O LED (Light Emitting Diode, ou simplesmente Diodo Emissor de Luz) é um elemento muito utilizado atualmente, por ter baixo consumo e alta durabilidade. Porém para se utilizar o LED, alguns elementos devem ser levados em conta, como por exemplo a polaridade do componente, a corrente e a tensão.
Mas como assim polaridade 🤨?
O LED é um componente bipolar, logo é um componente que tem polaridade. Ele possui dois terminais, chamados de ânodo e cátodo, os quais determinam ou não a polarização do LED, ou seja, a forma a qual está polarizado determina a passagem ou não de corrente elétrica, esta ocasionando a emissão de luz. A polarização que permite a emissão de luz pelo LED é o terminal ânodo conectado ao positivo de uma fonte e o cátodo ao negativo.
Para identificar qual dos terminais é o ânodo e qual é o cátodo, basta observar o tamanho dos terminais. O terminal maior do LED é o ânodo (anode) e o menor é o cátodo (cathode). Existem outras formas de verificar qual terminal é qual, a imagem abaixo pode ajudar nesta identificação:
O LED é um componente eletrônico semicondutor, composto de cristal semicondutor de silício ou germânio, e para emitir luz colorida é dopado com outros tipos de materiais. No LED a emissão de luz acontece quando a corrente elétrica percorre o material de junção PN (material semicondutor), emitindo radiação. Porém ele é um componente muito sensível a polarização e a passagem de corrente elétrica. Por isso é tão importante definir o resistor correto para evitar possíveis danos ao LED.
Escolhendo o resistor
Como vimos no post "Conceitos Básicos de Eletrônica - Resistência Elétrica" um resistor é utilizado quando se quer gerar a dificuldade da passagem da corrente elétrica. Isso significa que para garantir que um certo componente tenha disponível somente a corrente necessária para o seu funcionamento, a adição de um resistor é muito importante.
Para definir qual o melhor resistor que deverá ser utilizado para um LED, o seguinte cálculo deve ser feito:
Onde: R é o valor do resistor, Vin é a tensão da fonte de alimentação, Vled é queda de tensão que o LED possui para funcionar e Iled é a corrente que o LED consome. Importante! As tensões devem estar em V e as correntes em A, para que a resistência saia em Ω.
Mas como que eu sei qual a tensão do LED?
Cada cor de LED possui uma tensão diferente, a tabela a seguir mostra alguns destes valores:
Nesta tabela também é possível descobrir a corrente do LED.
É importante ressaltar que estes dados são para efeito de cálculo e auxiliar na escolha do melhor resistor. Pois quando se calcula um resistor, não necessariamente se vai encontrar este valor no mercado. Os resistores possuem valores comerciais, então nós realizamos o cálculo e verificamos qual o resistor comercial mais se aproxima do valor calculado. A tabela a seguir mostra as famílias do valores de resistores comerciais:
Então vamos a um exemplo prático. Vamos supor que eu irei utilizar um LED vermelho, com uma fonte de alimentação de 5V, qual seria o melhor resistor a ser utilizado?
Vamos lá, pela tabela temos Vled = 2 V (escolhemos sempre o maior valor) e Iled = 20 mA (0,02 A). Colocando os valores na fórmula, temos:
Então o melhor resistor para o LED vermelho seria de 150Ω. Pela tabela de resistores comerciais seria possível encontrar este resistor.
Mas e se eu já possuir alguns resistores, eu posso utilizar? Claro que sim, porém a luminosidade do seu LED poderá variar. Observe a imagem a seguir, nela dois LEDs foram conectados a dois resistores diferentes. O primeiro foi conectado a um resistor de 10KΩ e o segundo a um resistor de 300Ω. Caso você não se lembre como ver os valores dos resistores acesse o post "Como Ler o Resistor".
É possível perceber que a luminosidade do LED mudou bastante. No primeiro caso, ao invés de passar 20 mA estava passando 0,3 mA e no segundo caso estava passando 10 mA. Importante! Quando calcula o resistor a resposta apresenta o menor resistor que deverá ser adicionado ao circuito, para evitar possíveis danos ao LED.
Espero que tenham gostado e até a próxima!