LED – Díodo Emissor de Luz
Constituição
Um led é constituído por uma junção PN de material
semicondutor e por dois terminais, o Ânodo (A) e o Cátodo (K).
A cor da luz emitida pelo led depende do material semicondutor
que o constitui.
Símbolo:
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Identificação visual dos terminais
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Polarização de um led
O led está directamente
polarizado, e emite luz,
quando o ânodo está
positivo em relação ao
cátodo.
O led está inversamente
polarizado, e não emite
luz, quando o ânodo está
negativo em relação ao
cátodo.
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Principio de funcionamento
Energia
Electrão
Banda de condução
Luz
Banda proibida
Banda de valência
Ao ser aplicada uma tensão
que polariza directamente o
led ocorre que muitos electrões
não têm a energia suficiente
para passarem da banda de
valência à banda de condução,
ficando na zona interdita ou
proibida. Como não podem
permanecer nessa zona voltam
à banda de valência tendo para
esse efeito de perder energia,
o que fazem emitindo luz
(fotões).
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Características técnicas
A corrente directa (IF) deverá estar compreendida entre 10 e 100 mA.
VF – Tensão máxima de polarização directa.
VR – Tensão máxima de polarização inversa.
Led vermelho
Material semicondutor que o constitui:
Fosfoarsenieto de gálio
VF = 1,6 V
VR = 3 V
Led verde
Led amarelo
Material semicondutor que o constitui:
Fosforeto de gálio
VF = 2,4 V
VR = 3 V
Led infra vermelho
Material semicondutor que o constitui:
Arsenieto de gálio
VF = 1,35 V
VR = 4 V
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Cálculo da resistência a ser ligada
em série com o led
A resistência a ser ligada em série com o led tem como função
limitar a corrente no led.
Exemplo:
Vamos calcular o valor da resistência limitadora
(R1) sabendo-se que a tensão que vai ser
aplicada ao circuito (VCC) é de 6Volt, e pretendese que a tensão directa aplicada ao led seja de 2
Volt para uma corrente directa de 10 mA.
R=(VCC- VF)/I
R=(6-2)/10x10-3
R=400
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Curva característica
A curva mostra a corrente directa
em função da tensão directa.
Observa-se nesta curva que
enquanto não se atinge um
determinado valor da tensão
directa não se inicia a circulação
de corrente, e que, ultrapassando
o cotovelo da curva a corrente
directa aumenta rapidamente de
valor ao aumentar ligeiramente a
tensão directa.
Ao aumentar a corrente directa a
intensidade luminosa do led
também aumenta.
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Tipos de led
Há leds de 3, 5, 8 e 10mm de diâmetro, cilíndricos, rectangulares,
triangulares, etc. No mercado existem leds:
Bicolores
Constituídos internamente por dois led
em anti-paralelo.
Tricolores
Constituído internamente por dois led
(verde e vermelho) ligados com o cátodo comum.
Intermitentes
Têm internamente um mini circuito integrado que provoca a oscilação
do led.
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Aplicações dos led
Os led são utilizado como elementos indicadores
em calculadoras, aparelhos de medida,
indicadores numéricos de receptores de rádio, etc.
Fabricam-se individuais ou em conjunto (display de sete
segmentos) podendo neste segundo caso representar qualquer
caracter.
O display de sete segmentos é constituído por
díodos emissores de luz, tantos quantos os
segmentos do display.
Na figura pode ver-se um display constituído
por sete segmentos (cada segmento
corresponde a um led) e um ponto decimal (ou
seja, é constituído por oito led).
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Display de sete segmentos
O cátodo de todos estes díodos emissores de luz é comum, pelo
que aplicando uma tensão directa de polarização aos diferentes
ânodos se acenderá um ou outro dos segmentos.
a
b
c
d
e
K
f
g
Cátodo comum
Combinando ordenadamente as tensões directas aplicadas aos
ânodos pode formar-se qualquer caracter.
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