externas, porém não sei que fonte usar ou quantas lâmpadas usopor spot de luz (ou que voltagem/amperagem) para cada spot. vc poderiame auxiliar dando essa pequena dica? parabéns pela matéria. superinteressante.


Renato, vou dar linhas gerais sobre o que fazer com estes LEDs.Descubra a corrente máxima deles, para saber os limites de utilização.Dependendo da área a iluminar, você poderá ligar uns 30 a 50 LEDspara cada spot. Como lhe disse, a corrente máxima será determinadapela corrente que os LEDs aceitam. Eu usaria uma corrente de 15 mA por LED, para evitar sobrecarga.

A tensão dos LEDs infravermelhos fica em torno de 1,8V. Releia oartigo, lá está bem explicado como fazer a associação e os cálculos.Nos comentários para outros leitores há mais informações.

rodrigo santos25 de outubro de 2014 às 13:24Responder

amigo! estou com um problema e gostaria de saber se pode me ajudar.preciso ligar 30 leds infra vermelhos em fonte chaveada 12v, más soucompletamente leigo sobre essa questão gostaria de saber se pode meajudar? desde já agradeço!

eusebiop26 de outubro de 2014 às 21:58Responder

Rodrigo, considerando que os LEDs infravermelhos tem uma tensãopróxima de 1,8V, você poderia fazer 5 grupos de 6 LEDs em série,ligando os grupos em paralelo, mais um circuito de controle decorrente em série com todos os grupos.

Releia o artigo com cuidado, há muita informação lá que irá lhe ajudar,inclusive nos comentários dos leitores.

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Igor Marques24 de outubro de 2014 às 03:06Responder

Bom dia Eusebio!Seu testo caiu como uma luz no fim do tunel .Tenho uma maquete deferromodelismo, estou montando o sistema de iluminação , estou retirandoled brancos de uma luminaria.Liguei 6 leds em uma fonte de 19 volts, todosem serie , ( positivo negativo, postivo negativo..) estão todos funcionandonormalmente, Corre o risco de queima los , estou usando um resistor de470 ohms. Estou com medo da corrente reversa…Estou certo?


Igor, a tensão reversa pode dar problema sim, ainda mais no caso deligações extensas, como as de ferromodelismo. Podem haver picos detensão, gerados pela localização dos fios no circuito, ou pela formaçãode indutâncias e capacitâncias parasitas, ou por interferências dosmotores. Talvez seja melhor incluir entre os LEDs um diodo zener de20V-1W ou um pouco acima, até uns 25V, para servir de proteção.

Você mediu a tensão sobre cada um dos LEDs? Isto poderia indicar se

algum deles está com problema, pois a tensão sobre seus terminaisaumenta nestes casos.

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Nilton Carlos20 de outubro de 2014 às 12:05Responder

Bom dia Sr. Eusebio, gostaria de parabeniza-lo pelo blog, gostaria que mimtirasse uma dúvida, quero substituir as lâmpadas no painel do carro por

LED smd branco 5730, ele é de 2,8v a 3,5v e 0,200mA cada, com base queo carro é 13,8v e esse led tem a voltagem muito elástica qual os valores da “V” que posso usar para calcularo resitor?3,0;3,2;3,3 ou 3,5v?

E outra dúvida, eu usando um regulador de voltagem “AMS1117” que é de3,2v de 1A, quantos leds smd 5730 eu poderia usar “com segurança” em

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paralelo, 4 ou 5?E o que eu usaria nessa ligação, para proteger os leds de uma eventualqueima desseregulador(pois o mesmo queimando passaria os 13,8V direto queimandotodos os leds)?.


Nilton, a tensão sobre o LED branco irá depender da corrente. Façaum teste, alimente um LED com 200mA e meça a tensão sobre ele.Este será seu valor de referência.

Já coloquei no artigo que não é aconselhável ligar LEDs em paralelo,mas se quiser fazê-lo, intercale um pequeno resistor em série comcada um (5 ohm, por exemplo), para ao menos equalizar as tensõesentre eles.

LEDs em paralelo aumentam a corrente final, além do mais, consideroque não é saudável usá-los nos limites. Dê uma folga, use uns 6 LEDs.

As proteções para os LEDs eu coloco claramente no texto, dê umaolhada.

Fabrizzio14 de setembro de 2014 às 12:24Responder

Primeiramente gostaria de parabenizar pelo excelente artigo, que estámuito bom e com bastante conteúdo;Em seguida eu preciso de uma ajuda sua, eu sou meio leigo na questão departidas e desligamentos e suaves e a dúvida é o seguinte: eu vou montaruma luminária com 5 LEDs brancos de alto brilho em 220 V, então eu

colocarei uma retificação de onda completa e um resistor para limitar acorrente nos 5 LEDs, entretanto li no seu artigo que há transientes em ligarou desligar e como quero fazer algo bem simples, gostaria de saber se eucolocar um diodo zener de 3,3v, em paralelo, eu poderia eliminar essetransientes?

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eusebiop14 de setembro de 2014 às 21:10Responder

Fabrizzio, o acionamento e o desligamento suaves somente sãopossíveis com circuitos ativos, no caso com o transistor MOSFET

mostrado na figura 62. Há transistores MOSFET para altas tensões,que poderiam ser utilizados no seu caso, com o mesmo esquema dopost, mas tem que cuidar o sistema de acionamento, para evitarchoques.

Se os LEDs são simples, de alto brilho, o zener poderá proteger cadaum deles, supondo que cada LED tenha o seu. Mas se forem LEDs dealta potência, acima de 3W, ele são diferentes, pois são matrizes de vários LEDs. Aí, cada caso é um caso.

alex silva4 de setembro de 2014 às 11:37Responder

ola amigo gostaria da sua ajuda para fazer um mini circuito para minhamoto eu coloquei leds no painel e debaixo do tamque e queria que quandoeu desligase eles se apagase lentamento que tipo de resistor e diodo eucoloco ? eu entendo muito pouco sobre circuito poderia me ajudar ?


Alex, aquele esquema da figura 62, com transistor MOSFET, podeacionar todos os seus LEDs, funciona exatamente assim. O valor de C1tem que ser aumentado, até dar o efeito desejado. Este circuito,inclusive, poderia funcionar como luz de cortesia em automóveis,apenas trocando C1 por outro de 1 a 10 uF.

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Ronaldo3 de setembro de 2014 às 22:44Responder

Excelente artigo , Parabéns. Porém fiquei com uma dúvida:acompanhandoos cálculos para adaptação da sua luminária, os gráficos da figura 29,

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mostram que para o led branco 10ma de corrente corresponde a 3,5 V. Epara a corrente de 20 ma não seria em torno de 3,75 V ? Grande abraço


Ronaldo, terei que rever o artigo, mas ainda não tive tempo de fazê-lo. Acho que você está certo.

rodrigo11 de agosto de 2014 às 19:02Responder

Muito obrigado irei fazer o teste.Otimo trabalho o seu

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rodrigo9 de agosto de 2014 às 00:05Responder

Cara eu tenho uma placa de led smd que é uma luz da sinaleira traseira demoto

Ela consiste de 20 leds e 5 resistores e 2 diodos e a ligacao é em seriealimentacao 12 volts. Testei todos diodos e resistores tudo ok refiz assoldas. Mas o carreiro de led na vertical de numero 5 abaixo na ilustracaose apagam depois de um tempo ou quando aciono a luz de freio. O que podeser? Me ajuda por favor?

1 2 3 4 5 6 * = led* * * * * ** * * * * ** * * *

* * * *


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Rodrigo, eu começaria com um teste em bancada. Retire a sinaleira eteste com uma fonte variável, para ver se acontece o mesmo problema.

Se os LEDs não acendem todos ao mesmo tempo, ao elevargradualmente a tensão, é provável que um LED daquela fileira estejacom a tensão de condução muito alta. Ou tem problema com solda,

que hoje é muito ruim e quebradiça, pois não usa mais chumbo nacomposição.

João Carlos Agostini8 de agosto de 2014 às 17:45Responder

Excelente e exaustivo. Parabéns!!

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Eduardo Dimarzio14 de julho de 2014 às 12:03Responder

Eusebio, bom dia. Tudo bem? Preciso de uma ajuda. Não sou muitoconhecido de eletronica e estou pesquisando para entender o que acontece.Comprei seis cameras noturnas para minha casa, mas tres delas, estãoqueimando constantemente, 6 dos 24 leds de iluminação noturna. Ofabricante trocou os leds e agora queimaram novamente. Antes de acionar

a garantia novamente, queria entender se o problema pode estar comigo.Existe uma fonte central chaveada de alimentação das cameras, em12V10A. Estou medindo a tensão e esta sempre nos 12V. Minhapreocupação agora esta na corrente. Como medir a corrente? Voce teriaalguma ideia do que pode estar ocorrendo com esses leds?Um grande abraço e agradeço sua ajuda.Eduardo Dimarzio

eusebiop

16 de julho de 2014 às 08:46Responder

Eduardo, supondo que o sistema de LEDs tem alguma espécie decontrole de corrente e está pronto para ligar em 12V, o seu problemapode passar por 3 motivos principais.1) a fonte tem uma regulação deficiente, e pode gerar transientes por

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causa dos longos cabos.2) os cabos muito longos formam indutâncias e capacitâncias parasitaselevadas, o que pode facilitar o surgimento de sobretensões junto aosLEDs. Veja que no artigo esta possibilidade é mencionada.3) descargas elétricas, provenientes de raios, motores ou outrosdispositivos elétricos, podem gerar campos eletromagnéticos que são

captados pela fiação, fazendo com que os LEDs também recebamelevados transientes. A solução para isto, se não for possível uma fonte em cada câmera,seria a instalação de filtros na alimentação das câmeras (que suponhoestejam com os LEDs montados nelas).Comece com um capacitor eletrolítico de 2200uF/25V, ligado entre opositivo e o negativo da alimentação, junto à câmera. Deve-se tomarcuidado com a polaridade correta, ou ele entrará em curto-circuito.

Junto ao capacitor eletrolítico (antes dele), pode-se ligar em paraleloum varistor, com tensão RMS de aproximandamente 20V, 10mm dediâmetro, como o S10K20, da Epcos (http://www.epcos.com/inf/70/db/var_11/SIOV_Leaded_StandarD.pdf ) ou o Suntan TSV10D330K (http://www.suntan.com.hk/pdf/Varistor/TSV.pdf ). Varistores podem ser de outros diâmetros, como 5, 7 ou 20mm, que irárefletir esta característica no código.Só que para utilizá-los, deve-se intercalar na linha do positivo umfusível rápido de 1A ou 2A, antes destes componentes. Neste blog, veja os posts sobre conserto de XBOX e impressora Samsung, lá há vários links com apostilas sobre o uso de varistores, parece ser asolução do seu problema.

Só que varistores de baixas tensões podem ser difíceis de encontrar nomercado nacional de eletrônica, só em grandes lojas.

Eduardo Dimarzio17 de julho de 2014 às 09:03

Bom dia! Agradeço sua atenção e ajuda. Já li diversos posts seus e

continuarei a acompanhar seu site. Um grande abraço e parabénspelo trabalho!

Carlos Almeida7 de julho de 2014 às 18:14Responder

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Olá Caro Amigo! Há alguma forma de evitar que a fonte se queime comdescargas elétricas (raios que caem na região)? De 5 fontes de 12W, 12,5A,150W ligadas a 8 tiras de 2,0m de led 3030, em uma primeira vez queimou1 das fontes e numa segunda queda de raios queimou três fontes. Existealguma forma de proteger as fontes? No aguardo. Muito Obrigado. Grandeabraço.

eusebiop7 de julho de 2014 às 22:15Responder

Carlos, sua solução seria o uso de varistores, ou centelhadores a gás,muito utilizados em telefonia. Sobre os varistores, leia este ótimotexto: http://www.electronica-electronics.com/info/VDR-Varistor-MOV.html

Além disso, dê uma olhada nos links de dois posts neste blog, quereferem-se a conserto de impressora Samsung e conserto de fonte deXBOX. Lá tem mais material sobre varistores, inclusive uma apostilamuito completa da Siemens.

Joao Paulo29 de junho de 2014 às 09:25Responder

Eusebio, meus parabens pelos artigo, eu sou leigo em eletronica mas pudepercerber que você sabe muito do assunto. Queria muito a sua ajuda poiscomprei uma fonte e agora não sei se poderei ligar nela as lampadas que euprentendia inicialmente. Estou receoso de fazer uma ligação mal feita edanificar a fonte ou as leds. A fonte é de 300w, 27-36v, 9A (a princípio feitapara ligar 10 em serie e 30 em paralelo – obs: não sei nem o que issosignifica). Eu pretendia ligar nela 3x lampadas de 100w: 2x são de 30-36v,3A, e mais 1x 27-30v, 3.5A.

1. Posso conectá-las à fonte sem nenhum problema? Como devo proceder?

2. Caso negativo, poderia ligar tres lampadas se ambas forem iguais?

3. Por favor, me aponte aquilo que você considerar conveniente que eusaiba para não danificar o equipamento e perder meu dinheiro.

Muito obrigado.

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Joao Paulo29 de junho de 2014 às 09:27Responder

A fonte é corrente constante

eusebiop29 de junho de 2014 às 21:18

João Paulo, se a fonte é de corrente constante, você deveráajustar a corrente conforme o consumo das lâmpadas, quedeverão ser iguais. Supondo que você ligue as duas lâmpadas de100W em paralelo (positivo das duas lâmpadas no positivo dafonte e negativos também do mesmo modo), o consumo deverá

ser algo em torno de 6A, esta corrente que você deverá ajustar.

Não é aconselhável ligar na mesma fonte lâmpadas diferentes.

Só que para você não errar, tente informar-se mais sobre ligaçõesem série-paralelo e lei de ohm, inclusive relendo este artigo, pois já forneci bastante informação, bem mastigada, sobre o assunto. Veja também as referências e os comentários, suas dúvidas sãosemelhantes a de outros leitores.

Daniel20 de maio de 2014 às 22:02Responder

Boa noite Eusebio.Primeiramente parabéns,informações muito úteis.Estou precisando de uma grande ajuda sua quanto a uma duvida que tenhomeu amigo.É por que estou tentando adaptar um controle RGB com sensor e adaptadorpara fonte de energia a um painel de leds,este painel também é RGB e ele

possui 120 leds de 5mm/3v para cada cor (dando um total de 360 leds).A ponte de ligação entre os leds é feita em carreiras de 10 em 10,dando aotodo 12 carreiras para cada cor (ou seja,12 carreiras de 10 leds é = aos 120de cada cor que são RGB).O vendedor do controle com adaptador de fontee sensor me informou que o produto tem a tensão de entrada de 12volts epotência de saida de até 6A.O painél só tem a fiação interligando os ledsuns nos outros e mais nada,gostaria de saber qual resistor usar para esta

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quantidade de leds,pois pretendo colocar um resistor para cada cor.E quala fonte de energia seria mais apropriada neste caso.Se você puder mepassar uma base de qual resistor seria,com o calculo pra que eu aprenda afazer,e a fonte ,você vai me ajudar de um tanto que eu só vou poder horarmesmo pra Deus te abençoar cada vez mais,é por que da ultima vez quetentei fazer isto sem orientação queimei 120 leds vermelhos,não sei por

que, mais esta cor sempre me da problema.Aguardo seu retorno e desde jálhe agradeço meu amigo.Tudo de bom pra você.


Daniel, minha proposta não é fazer cálculos para os internautas, aintenção do artigo é fornecer os conhecimentos e as ferramentas

necessárias para cada leitor fazer por si mesmo, sem fórmulasprontas. Você pode usar em cada uma das 10 conexões um circuito de controlede corrente com MOSFET, igual àquele mostrado no final do artigo.Não recomendo resistor por causa das perdas e do aquecimento queseria gerado. Teste uma fileira com o circuito e quando estiver tudofuncionando bem, monte o restante do circuito. Você deve ter em mente que LEDs em série elevam a tensão dealimentação em 3V (em média) para cada LED adicionado. Se colocarmais 5 LEDs em série, eles não ligarão na sua fonte de 12V, pois

seriam necessários no mínimo 15V para alimentá-los. Faça os cálculos,no texto está bem explicado.Quanto aos LEDs vermelhos, eles são mais robustos que qualqueroutra cor, até por isso que foram os primeiros a serem fabricados.Tenho alguns em funcionamento na minha bancada fazem mais de 30anos. Só que nenhum LED aguenta corrente excessiva, e como os vermelhos são mais eficientes, a corrente sobre eles deve ser menorque nas outras cores.

Ricardo7 de maio de 2014 às 20:05Responder

Boa noite, Eusébio.Parabéns pela matéria, bem detalhada e de forma simples! Veja se você pode me ajudar, estou fazendo manutenção em uma placa de

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CI com leds normais, acionados por reles e com as devidas resistências,alimentados em 24 VDC.Essa placa fica em um equipamento que sempre dá problema deaquecimento (motor elétrico). Já fiz a alteração e esta funcionandoperfeitamente. Na placa já tenho os leds (amarelos) que indicam “defeitogeral” e quero utiliza-los porem vou ter que deixar o polo positivo ligado

constantemente na resistência /Led e a comutação será feita na redenegativa através de outro rele, esclarecendo melhor, imagine que a chaveSW1 que consta na sua figura 27 estaria no negativo da linha e não nopositivo. Isso prejudica o LED?Muito obrigado! AbraçosRicardo

eusebiop

7 de maio de 2014 às 23:02Responder

Ricardo, tudo tranquilo. Como você não fechou o circuito, não hácorrente que irá passar pelos LEDs, mesmo que o pólo positivo seja o“vivo”. Para haver alguma condução dos LEDs, você tem que fechar ocircuito.

Outra coisa, se o motor que aquece no seu caso trabalha com correntealternada e não tem escovas, verifique o capacitor de partida,geralmente está com defeito (baixo valor).

Ismael Wathier6 de maio de 2014 às 11:32Responder

olá, parabéns pelo trabalho,Gostaria de tirar uma duvida também?Cortei 15 leds de fita led, que é feita para corte de três em três, porém a voltagem é 12v, e preciso ligalos em 110v. como faç[email protected]

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Ismael, se todos os segmentos forem iguais e você dispuser de umatensão de 110V em CC (corrente contínua), que não é igual à da rede

elétrica – que é corrente alternada -, pode ligar em série 9 segmentos,que irá totalizar uma tensão admissível de 108VCC.Mas se você quer alimentar pela rede elétrica normal, saiba que não é110V e sim 127VCA. Esta tensão CA tem que ser convertida em CC, oque e feito pela retificação e filtragem. A conversão para correntecontínua aumenta os 127VCA para mais de 150VCC a tensão de saída.Um conversor comum de CA/CC é uma ponte retificadora ligada a umcapacitor eletrolítico, o mesmo que se encontra na entrada das fontesde televisores e fontes de PC, por exemplo.Mas não é só isso. Releia o artigo, há muito mais coisas em jogo, alémde ser muito perigoso trabalhar com tensões tão altas sem algum tipode isolamento.

WAGNER MACIEL TEIXEIRA 29 de abril de 2014 às 16:18Responder

Ola tudo bem? parabéns pela paginaEntão , preciso fazer um esquema elétrico queria ver se pode me ajudar.seria assim: preciso fazer uma 16 placas com 25 LEDS cada, Os LED sãoiguais a esses de natal acho 3V.O que eu queria saber como posso montar esse esquema, em linha,paralelo, como seria a fonte que eu posso utilizar?muito obrigado desde ja!!!


Wagner, você deve determinar qual a tensão de alimentação que iráutilizar, para ver quantos diodos poderá ligar em série. Se sua fontetiver 13,8V, por exemplo, poderá ligar 4 diodos em série, formando ummódulo. Ligando 6 destes módulos em paralelo, você terá 24 LEDs nototal, com uma ligação só (um positivo e um negativo). Daí, calcule acorrente de cada módulo (a corrente que passa pelos 4 LEDs é amesma) e some quantos módulos você quer colocar em paralelo, para

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ter a corrente total. A fonte deverá fornecer pelo menos o dobro dacorrente total dos LEDs, para evitar estresse.E não esqueça de intercalar o circuito de controle de correnteconstante.

renan29 de abril de 2014 às 14:22Responder

se o led for de 3v 20ma como fica? pra ligar e 3 pilhas (normais erecarregaveis) , no caso achar o resistor que se adeque a ambas tensões.como você fez no seu exemplo da lanterna, onde o resistor foi de 82r.

obrigado


Renam, R=V/I, como foi mostrado no artigo, há uma tabela com estafórmula, clique na imagem para ampliar.No seu caso, 20mA é igual a 0,02A e V deve ser a tensão dealimentação menos os 3V do LED. É só calcular.

renan1 de maio de 2014 às 19:56

Obrigado Eusebiop.abraço

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maycon5 de abril de 2014 às 22:18

Responder

Olha eu de novo te enchendo rsrsr. Ví vários videos explicando a montagemde fontes reguláveis o que me ajudou o entendimento. Vou utilizar um potenciometro + um lm317 onde já tenho uma fontecontinua de 12v para ligar os 3 leds de 3,3V cada qual resistor utilizar eonde no lm317?

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Maycon, se você utilizar o circuito da figura 62, não importa muito atensão da fonte, pois o que se controlará é a corrente, que para osLEDs é muito importante. Qualquer fonte que dê a tensão e correntemínimas necessárias servirá, é melhor não estabilizar.

Lembre-se, quando se tem corrente constante, obviamente a tensãonão será constante, e vice-versa.

Por exemplo, 3 LEDs em série, poderá alimentar com uma fonte de PC,usando a saída de 12V, junto com o circuito da figura 62. Mais nada.Só precisa calcular corretamente o resistor limitador de corrente.

maycon lima3 de abril de 2014 às 12:03Responder

Muito bom artigo, exelente explicação. Com essas teorias posso confiarneste programa ??? http://ledcalc.com/

Muito obrigado


Maicon, imprima aquela tabela da Lei de Ohm do meu artigo, cliequena imagem que ela amplia. É a mesma coisa, só dá mais trabalho… A página ledcalc é bem interessante, já mostra as cores do resistor quedeve ser utilizado. Se for fazer um circuito simples, de baixa potência,tudo bem.

Mas se a potência do resistor ultrapassar 1W, é melhor pensar numafonte de corrente, como aquela com transistor MOSFET, ao final destepost. Caso contrário, haverá muitas perdas e o aquecimento poderátornar-se perigoso.

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Entendi, vou usar uma fonte ATX de computar 12v para ligar 3leds de 3,3V com 1500 ma cada. É só isso. só quero um resistorpara limitar a corrente da fonte. Só to na dúvida de valorescomerciais, no site deu resistor de 1,5 Ohm. Posso confiar. Sãoleds CREE são meio carinhos rsrsrs.


Maycon, é como eu falo no artigo, o resistor é para uso eventual,quando você quer uma coisa barata e não precise de muita

potência. Como um LED de painel de qualquer aparelho, porexemplo.

Quando você já gasta uma grana nos LEDs e na fonte de energia,não pense em economizar no controle de corrente dos LEDs.Instale aquele circuito com MOSFET, as peças podem ser todasde sucata, pois as placas-mãe de computadores estão cheias deMOSFETs. Sempre encontra uma queimada por perto…


Muito obrigado pelas respostas, então vc está me dizendo paraseguir o circuito da imagem 62 ?


Exatamente, veja a outra resposta.

Ismar24 de março de 2014 às 10:08Responder

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Meu caro , tenho 30 leds infra de uma camera que veio com defeito dachina, liguei-os em paralelo com um resistor de 1k numa fonte de 12 v enão acendeu, pesquisei um pouco e pouca matéria dizia que eles nãoacendem mesmo, voce poderia me ajudar, tenho uma camera que a noitenão mostra nada da frente de minha casa , gostaria de usar estes leds parapelo menos ver se tem alguem em frente minha casa, teria um projeto para

uma fonte de 12 volts , se possivel em paralelo , poderia me indicar comosaber se os leds estão bons ou queimados, testei com multimetro em escala1k e notei que no multimetro de ponteiro ele da sinal de um lado testado. Acredito com este teste que não esta em curto ou queimado, portanto o quepreciso mesmo é um circuito que usa a mesma fonte da camera de 12v paraacionar os leds infra, não sei quais os leds e seu codigos, apenas sei quetem 5mm.Obigado e aguardo sua abnegada ajuda.


Ismar, primeiramente, você deveria saber como é a ligação original docircuito dos LEDs, a placa deles deve ter um circuito de controle decorrente para ligar direto em 12V, sem resistor. Confirme primeiro sehá este circuito.

E você ligando um resistor em paralelo com os LEDs, não irá adiantarnada. Se precisar mesmo um resistor, ele deverá ficar em série,usualmente no pólo positivo. O valor indicado talvez sirva para umLED, não 30, que perfazem um consumo bem maior.

Faça os testes à noite, pois junto aos LEDs tem um sensor (LDR) deluminosidade ambiente, que identifica se está escuro e permite oacionamento dos LEDs. Se tiver alguma claridade, eles não serãoacionados.

Dependendo do modelo de sua câmera, o circuito de controle do LDR pode estar acoplado ao restante do circuito da câmera ou dispor de

placa exclusiva, eventualmente integradaa aos LEDs.Uma outra alternativa é trocar a câmera interna, que geralmenteutiliza uma placa de tamanho, furos e conexão padrão.

trovato38.

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13 de março de 2014 às 14:23Responder

Sobre a eficiência do regulador LM317 da figura 51:Gostaria de saber qual a melhor opção para a montagem de uma lanternautilizando-se 2 baterias de 3,6V x 3000mA com um LED de 1W (350mA) –

Tenho as duas opções a seguir:1- o circuito da figura 51 com as baterias em série – neste caso teria 7,2V ea corrente de 350mA circulando pelo circuito. (queda de tensão de ~4,1V no regulador 317);

2- Ligar um resistor de ~2ohm em série com o led e as baterias ligadas emparalelo (3,6V). queda de tensão de ~0,5V no resistor)

Acredito que a maior eficiência seja usando se o resistor somente…


Trovato, sempre coloque as baterias em série, nunca em paralelo, paraevitar descarga mútua. A não ser que você monte o circuito quepubliquei em post de um carregador para baterias seladas de 6V oumais, que permite várias baterias em paralelo.

Você quer utilizar duas baterias de lítio para aumentar a durabilidade,certo? Então porque você pretende usar um regulador que tem perdamaior que uma bateria num circuito destes? Ele transforma os 4,1V em calor, não vale a pena utilizar o LM317 para baterias.

Utilize o circuito do final do artigo (figura 62), com transistorMOSFET, que praticamente não tem perdas e não irá aquecer nada.Use, por exemplo, o IRFZ44, ou qualquer equivalente, comum emamplificadores de automóveis com MOSFET.

Quando se usa baterias, o resistor é uma opção barata, mas como

incrementa as perdas, reduz a economia que poderia ser alcançadacom transistor MOSFET.

valorjornalistico12 de março de 2014 às 07:03Responder

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Olá Euzébio,

Estou com mais uma dúvida cruel!

Estou querendo montar uma luminária só com leds de 3w. Porém, estou nadúvida de qual fonte e resistor comprar! Antes eu usava leds de 10w com 1a e 12v. E na compra da fonte, eu mediapelo volume dos amperes ( ex.: 3 leds de 10w = fonte no mínimo de 3a),mas eu vejo a galera medindo pela voltagem na hora de escolher uma fontepara os leds de 3w.

Os leds que irei legar em série são:

12 x 3w 6500K Voltage (VF) : 3.2V – 3.6V , 700mA 5 x 3w Red Voltage 2.2-2.4V 700mA 5 x 3w Azul voltage (VF): 3.6V – 3.8V. 700mA

Qual a configuração da fonte que devo comprar, e por que?Mais uma vez, muito obrigado pela ajuda!!!


Valorjornalistico, os LEDs de potência são compostos por associaçõessérie-paralelo de vários LEDs brancos, cada um com uma potênciaaproximada de 1 W. Assim, imagine um LED de 10W, de que formaseria possível ligá-los sem que a tensão total seja muito alta, ou acorrente final muito elevada?

Um encapsulamento de 10W teria, por exemplo, 9 LEDs internamente,formando uma associação de 3 conjuntos em paralelo, cada um delescom 3 LEDs em série, o que daria uma tensão de 10,8V e uma correntede 700mA. Estes LEDs mais potentes são mais ou menos como as fitasde LEDs, só que sem os circuitos de controle de corrente, quepermitem ligá-las direto em 12V.

Suponha então que você quer ligar os 12 LEDs de 3W em série. Dá43,2V.Será necessário uma fonte de 45V, com corrente de 1A,aproximadamente. Calcule a potência total e verá: 45W.

Agora vamos ligar os 12 LEDs em paralelo (que não aconselho, como Seguir


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demonstrado no artigo). Dá 3,6V.Será necessário uma fonte de 5V, com corrente de 8,4 A. A potênciafinal será de 42W.

O que isso quer dizer? A potência consumida será sempre a mesma,pois a corrente aumenta se a tensão de alimentação for menor, e

vice-versa, para manter a mesma luminosidade.Quanto maior a corrente, os fios serão mais grossos, e haverá maioresperdas se eles forem longos. Por isto que se utiliza linhas detransmissão de alta tensão para a rede elétrica.

Agora você pode escolher a melhor fonte e a corrente ideal. Aliás,fonte com mais corrente sempre é bem vindo, pois ela não trabalha nolimite, aquece menos e dura bem mais.

valorjornalistico14 de março de 2014 às 05:55

Valeu pelas palavras. O mundo se tornou mais claro depois disto!kkkkkkkkk Mas a dúvida é… Onde achar essa fonte? Não acho nadaparecido. Vc teria algum link?Eu tenho uma fonte de 12v 10a, elateria alguma serventia para este meu projeto?

Valeu!

eusebiop14 de março de 2014 às 20:18

Valorjornalístico, dê uma procurada no ML, por exemplo. Háfontes chaveadas de 12 e 24V, com bastante potência, elas seriamideais para isso.

A sua fonte, serviria para fazer várias associações em paralelo de

3 LEDs em série, daí você deve calcular a corrente resultante, nopost está explicado como fazer, inclusive tem uma imagem com aLei de Ohm.

Osvaldo Lins6 de março de 2014 às 17:40

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Responder

Muito obrigado pela dedicação de da uma informaçãocopetente……………………..

Jaime4 de março de 2014 às 20:44Responder

Olá, ótimo artigo e super completo, peço sua ajuda na montagem de umaluminária de 24 leds de 3W – 3,3V – 0,7A. Será 3 séries de 8 led, e as 3séries seriam ligadas em paralelo, para isso pensei num trafo 220/32V 2,2A com ponte retificadora 35A/1000V, a regulagem da tensão eu faria usandoum LM317 como no link: http://www.robotizando.com.br/calculadora_lm317.php

Mas lendo seu artigo vi que o importante está na regulagem da corrente.Posso usar o esquema da Figura 51 – Configuração do LM317 como fontede corrente? E como seria melhor para regular a tensão já que aqui ocilamuito de 200V a 220V.Desde já agradecido


Jaime, primeiro eu colocaria um transformador mais potente, pois os 3conjuntos de LEDs consumiriam 2,1A e você pretende fornecer 2,2A.Isto fará o transformador aquecer muito, melhor pegar um de 3A oumais. A ponte retificador é um exagero, mas pode ser colocada sim.

Não recomendo fazer dois circuitos de alimentação, um de tensão eoutro de corrente. O importante é ter uma boa fonte de corrente. Elamanterá o mesmo brilho dos LEDS, mesmo se a tensão da redeelétrica baixar (dentro de certos limites, obviamente).

Note que com LM317 você terá somente 1A. Mas com transistorMOSFET, fica excelente, veja a figura 62. Para o circuito ficar sempreligado, poderá ligar o resistor de 330K direto no dreno de Q2, é oterminal de cima, junto aos LEDs. Use um zener de 33V – 1W para D1.

Poderá ligar o conjunto de 3 grupos de 8 LEDs em série no lugar deD2. Se utilizar um transistor MOSFET de 10A ou mais, talvez ele possa

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precisar de um pequeno dissipador. Hoje é bem comum transistoresMOSFET para amplificadores de automóveis, mas esses você terá decertificar-se que ele aguentam pelo menos 60V de tensão reversa.

Outro ponto positivo para os transistores MOSFET é que, se vocêutilizar um transformador com tensão somente um pouco maior do que

as tensões de 8 LEDs em série, o transistor MOSFET não apresentarátensão direta relevante, ao contrário do LM317, que poderia falhar,neste caso.

Jaime5 de março de 2014 às 23:57

Muito obrigado pelas dicas, vou seguir esse esquema da figura62.

Mas minha dúvida agora é referente ao R3 que é o resistorsensor, para o cálculo de corrente conforme a figura: I=0,5/R3, acorrente sendo 2,1A para os leds, fica um resistor de 0,227 Ohmou a corrente ali é outra?

eusebiop7 de março de 2014 às 00:45

Jaime, minha conta deu 0,238 ohm. Talvez fazendo uma

associação de um resistor de 0,33 ohm, em paralelo com outro de1 ohm, chega perto (0,248). A corrente sobre o resistor é aquelaque fará ele atingir 0,5V.

Neste caso, com um resistor de 0,238 ohm, uma corrente de 2,1A fará o resistor alcançar 0,5V, daí começa a limitação de corrente.Cuide a potência desenvolvida, talvez tenha que utilizarresistores de fio, até associados em série/paralelo para aumentara potência. Use também um dissipador para o MOSFET.

murilo silva3 de fevereiro de 2014 às 10:11Responder

tenho como ligar três fitas 50 cm de led 5050, 110 V, horizontalmente.como fazer as conecções entre a segunda e a terceira fita.

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eusebiop3 de fevereiro de 2014 às 16:14Responder

Murilo, não sei se entendi bem, você quer ligar fitas de LEDs vendidasno comércio em 110V CA (rede elétrica)? Estas fitas, que eu saiba sãoalimentadas diretamente com 12V CC. Para a ligação de mais fitas, ésó conectar o positivo de uma ao positivo de outra (negativo comnegativo também) e ligar em uma fonte de 12V, como a de um PC, porexemplo. A fonte é que irá ligada à tomada de 110V CA.

O mais importante, quando há muitos LEDs para alimentar, é ligar aalimentação ao ponto central das tiras. Ou ligar cada tira direto nafonte de 12V.Se as tiras forem ligadas apenas numa das extremidades, aquela ponta

irá aquecer mais que o restante das tiras, pois toda a corrente dastiras é fornecida apenas a partir de um ponto. Vale o mesmo para se afita aceitar 110V CA.

Dione18 de outubro de 2013 às 08:32Responder

Olá, poderia me explicar passo a passo como consigo iluminar uma

maquete de uma casa com led de 5mm e uma fonte de 12 3 A e se épossível acionar com controle remoto? Tem como me enviar um esquemade montagem? Obrigada. Dione.


Dione, para isso são necessárias várias coisas: um sistema de

acionamento por controle remoto, uma fonte de corrente para cadaconjunto de LEDs que será ligado ao mesmo tempo, além dos LEDs eda fonte de alimentação. Isto precisa de um projeto, pois é necessáriodedicar algum tempo para resolver uma série de questões que irãoaparecer. Por exemplo, o controle remoto, se for um destes degaragem, só tem uma ou duas saídas, talvez seja necessário usaroutro, até existem alguns que acionam LEDs diretamente (veja os

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controladores RGB para LEDs). Uma solução mais prática, a meu ver,seria fazer um circuito com microcontrolador, que tem várias saídas, eprogramar conforme desejado. Alguns podem receber até comandospor celular ou infravermelho. Dá um certo trabalho…

paulo18 de setembro de 2013 às 12:05Responder

como posso fazer para os leds de uma fita acenderem um a um emsequencia, tipo retardar o acendimento ate a carga total

eusebiop19 de setembro de 2013 às 23:28

Responder

Paulo, você terá de montar uma outra fita, pois cada LED precisará deum terminal para ser comandado. Um dos terminais é comum a todos.Então, se você tem uma fita de 100 LEDs, e quiser controlá-los,deveria ter um controle de 100 canais, com 101 ligações para a fita…

Outra forma seria fazer uma ligação com 4 ou mais canais, como asantigas luzes sequenciais, que poderia hoje em dia ser implementadacom microcontrolador.

Um modo mais simples e econômico é colocar uma partida suave nocircuito que atua como fonte de corrente. Releia o artigo onde eumostro os circuitos de fonte de corrente, tem um que parece serexatamente o que procuras.

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Helloween fan10 de setembro de 2013 às 16:41Responder

Obrigado ! Entendi o esquema.

Infelizmente, a maioria das pessoas que compram e vendem fitas Led, nãotêm esse conhecimento.

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Olá, Helloween, realmente, muitos apenas preferem comercializar umproduto, sem realmente conhecê-lo, por isto tem tanta gente com

problemas com os LEDs. Sugiro que releia o começo do artigo, ondetem uma explicação teórica sobre o diodo, afinal, todo LED é umdiodo. O zener é outro tipo de diodo. Lá está explicado de maneirasimples – pelo menos tentei fazer um texto agradável – o princípio defuncionamento dos diodos. Pode servir como orientação para os modosde utilizar/ligar corretamente os circuitos com LEDs. Este foi oobjetivo do artigo, mostrar um caminho simples, dentro do possível,para energizá-los com segurança.

Helloween fan6 de setembro de 2013 às 04:46Responder

Vou regular a fonte em 10,8V, da forma como sugeriu. Obrigado pelasorientações !

Porém, esqueci de mencionar que cada tira de Led vai consumir 11,52Watts. O zener que você recomendou não deixaria passar apenas 1 Watt ? Assim a fita não acenderia, pois receberia menos de 10% da energianecessária.


Helloween, você está confundindo proteção com fornecimento deenergia. Os diodos zener ficam em paralelo com a linha de 12V, e sóservem para absorver os picos de tensão reversa que porventurareceberem. Eles estão lá como se fossem “invisíveis”, e só aparecem

no caso de ocorrer tensão reversa. Se ocorrer tensão invertida portempo prolongado, eles irão queimar.

Já o fornecimento da sua fonte continua o mesmo e é dela que virãotodos os Watts necessários…Relembrando, o zener fica em anti-paralelo, ou seja, o positivo dele junto ao positivo da fonte.

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Ele só começa a conduzir a partir de 15V. No caso de receber tensãoreversa, o início da condução do zener deve ocorrer com poucos Voltsnos terminais.

Helloween fan9 de setembro de 2013 às 20:28

Então esse valor de 1 watt se refere à capacidade de dissipaçãode corrente reversa na forma de calor ?

Você disse pra ligar o positivo do zener ao positivo da fonte.Pesquisei sobre instalação de zeners, e todos os diagramasmostram o contrário: o lado do zener com a listra, catodo(-), ésoldado ao positivo da fonte, e o lado sem a listra, ânodo(+), ésoldado ao negativo da fonte. Veja essas imagens:

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A minha última dúvida é justamente essa: qual o lado certo parainstalar o zener de modo a evitar corrente reversa ? Osdiagramas parecem corretos, pois mostram a corrente reversa(IZ) fluindo do catodo (com listra) para o ânodo (sem listra).


Helloween, preste atenção: cátodo é positivo, ânodo é negativo.Não importa que o diodo zener, para ser construído, seja umdiodo invertido.O seu segundo link mostra exatamente o que estou falando: ocátodo vai no positivo, é o lado com o anel. Esqueça os diodoscomuns, o diodo zener é diferente, é assim que é ligado.Neste outro link, http://electronicaradical.blogspot.com.br/2011/02/diodo-zener.html, em espanhol, você verá exatamente omesmo desenho do http://www.electrosome.com

Porque o diodo zener é ligado assim? Porque a função dele é

REGULAR, então se a tensão é maior que a tensão dele, ele a ABSORVE. E mantém os 15V, no nosso caso. E precisa somente de1W, pois irá absorver surtos, apenas.

Ligado invertidamente, o diodo zener tem a tensão de uma junçãoPN, aproximadamente 0,6V, veja o link http://www.teletronika.com.br/diodo_zener_13.html . Seguir


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Em nosso caso, o zener é para PROTEÇÃO, então a tensão dele émaior que a de alimentação. Assim, ele passa desapercebido.Mas, se aumentar a tensão de alimentação (um surtomomentâneo) ou a fita for ligada invertida (outro surtomomentâneo, de polaridade reversa), o zener irá atuar. Simplesassim.

valorjornalisticoluiz3 de setembro de 2013 às 08:33Responder

A minha dúvida real é: Pode um pico de energia em um led sem proteção deregulador queimar uma fileira de diodos? Irei comprar os reguladores, masqueria saber se vão estabilizar o sistema!Novamente eu agradeço muito pelas respostas e principalmente pelo belo

texto que escrevestes!


Luiz, dependendo da intensidade do pico, toda uma fileira queima.Mas é provável que um LED tenha ficado um circuito aberto, aí afileira inteira ficará apagada, porque está ligada em série.

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valorjornalistico2 de setembro de 2013 às 15:59Responder

Mas nesse caso é complicado. Estou usando um dissipador com dois leds eum cooler jogando ar nele. A temperatura varia entre 45º à 55º ( diasquente), e o fato de ser para aquário, ele puxa ar húmido também. O queposso fazer para melhorar meu sistema? Obs: não estou usando

reguladores de tensão em cada led, quando e disse que estou enviando11w, é por conta da fonte, pode ser também um pico de energia que chegounele? Estava pensando em colocar um regulador para 12w.

O seu texto foi um dos mais completos que cheguei a ler sobre leds, meuparabéns. Estou surpreso por ter achado algo de tão grande valia!Obrigado pela informação e ajuda.

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Luiz, a primeira coisa seria impedir que os LEDs sofram com tensãoreversa, o artigo mostra como fazer isso, de vários modos. Podecomeçar com um zener para cada LED, com tensão um pouco maiorque a medida sobre ele, quando ligado.

Quanto à umidade, até pode ser benéfica, pois a água é um excelentetrocador de calor. O processo de evaporação da água de umasuperfície pode baixar a temperatura em até 5 graus Celsius. Vocêpoderia até regular a temperatura do aquário se pudesse transmitir ocalor do dissipador para a água, com o uso de blocos de refrigeraçãode PCs. Economizaria energia, pois não precisaria aquecimento na

água. Mas isto é outra história.

Sempre tenho recomendado utilizar fonte com muito mais capacidadedo que o consumo dos LEDs, assim a fonte trabalha tranquila e duramuito mais. Mas deve ter um controle preciso de corrente para osLEDs, tanto faz se é um para cada LED ou não.

Estes dois cuidados deveriam estabilizar o funcionamento do teusistema.

valorjornalisticoluiz2 de setembro de 2013 às 07:52Responder

Me ocorreu algo inusitado! Estou utilizando um super led de 10w que secompra no eb-bay, e depois de 4 meses funcionando perfeitamente, umafileira de diodo queimou dentro do led. Achei o fato curioso pq elesparecem estar ligados juntos mas só uma fileira queimou.Detalhe… Quando eu ligo o led, esta fileira supostamente queimadaacende, e depois se apaga.

O que pode estar acontecendo?Minha fonte está ligada a 11w ( o led é de 12w)


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Responder

Luiz, você está certo em utilizar menos potência do que a aceita pelocomponente, mas pode ser que a dissipação de calor seja insuficiente.Isto poderia queimar a fileira.

Internamente, os LEDs de mais potência têm pastilhas em associaçõessérie-paralelo. A fileira a que você se refere é uma associação série deLEDs, onde um deles pifou, apagando toda a sequência. As outrasfileiras são ligadas em paralelo com esta e por isto, acendem.

O fato da fileira do LED piscar no começo é típico de um LED comqueda de tensão mais alta que os restantes. Ele só dá a ignição inicial,porque ao ligar, logo depois os outros LEDs começam a conduzir eabsorvem a corrente, que deveria ser dividida igualmente.

Fiz um teste com os LEDs de uma luz de emergência, que não ligava.

A placa, com 30 LEDs em paralelo, apresentava uma resistência de 15ohm (deveria ser infinita)… Se eu aplicasse tensão maior, os LEDsligavam, o que indicava que a queda de tensão deles tinha aumentado. A corrente aumentou muito também.

Helloween2 de setembro de 2013 às 04:14Responder

Olá. O artigo é excelente ! Parabéns !!Tenho uma dúvida técnica, e acho que você é a pessoa certa pra meesclarecer:

Comprei uma fita Led SMD 5050 – IP65 com silicone para fazer umaluminária para meu aquário. Comprei também uma fonte adaptadora AC/DC 12V 15A 180W. O anúncio da fonte dizia que ela é CHAVEADA e comproteção de curto circuito, indicada para câmeras de vigilância e fitas deLed. Deste exato modelo:

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No texto você diz basicamente que a amperagem e a voltagem devem ser

bem estáveis para que os Leds durem bastante tempo. A minha dúvida é:

O circuito desse tipo de fonte é adequado para se ter uma alta durabilidadedos Leds SMD 5050 na fita ? E o aterramento da fonte é obrigatório ??

Conheço outras pessoas no fórum brasilreef que se perguntam qual tipo defonte é melhor para essas fitas de Led. Então se você puder me ajudar,estará auxiliando essas pessoas também !


Helloween, obrigado pelos elogios. A fonte é chaveada, pela foto mostrada. A caixa metálica, seriainteressante aterrar, pois se ocorrer qualquer fuga de corrente, não irá Seguir


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causar choque aos usuários. Aterramento, que eu saiba, ainda não é obrigatório em equipamentosdomésticos.

Aparentemente, esta fonte é muito mais potente do que o consumo dafita, creio que não haverá problemas com o fornecimento de energia.

Como regra geral, eu utilizaria uma fonte capaz de fornecer o dobroda corrente consumida pelos LEDs, assim ela trabalharia morna eduraria mais tempo.

As fitas, como já vem prontas para uso em 12V, tem o controle decorrente implementado nelas mesmas, o que simplifica sua instalação.Talvez seja interessante rever as dicas deste post sobre proteçãocontra polarização reversa e implementá-las.

Por experiência própria, acho que estas fitas não duram tanto tempoquanto deveriam. Coloquei segmentos delas espalhados no

porta-malas do meu carro, para iluminar bem, mesmo quandoabarrotado, e percebi que diminuíram de brilho depois de algunsmeses de uso.

Também vi estas fitas de LEDs em uma loja de eletrônica, nas vitrinesinternas dos balcões, onde ficavam ligadas durante todo o expediente.Falei com o vendedor, comentando que pareciam muito fracas e eleconcordou, disse que duravam muito pouco. Fica como alerta, pois osLEDs ainda estão em processo de desenvolvimento, não se alcançouum patamar de desempenho excelente a longo prazo. Talvez seja

melhor com os LEDs mais caros, de marcas conhecidas. A promessa égrande, mas pode haver aí uma pressão dos fabricantes para ver quemfinca suas bases mais firmemente no mercado, antes dos outros.

Se fosse para fazer durar mais estas fitas, eu abaixaria a tensão desaída desta fonte para uns 11V, ou pouco mais (ela deve ter um ajuste)e evitaria a todo custo ligar a fita, uma única vez que fosse, compolaridade invertida.

Helloween fan4 de setembro de 2013 às 00:18

Eu poderia instalar diodos zener para proteger as tiras de Led dacorrente reversa ?

Serão 6 tiras de Led SMD 5050 de 80cm, cada uma ligadadiretamente à fonte. Cada metro consome 1200mA, logo cada tira Seguir


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de 80cm consumirá 960mA. Pensei em soldar um diodo zener naentrada de cada tira de Led.

Qual modelo/tipo de zener você recomendaria nessa situação ?


Helloween, um zener de 15V e 1W deve ser suficiente parasuprimir os picos de tensão. Como a tira é alimentada com 12V, ozener deve ter uma tensão maior que isto. Mas você deve medir atensão de saída da fonte, seria melhor ela não passar de 14,5V.Uma bateria de chumbo de 12V, carregada em excesso, fornece14,4V. Se a fonte chegar em 15V, o zener queima.

Matheus Fernandes14 de agosto de 2013 às 10:59Responder

Amigo, tem como transformar uma Fita de Led que é para ser ligada em12v ser ligada em uma bateria de 6v ni-mh 3000mAh, tem como mudar ocircuito?


Matheus, veja no artigo as figuras com o esquema de ligação destasfitas. Teria que mexer na ligação de cada LED, não vale a pena. Melhorcomprar os LEDs SMD, modelo 5050 e montar sua própria tira deLEDs, ou procurar na internet um inversor de tensão, que consigaconverter 6V para 12V. Deve ter até algum circuito pronto por aí.

No seu caso, para ligar LEDs brancos diretamente em 6V, você teráque ligá-los todos em paralelo, cada um com um resistor, exatamentecomo mostrado no artigo, com a luminária. O resistor terá de sercalculado com a fórmula mostrada lá.

É que dois LEDs brancos ligados em série não funcionam bem em 6V,pois cada LED exige 3,7V para trabalhar adequadamente.Dois LEDs em série podem até funcionar direto nesta tensão, mas não

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será aproveitado todo o potencial disponível de iluminação.

CELSO ROBERTO DA CONCEIÇÃO NAMIAS25 de maio de 2013 às 00:22Responder

Grato, amigo. Vou seguir sua orientação. Abraço grande.

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Njay24 de abril de 2013 às 07:08Responder

Alô Zébio,Muitos parabéns pelo teu artigo, está bem escrito e muito completo!

Queria fazer mais um comentário ou 2 mas estou sem tempo, pelo quequero apenas deixar mais um circuito de acender LEDs, que é uma fonte decorrente comutada (e portanto “super” eficiente). Este circuito é baseadonuma topologia de oscilador de relaxação muito conhecida aí no Brasil, queaparecia muitas vezes nas revistas de electrónica (Saber Eletrônica,Electrônica Junior, etc) e que na verdade é bastante antigo (apareceu pela1ª vez num livro escrito por Lou Garner em 1960; tenho um outro artigosobre isto mas não quero meter aqui mais links senão o akismet esconde ocomentário :)). Desenhei o circuito abaixo por “reverse-engineering” deuma lâmpada solar “chinesa”.

Abraço

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Olá, Nuno João, muito obrigado pelo comentário e pelo link. Euacrescentaria no esquema, um diodo zener de 4,3V, em paralelo com oLED, caso alguém queira utilizar outro que não o da Luxeon, poisalguns LEDs podem não ter o diodo interno. Outros, poderiam utilizarbobina diferente da indicada, podendo aparecer picos de tensão maisaltos, sobre o LED.

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Esteja sempre à vontade para comentar e sugerir! Forte abraço!

CELSO ROBERTO DA CONCEIÇÃO NAMIAS21 de maio de 2013 às 18:58Responder

Prezado Euzébio. Aceite meus cumprimentos pelo trabalho aqui, pelo blog e suaparticipação em relação às aves. Não só o blog mas o restante tambémmerece dez. Atento ao que você publicou acima, tentei montar um circuito paraligar um led de alto brilho em 110V- CA. Deu certo, porém quandotento ligar a segunda vez o led está queimado. Sou 100% leigo emeletrônica e obtive o esquema do circuito aqui na internet. Você tem ideia ou poderia me dar uma dica de como resolver isso?

Os circuitos que montei estão nestelinkhttp://www.newtoncbraga.com.br/index.php/artigos/65-artigos-e-projetos-para-iniciantes/622-como-usar-leds-em-110-v-e-220-v.htmlGratoGrande abraço

eusebiop22 de maio de 2013 às 00:03

Celso, o que eu notei no circuito mencionado, é a total falta deregulagem da corrente inicial. Os capacitores, quandodescarregados, apresentam-se como um curto-circuito, logo quesão energizados. Isto dá um pulso de corrente altíssimo sobre osLEDs, que pode queimá-los. Outro problema é a tensão inversa, eestes dois problemas são tratados no artigo.

Minha sugestão é colocar, além daquele diodo em oposição atodos os outros, que consta da matéria, um diodo zener emparalelo com todos os LEDs. A tensão do diodo deverá ser umpouco mais alta que a queda de tensão de todos os LEDssomados. Considerando que você liga 3 LEDs, e a queda deles éde 3,6V em cada um, totalizando 10,8V, o zener adequado poderiaser de 12V, desde que fosse garantido que a fonte não fornecessemais do que isso para alimentar o circuito.

8 de março de 2015 às 00:27ÍNDICE – Desde o começo do blog, até final de 2014 | Dicas do Zébio

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