O que são leds?

Vamos conhecer melhor estes pequenos heróis, os diodos emissores de luz ou leds em inglês (Light Emitting Diode).

Quem são eles?

O LED é um diodo semicondutor possuidor de uma junção P-N que quando energizado emite luz visível por isso LED (Diodo Emissor de Luz). Este processo de emissão de luz pela aplicação de uma fonte elétrica de energia é chamado eletroluminescência.

Em qualquer junção P-N polarizada diretamente, dentro da estrutura, próximo à junção, ocorrem recombinações de lacunas e elétrons. Essa recombinação exige que a energia possuída por esses elétrons, que até então era livre, seja liberada, o que ocorre na forma de calor ou fótons de luz.

No silício e no germânio, que são os elementos básicos dos diodos e trnsistores, entre outros componentes eletrônicos, a maior parte da energia é liberada na forma de calor, sendo insignificante a luz emitida (devido à opacidade do material), e os componentes que trabalham com maior capacidade de corrente chegam a precisar de irradiadores de calor (dissipadores) para permitirem que o componente trabalhe em uma temperatura “confortável”.

Já em outros materiais, como o arsenieto de gálio (GaAs) ou o fosfeto de gálio (GaP), o número de fótons de luz emitido é suficiente para constituir fontes de luz bastante eficientes.

Existem alguns modelos de LEDS no mercado, podemos escolher diversos tipos de led, apenas respeitando o fato de cada um possuir sua particularidade. Hoje os leds de alto brilho de 5mm são os mais utilizados em personalização de automóveis, mas existem muitos outros tipos de led e a principal especificação que se deve observar é a intensidade luminosa, medida em milicandelas (mcd). O que são milicandelas? A medida usada para definir a potência (transformação de energia elétrica em luminosidade) dos leds. A maioria dos LEDS disponíveis no mercado nacional é de 15.000mcd ou 20.000mcd, mas existem muitos outros modelos à venda de até 100.000mcd (existem com maior número de milicandelas, mas são caros e difíceis de encontrar).

É de suma importância saber que os leds são sensíveis ao calor. Quando for soldar um destes lembre-se sempre disso e não submeta o teu diodo emissor de luz a altas temperaturas sem que haja a necessidade. O tempo de vida útil dele pode ser reduzido consideravelmente.

Outra questão para se destacar sobre os leds são os ângulos de emissão de luz. Dependendo a cabeça do led ou mesmo por vezes presente a lente deste, temos emissões de 12° até 180°. Quanto maior o ângulo, maior será a área iluminada, mas menor a intensidade da luz no foco (menos luminosidade por cm (menos luminosidade por cm³). Portanto na hora de comprar leds para trocar a iluminação do seu painel ou fazer uma sinaleira nova para seu carro, prefira leds de cabeça chata que apesar de não terem tanta intensidade de luz no foco, espalham bem mais a luz.

Então como é que se acende um LED? Bom, para começar precisamos de um LED, duas pilhas de 1.5 V ligadas em série e uma resistência. O LED é polarizado, isto é, as suas perninhas são eletricamente diferentes e a forma como se liga ao circuito importa; há uma forma correta de ligá-lo e trocar uma perna pela outra não é válido (inclusive pode danificar permanentemente o mesmo). Uma das perninhas chama-se ánodo e liga-se ao lado positivo das pilhas. A outra se chama cátodo e liga-se ao lado negativo. A forma de se identificar o ánodo e o cátodo de um LED é através de pequenos detalhes. O cátodo tem a perninha mais curta e, em alguns LEDs como os redondos também têm um corte na aba.

Esta forma de identificar as pernas do LED funciona bem se tivermos um LED novo ou redondo. Se tivermos, por exemplo, um LED quadrado cujas perninhas já foram cortadas então não temos nenhuma pista, exceto o fato de em sua estrutura interna o led possuir uma diferença no tamanho do catodo que é maior (por motivos funcionais) em caso de dúvida é melhor usar um multímetro que tenha um teste de díodos.

Detalhe do catodo (maior) em destaque:

Por fim, conheça mais alguns tipos de LEDS e suas finalidades. Temos Leds mais básicos (que trabalham na casa dos 2V), os super brilho (que trabalham na casa dos 3V) e os Super Leds, que trabalham em valores diferenciados de voltagem e necessitam normalmente de dissipadores de calor. Nos super brilho temos os Leds Ultravioleta que emitem uma luz (que o olho humano não capta) que ilumina ambientes escuros. Normalmente são usados em conjunto com câmeras de segurança ou filmadoras (visão noturna). Temos também os infravermelhos usados em controles remoto, celulares, etc. Eles também são leds, parecidos com os ultravioletas, que emitem impulsos de luz sincronizada para os receptores (luz em freqüência diferenciada que é interpretado por um processador que faz com que se execute, por exemplo, o comando desligar). Quer ver um exemplo? Pegue o controle da sua TV, aponte para a câmera do seu celular e veja a luz que é emitida. E também não podemos esquecer-nos dos úteis LEDS tricolores que são compostos por uma espécie de “tri-led” interno, geralmente são RGB (Red, Green, Blue: vermelho, verde e azul), onde é possível fazer a combinação de cores e se obter uma nova cor ou ainda usar as cores puras, sem a necessidade da troca do diodo. Isso pode ser controlado por uma mudança na tensão ou por um micro-circuito presente em alguns destes que fazem o seqüenciamento das combinações de cor. Não se esquecendo das modernas TVS led que enchem os olhos dos “filmólatras”.

Lâmpada led com um belo dissipador:

Exemplo de super-led:

Esquema de TV led: