Como evitar que o LED queime ?: 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Antes de dizermos como evitar que o LED acenda, temos que dizer o que é LED.

LEDs para diodo emissor de luz, é um dispositivo semicondutor que emite luz visível de uma determinada cor quando a corrente flui por ele e é fundamentalmente diferente das fontes de luz convencionais, como lâmpadas incandescentes, fluorescentes e de descarga de gás. É feito de uma camada muito fina de material semicondutor fortemente dopado.

Etapa 1: História do LED

Semicondutores

Semicondutores são os materiais que apresentam condutividade entre condutores e isolantes, como germânio ou silício.

Buracos (são os portadores de carga elétrica positivamente carregados) e elétrons (são as partículas carregadas negativamente) são os tipos de portadores de carga responsáveis pelo fluxo de corrente nos semicondutores.

Tipos de semicondutores

1. Um material semicondutor intrínseco é feito de apenas um único tipo de elemento, como o silício.
2. Um semicondutor extrínseco é um semicondutor dopado por uma impureza específica (semicondutor impuro) que é capaz de modificar suas propriedades elétricas. O processo de adição de átomos de impureza ao semicondutor puro é chamado de dopagem.

Semicondutor Extrínseco

O semicondutor extrínseco pode ser classificado em:

• Semicondutor do tipo N: Quando um semicondutor puro como (Silício) é dopado com uma impureza pentavalente (P, As). Os elétrons no semicondutor tipo n são portadores majoritários e lacunas são portadores minoritários.
• Semicondutor tipo P: Quando um semicondutor puro como (silício) é dopado com uma impureza trivalente (B, Al). As lacunas no semicondutor do tipo p são portadores majoritários e os elétrons são portadores minoritários.

Junção P-N

Uma junção p-n é uma fronteira entre o semicondutor do tipo p (tem um excesso de buracos) e o semicondutor do tipo n (tem um excesso de elétrons). A região de depleção atua como uma parede entre o tipo p e o tipo n e impede o fluxo adicional de elétrons livres e lacunas.

Diodo

O diodo semicondutor é uma das aplicações dos Semicondutores, é um dispositivo de dois terminais que consiste em uma junção p-n e contatos metálicos em suas duas extremidades e possui baixa resistência ao fluxo de corrente em uma direção.

LED é uma das aplicações do Diodo Semicondutor

Para obter mais informações, visite nosso artigo sobre semicondutores.

Etapa 2: Resistores de limitação de corrente de LED

Como evitar a queima do LED?

Conectar um LED diretamente a uma fonte de alimentação pode causar a queima do LED. Temos que conectar um resistor em série entre o led e a fonte de tensão. Este resistor denominado resistor de lastro e o resistor de lastro é usado para limitar a corrente através do LED e evitar que queime.

Se a fonte de tensão for igual à queda de tensão do LED, nenhum resistor é necessário.

A resistência do resistor de lastro é fácil de calcular com a lei de Ohm e as leis do circuito de Kirchhoff. A tensão nominal do LED é subtraída da fonte de tensão e, em seguida, dividida pela corrente operacional desejada do LED.

Etapa 3: Análise (Circuito LED com Resistor de 1 Ohm)

Quando conectamos um resistor que tem um valor igual a 1 ohm em série entre o led e a fonte de tensão, notamos que a corrente flui em um circuito com valor igual a 808 mA (este valor é muito grande, pode causar a queima de um LED absoluto a corrente máxima através do LED é de 20 mA).

Temos que reduzir o valor da corrente que flui em um circuito e a tensão do LED alterando o valor da resistência até atingir o valor do resistor que faz uma corrente que flui em um circuito de 20 mA.

Etapa 4: Análise (alterando o valor de resistência)

Quando mudamos o valor da resistência de 1 ohm para 200 ohm, notamos: O fluxo de corrente em um circuito é 33,8 mA. A tensão no led é 2,18 V

Temos que aumentar o valor da resistência até atingirmos o valor do resistor que faz uma corrente que flui em um circuito de 20 mA.

Quando mudamos o valor da resistência de 200 ohm para 300 ohm, notamos: O fluxo de corrente em um circuito é de 22,9 mA. A tensão no led é 2,10 V

Quando mudamos o valor da resistência de 300 ohm para 345 ohm, notamos: O fluxo de corrente em um circuito é de 20,0 mA. A tensão no led é 2,08 V

Agora sabemos o limite de um resistor de lastro (R> = 345 Ohm) que precisamos para limitar a corrente através do LED e evitar que queime.

Etapa 5: Animações de circuito

notamos nas animações do circuito que

quando aumentamos o valor de um resistor de lastro, a velocidade da corrente diminui porque um resistor de lastro é usado para limitar a corrente através do LED e evitar que queime.

Obrigado pela leitura.