O que é um circuito de LED?
Um circuito de LED é qualquer circuito de energia elétrica usado para alimentar diodos emissores de luz ou LEDs. Na sua forma mais simples, um circuito de LED compreende uma fonte de tensão, um resistor para reduzir a tensão e um LED. O circuito do LED também pode conter outros componentes, como interruptores e sensores, mas isso não afeta os princípios básicos envolvidos na alimentação de um LED.
Os LEDs são baratos, confiáveis, robustos e eficientes em termos energéticos. O circuito de LED tornou-se um recurso comum em dispositivos eletrônicos, automóveis e eletrodomésticos, onde eles servem como luzes indicadoras e para iluminação menor. Foram desenvolvidos LEDs maiores, com aplicações domésticas, e estes sem dúvida se tornarão mais importantes no futuro, mas essa discussão se concentrará nos elementos de um circuito de LEDs, conforme se aplica a LEDs menores.
LEDs são diodos de estado sólido simples. Um diodo é um dispositivo que permite que os elétrons fluam em apenas uma direção, interpondo um pouco de material semicondutor no caminho da corrente no que é conhecido como junção. Nos LEDs, esse material semicondutor é tratado especialmente para emitir fótons de luz quando a corrente passa por ele. Quando a corrente elétrica passa pelo LED na direção certa, é dito que é polarizado para a frente e o material semicondutor na junção brilha.
Quando o fluxo de corrente é revertido, uma condição conhecida como polarização reversa, nenhum elétron flui através do material semicondutor e nenhuma luz é emitida. O excesso de tensão de polarização reversa danifica facilmente a junção, portanto, essa tensão de ruptura reversa deve ser protegida. Por esse motivo, a corrente direta é preferida à corrente alternada para alimentar os LEDs, tornando as baterias as fontes de energia ideais.
O excesso de tensão de polarização direta também pode danificar a junção do LED; portanto, um resistor é quase sempre usado para reduzir a tensão no dispositivo. Os LEDs são classificados pelo fabricante em termos de consumo de corrente e queda de tensão resistiva sob polarização direta, ou Vf, e devem ser levados em consideração ao escolher um resistor para um circuito de LED. O valor do resistor necessário pode ser calculado subtraindo a queda de tensão resistiva do LED da tensão da fonte de alimentação e dividindo os resultados pela classificação de corrente listada no LED.
O perigo de tensão de quebra reversa torna crítico que o LED seja colocado no circuito de LEDs com a polaridade correta. Os LEDs permitem que os elétrons passem de seus cátodos para seus ânodos; portanto, os LEDs devem ser conectados para que seus cátodos se conectem ao pólo negativo da fonte de alimentação e seus ânodos ao lado positivo. Os fabricantes indicam a polaridade do LED de várias maneiras, principalmente ao tornar o fio do cátodo mais curto, plano, preto ou achatar ou entalhar o lado do cátodo da caixa do LED.
O circuito típico de LED usado para alimentar uma pequena luz indicadora usará uma bateria de 1,5 a 9 V como fonte de energia. Ele terá uma queda de tensão direta típica, de 1,8 a 3,3 volts, dependendo da cor. O LED consumirá talvez 5 a 20 mA de corrente.