Aula 11.1 - Diodo Emissor de Luz

O diodo emissor de luz (LED) emite luz quando uma corrente elétrica passa através deles. Os LEDs devem ser ligados na polarização direta. Alimentação positiva (+) para anodo (A) e negativa (-) para catodo (k). O cátodo é o terminal mais curto e pode haver um chanfro plano sobre o corpo de LEDs redondos. Se você ver no interior do LED o catodo é o maior eletrodo. Nunca ligar um LED diretamente a uma bateria ou fonte de alimentação! Ele será destruído quase instantaneamente porque a corrente é muito alta vai passar e queimá-lo.

LEDs devem ter uma resistência em série, para limitar a corrente a um valor seguro, para fins de teste rápido um resistor de 1 kohm é adequado para a maioria dos LEDs se a sua tensão de alimentação é de 12 V ou menos. Os LEDs  estão disponíveis em várias cores. As cores mais comuns são o vermelho e o verde, mas há ainda os azuis. O dispositivo mais à direita na foto combina um LED vermelho e LED verde em um único encapsulamento. O terminal do meio é comum para ambos os LEDs. O terminal de um lado é para o LED verde, o outro para o LED vermelho. Quando ambos estão ligados ao mesmo tempo, torna-se cor laranja.

Normalmente o material semicondutor usado para fabricação de LED é chamado arseneto de alumínio e gálio (AlGaAs) . Dopando-se com fósforo, a emissão pode ser vermelha ou amarela, de acordo com a concentração. Utilizando-se fosfeto de gálio com dopagem de nitrogênio, a luz emitida pode ser verde ou amarela. Hoje em dia, com o uso de outros materiais, consegue-se fabricar LEDs que emitem luz azul, violeta e até ultravioleta. Existem também os LEDs brancos, mas esses são geralmente LEDs emissores de cor azul, revestidos com uma camada de fósforo do mesmo tipo usado nas lâmpadas fluorescentes, que absorve a luz azul e emite a luz branca.

Cálculo do resistor de polarização do diodo emissor de luz (LED).
Se você conectar um LED á alimentação de 5 volts diretamente, você irá queimá-lo instantaneamente. A alta corrente destruiria a junção pn. Para isso não ocorrer usamos um resistor limitador de corrente. Um LED vermelho usualmente trabalha com corrente direta máxima (IF) de 20 mA e tensão direta de VF: 2,0 Volt. Se quiser usá-lo onde a fonte de alimentação é de 5 Volt, temos que usar um resistor para dissipar os 3 volts restantes. Para calcular o resistor, usamos: R = V / I = (5 Volt - 2 volt) / 20 mA = 150 Ohm.
Para o resistor não queimar por excesso de calor, temos que calcular a dissipação de energia. Esta se calcula como: P = V * I =  (5 Volt - 2 volt) x 20 mA = 3 volts * 20 mA = 70 mW. Portanto, é seguro escolher um resistor de 150 Ohm com potência de 1/4 Watt (3 vezes mais potente o resistor irá trabalhar frio).

Atividade Prática 01 : Fazer  medidas de tensão e corrente em resistores associados em série com LED's utilizando multímetro, com os valores da leitura calcular a potência dissipada e medir a temperatura do componente e fazer as anotações em tabela.

No link a seguir há exercícios de aplicação: 23_05_06 Aplicação de associação de resistores (LED)  e o relatório esperado da atividade: 24_04_06 R4 Circuitos LED's: Simples, Série e Paralelo .

© Direitos de autor. 2004: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 15/04/2024