LEDLight Emitter Diode

Prof. Marcus HenriqueLic. em Física

1. Funcionamento

2. Análise do circuito

3. Acionamento com Arduino

Surgimento do LED

Tudo começou com o diodo comum, retificador. Este componente permite a passagem da corrente somente em um sentido. Muito utilizado para conversão de AC para DC.

Quando polarizado diretamente há passagem de corrente, o contrário não.

Observando o comportamento do diodo, notou-se que na passagens de corrente era emitida luz infravermelha.

Junção PN e Zona de depleção

Junção PN e Zona de depleção

Ao juntar os semicondutores, dopados positivamente e negativamente, a tendência é que alguns elétrons da parte P(positiva) e as lacunas (ausência de elétrons) da parte N (negativa) se aproximem, formando assim a zona de depleção.

Mas por que um elétron não “cai” em uma lacuna?

Junção PN e Zona de depleção

Se você observar, na zona de depleção, na junção, irá surgir um campo elétrico contrário ao campo da junção, por isso o elétron não cai em uma lacuna.

Então quando colocamos uma tensão nessa junção PN é como se ajudássemos o elétron a “cair” numa lacuna. Dando assim a energia que faltava para o elétron vencer o campo elétrico contrário, então o ocorre o fluxo normal da corrente.

Lembrando que o sentido do vetor campo elétrico é do positivo para o negativo.

A emissão de luz

Para um elétron “cair” em uma lacuna ele precisa ter energia suficiente para isto, porém precisa dissipar essa energia. Então o elétron libera essa energia em fóton, luz. É deste princípio que vem a grande eficiência do LED, boa parte da energia é dissipada em luz, e a menor em calor.

Lembrando que essa luz é infravermelha, ou seja, invisível ao olho humano.

Luz visível

Com as pesquisas notou-se que o comprimento de onda diminui dependendo do material utilizado, podendo assim alcançar comprimentos visíveis.

Composição do LED e sua cor

Você pode perceber pelo comprimento de onda que que o led vermelho precisa de uma tensão menor para conduzir enquanto o azul é o que precisa de uma tensão maior.

Análise do CircuitoDimensionamento do resistor

Cor Vd

Infravermelho 1,6 V

Vermelho 1,6 V

Laranja 1,8 V

Amarelo 1,8 V

Verde 2,1 V

Azul 2,7 V R = (V - Vd)/I

O que é resistor?

É um componente eletrônico utilizado para limitar a passagem de corrente elétrica. Esta limitação é necessária para que não queime o elemento que você está acionando, neste caso o led.Sua unidade de medida é o Ohm (Ω).

Código de cores

Referência

Braga, Newton C. Como funcionam os LEDs Disponível em: <http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/como-funciona/4076-art553> Acesso em: 04/04/2015