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A iluminação
com o led
O mercado da iluminação, está a passar por mais uma
revolução no que se refere à forma de emissão da luz eléctrica,
possibilitando novas aplicações e novas maneiras de iluminar
ambientes e objectos.
Estamos a falar da luz gerada através de componentes
electrónicos designados por LED - Light Emitting Diode
(Díodo Emissor de Luz).
Os leds podem ser de baixa (0,1W), média (0,2W a 0,5W) e de
alta potência (acima de 0,5W). Em geral, os de baixa e média
potência são utilizados para sinalização e efeitos decorativos.
Os de alta potência já podem ser aplicados em iluminação
geral.
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Historial do led
Inventado em 1963
Led de cor vermelha
Fim dos anos 60
Led de cor amarela
1975
Led de cor verde
Dezenas de milicandela
Anos 80
Leds da cor vermelha e
âmbar
Maior intensidade luminosa
com a introdução da
tecnologia Al ln GaP
Início dos anos 90
Leds de cores azul,
verde, cyan e branco
Com o surgimento da
tecnologia InGaN
Leds que cobrem todo
o espectro de cores
Fluxo luminoso da ordem de
30 a 40 lúmen e com um
ângulo de emissão de 110
graus.
No final do anos 90
Intensidade luminosa:
1 mcd (milicandela)
O led só era utilizado para a
indicação do estado dos
equipamentos, ou seja, em rádios,
televisores e outros equipamentos,
sinalizando se o aparelho estava
ligado ou não.
Substituição de lâmpadas,
principalmente na indústria
automóvel.
Substituição de alguns tipos de
lâmpadas em várias aplicações de
iluminação.
Hoje em dia, temos leds que atingem o fluxo luminoso de 120 lúmen, uma potência de 1, 3 e 5 watt,
estando disponíveis em várias cores, e sendo responsáveis pelo aumento considerável na substituição
de alguns tipos de lâmpadas em várias aplicações de iluminação.
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Se comparamos a uma lâmpada de
incandescência comum, o LED não tem
filamento e o seu funcionamento é muito
diferente. Ao ser-lhe aplicada uma tensão
geram luz, devido ao movimento dos
electrões dentro do material
semicondutor.
A luz gerada pelo led é originada através
do aquecimento destes semicondutores
por uma pequena corrente eléctrica que o
percorre.
Fio de ouro
Pastilha
semicondutora
Copo reflector
Lente de Epoxy
(invólucro
exterior)
Terminais de
alimentação
Led visto por dentro
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A luz emitida por um led é praticamente monocromática,
sendo possível fabricá-los com luz de diferentes cores,
alterando a composição química do material semicondutor.
Os leds mais comuns são feitos de ligas de:
Gálio (Ga);
Arsénio (As);
Alumínio (Al);
Índio (In);
Nitride (N);
Fósforo (P).
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A emissão da luz de cor branca pode ser
feita mediante a mistura de vermelho,
verde e azul (RGB) podendo-se
conseguir qualquer cor, incluindo o
branco.
O RGB (Red Green Blue) é a tecnologia
capaz de emitir luz numa variedade
quase infinita de cores a partir da
combinação das três cores
fundamentais.
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Um led acende quando está polarizado directamente ou seja, o
ânodo (A) está positivo em relação ao cátodo (K).
K
A
Quando polarizado inversamente um led não acende.
Resistência
Os leds são semicondutores que convertem a energia eléctrica em luz de
cor, alimentados a 12V, 24V ou 230 V, de acordo com os dispositivos de
interface.
Um led não deve ser ligado directamente a uma tomada de 230V. O led
trabalha com tensões muito baixas e a sua alimentação precisa de ser em
corrente contínua e não em corrente alternada que é o caso das tomadas
eléctricas comuns. Por isso é sempre necessário o uso de uma fonte de
alimentação ou interface (transformador ou um “driver”) que converta as
características de alimentação de uma tomada comum para um padrão
adequado ao funcionamento do led.
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Os parâmetros principais a considerar num led são essencialmente:
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Cor;
Tensão directa (VF) e Tensão inversa (VR) [V DC];
Corrente directa (IF) e Corrente inversa (IR) [A];
Potência de dissipação (PD) [W];
Ângulo de visualização;
Comprimento de onda [nm];
Temperatura de cor [K];
Intensidade luminosa [cd] ou Fluxo luminoso [lm]
Exemplo:
Led vermelho ELD-670-524
Valores máximos: IF=50 mA; VF=2,7 V; VR=5 V; PD=120 mW
Ângulo de visualização: 25º
Comprimento de onda: 670 nm
Intensidade luminosa: 250 mcd
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Vantagens dos leds, relativamente às restantes fontes de luz:

Maior vida útil (50.000 horas) e consequente baixa manutenção;

Baixo consumo (relativamente às lâmpadas de incandescência) e uma
eficiência energética (em torno de 50 lúmen/Watt);

Não emitem luz ultra-violeta (sendo ideais para aplicações onde este tipo
de radiação é indesejada. Como por exemplo, quadros e obras de arte;

Não emitem radiação infravermelha, fazendo por isso que o feixe
luminoso seja frio.

Resistência a impactos e vibrações: Utiliza tecnologia de estado sólido,
portanto, sem filamentos e sem vidro, aumentando a sua robustez.

Maior segurança, já que trabalham em baixa tensão (< 33V).
Proporcionam segurança para os utilizadores durante a sua instalação e
utilização.
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Dissipador de calor num led
de alta potência.



Desvantagens dos leds, relativamente às restantes
fontes de luz:
Custo de aquisição elevado, caso a aplicação seja
desadequada;
O índice de restituição de cor (IRC) pode não ser o
mais adequado;
Necessidade de dispositivos de dissipação de calor,
nos leds de alta potência (a quantidade de luz
emitida pelo led diminui com o aumento da
temperatura).
http://www.prof2000.pt/users/lpa
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