A iluminação com o led.

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1 A iluminação com o led

2 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.

3 Historial do led Inventado em 1963 Led de cor vermelha 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. Fim dos anos 60 Led de cor amarela Dezenas de milicandela 1975 Led de cor verde Anos 80 Leds da cor vermelha e âmbar Maior intensidade luminosa com a introdução da tecnologia Al ln GaP Substituição de lâmpadas, principalmente na indústria automóvel. Início dos anos 90 Leds de cores azul, verde, cyan e branco Com o surgimento da tecnologia InGaN Substituição de alguns tipos de lâmpadas em várias aplicações de iluminação. No final do anos 90 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. 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.

4 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. Led visto por dentro Pastilha semicondutora Copo reflector Lente de Epoxy (invólucro exterior) Terminais de alimentação Fio de ouro

5 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).

6 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.

7 A K Um led acende quando está polarizado directamente ou seja, o ânodo (A) está positivo em relação ao cátodo (K). 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.

8 Os parâmetros principais a considerar num led são essencialmente:
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 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

9 Vantagens dos leds, relativamente às restantes fontes de luz:
Maior vida útil ( 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.

10 Desvantagens dos leds, relativamente às restantes fontes de luz:
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).