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2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-13 06:58
Neste instrutível estamos falando sobre LED - Diodos Emissores de Luz e como podemos conectá-los se tivermos várias unidades. Esta é uma lição que gostaria de saber desde o início, porque quando comecei a mexer com circuitos eletrônicos, construí alguns projetos com LEDs que, digamos, poderiam ter sido melhorados se eu soubesse o que vou apresentar neste instrutível.
Etapa 1: Assista ao vídeo
O vídeo descreve os diferentes métodos de conexão com suas vantagens e desvantagens, coisas que aprendi enquanto cometia meus próprios erros. Ele contém exemplos esquemáticos e tudo é explicado com palavras simples para que todos possam entender. São coisas sutis que estão presentes no vídeo e que foram deixadas de fora, instrutíveis por uma questão de simplicidade.
Etapa 2: Solicite as peças necessárias
Se você planeja construir projetos com LEDs, pode precisar de alguns LEDs:-) Você pode já ter alguns, mas se precisar de mais, pode conseguir um bom negócio encomendando kits de sortimento no ebay ou aliexpress. Esses kits de sortimento podem vir em tamanhos e formas diferentes, você pode encontrá-los com LEDs SMD ou LEDs Through Hole, mas uma coisa é certa, eles conterão LEDs de cores diferentes, às vezes até em tamanhos diferentes.
Tenho uma variedade de LEDs SMD em dois tamanhos 0603, 0805 e cinco cores: vermelho, verde, azul, amarelo, branco porque são os tamanhos e cores que normalmente uso em meus projetos. Tenho outro kit de sortimento de LEDs com orifícios passantes nos tamanhos 3mm e 5mm também em cinco cores: vermelho, verde, azul, amarelo, branco.
Aqui estão alguns links para onde você pode encontrar esses kits de sortimento:
- Amazon: Kit de LED SMD, Kit de LED através do orifício.
- Aliexpress: Kit de LED SMD, Kit de LED de orifício.
- Ebay: Kit de LED SMD, Kit de LED de orifício.
Enquanto você está encomendando os LEDs, você também pode se interessar por algumas ferramentas, como um ferro de soldar ou um conjunto de chaves de fenda. Recomendo enfaticamente o ferro de solda TS100 e o kit de chave de fenda Xiaomi Wiha. Esses dois itens têm excelente relação preço / qualidade:
- Bangood: Ferro de solda TS100
- Banggood: Kit de chave de fenda Xiaomi Wiha
- Aliexpress: Ferro de solda TS100
- Aliexpress: Kit de chave de fenda Xiaomi Wiha
Etapa 3: Tensão direta e corrente direta
Vamos começar falando sobre tensão direta e corrente direta, esses são dois parâmetros básicos que você precisa saber. Portanto, um LED é um diodo que emite luz sob certas condições. Ele terá uma tensão direta que é o nível no qual o diodo começa a conduzir. Vejamos, por exemplo, um LED verde que normalmente tem uma tensão direta de cerca de 1,9 V. O LED começará a conduzir quando a tensão em seu ânodo e cátodo for de pelo menos 1,9 V. Portanto, se você conectar uma fonte de tensão de 1,5 V a este LED, ele não conduzirá, não ligará. Se você aplicar, por exemplo, 3V ele começará a conduzir, o LED acenderá.
Assim que começar a conduzir o LED deixará a corrente passar, mas se não houver nada que limite a corrente, ela continuará aumentando, acima da corrente nominal direta, a junção dentro do LED basicamente derreterá, danificando o LED. É por isso que temos um parâmetro chamado corrente direta. O fabricante do LED caracterizará a peça e mencionará essa corrente direta na qual é seguro operar o LED sem destruí-lo. Um valor típico para a corrente direta do LED pode ser 20 mA. Às vezes, se você quiser ser extremamente cauteloso, pode projetar o circuito com uma margem de segurança. É uma boa prática deixar uma margem de 25% e ir abaixo da corrente nominal total se a aplicação permitir. Especialmente para um pequeno LED indicador, você não precisará usar a corrente nominal total.
Etapa 4: Limitando a corrente com um resistor
Portanto, para limitar a corrente e evitar ultrapassar a corrente direta especificada, podemos adicionar um resistor em nosso circuito. Para calcular o resistor, precisamos usar os dois parâmetros mencionados antes: tensão direta e corrente direta, bem como a tensão de alimentação do nosso circuito.
Sabemos que o LED cairá 1,9 V enquanto o resistor terá que cair os 1,1 V restantes até a nossa tensão de alimentação. Sabendo que a corrente direta do LED é de 20 mA, podemos calcular o valor do resistor usando a lei de ohms. R = U / I e no nosso caso U é 1,1 V dividido por 20 mA, resultando em 55 ohms.
Etapa 5: Conectando LEDs em paralelo
Como você pode ver, é muito simples limitar a corrente e acionar um único LED, mas o que acontece se precisarmos de mais LEDs?
Poderíamos conectá-los em paralelo e usar o mesmo resistor para limitar a corrente, mas encontramos alguns problemas. Em primeiro lugar, devido às variações no processo de fabricação, cada LED terá uma voltagem direta ligeiramente diferente, isso significa que ele irá puxar uma corrente ligeiramente diferente, o que pode resultar em iluminação desigual ou até mesmo falha do LED se for acionado acima da corrente especificada.
Em aplicações modernas, como por exemplo a luz de fundo do display, é muito importante ter uma iluminação uniforme em todos os LEDs. Portanto, é melhor evitar conectar LEDs em paralelo.
Etapa 6: Conectando LEDs em série
A melhor maneira de conectar vários LEDs para ter a mesma corrente conduzindo cada LED seria em série. Você conectaria os 5 LEDs que tínhamos anteriormente em série e os acionaria com uma fonte de tensão constante, da mesma forma que antes de limitar a corrente com um resistor. E você pensaria que o problema foi resolvido, mas o problema foi resolvido apenas parcialmente por causa de outra propriedade dos diodos que também se aplica aos LEDs.
A tensão direta diminuirá com o aumento da temperatura. Se a tensão direta cair, a corrente direta aumentará, aquecendo o LED ainda mais. E há outra propriedade que precisamos estar cientes da curva exponencial entre a tensão direta e a corrente direta. Isso nos diz que, com uma pequena mudança na tensão direta, obtemos uma grande mudança na corrente direta e isso pode levar à falha do LED devido à fuga térmica.
Portanto, a maneira como resolvemos esse problema é usando uma fonte de corrente constante. Hoje em dia existem muitos circuitos integrados especialmente projetados para acionar LEDs com corrente constante, porque as vantagens são claras. Pode-se argumentar que, se você tiver LEDs em série, se um deles falhar, toda a cadeia ficará inativa e isso é verdade do ponto de vista elétrico, mas na prática, os LEDs se tornaram tão confiáveis que se o circuito for projetado corretamente haverá muito pouca chance de um LED falhar durante a vida útil citada
Então, isso é tudo, espero que este instrutível tenha sido útil. Deixe um comentário ou clique no botão "Gostei" ou "Não gostei" para me enviar algum feedback.