Existem quatro formas fundamentais de montar um circuito para ligar um ou mais LEDs. Neste capítulo, vamos abordar essas quatro formas de maneira prática. É crucial compreender que cada LED possui características individuais de tensão e corrente, que podem variar entre eles. Fatores como cor e tamanho do LED podem influenciar essas características, e é isso que iremos explorar em detalhes.
A tabela acima apresenta exemplos de valores de tensão e corrente para diferentes cores de LEDs. Além disso, existem experimentos interessantes que demonstram como identificar a tensão de um LED usando fontes de bancada ou circuitos eletrônicos, para quando não se tem uma tabela adequada.
Simbologia padronizada para os leds:
Vamos explorar cinco casos possíveis de utilização de LEDs que podem ser úteis em seus projetos.
TENSÃO DA FONTE IGUAL A DO LED
Ao ligar apenas um LED em um circuito com uma única bateria, é necessário o uso de um resistor quando a tensão da fonte for maior do que a tensão do LED. Isso é feito para evitar danos ao LED. No entanto, se a tensão da fonte for semelhante à tensão do LED, o circuito pode ser fechado sem a necessidade do resistor. Nesse caso, o LED puxará apenas a corrente necessária. Você pode verificar essa demonstração usando o simulador de eletrônica Tinkercad.
Neste circuito, utilizamos uma fonte de 2 volts e o LED consumiu apenas 11,5mA, o que está abaixo da corrente máxima suportada pelo dispositivo. No entanto, quando a tensão da fonte é maior do que a tensão máxima do LED, é necessário o uso de um resistor para limitar a corrente e dissipar o excesso da tensão. Isso é explicado em detalhes no capítulo O que são resistores e como funcionam os resistores, onde você pode aprender sobre o funcionamento desses componentes.
TENSÃO DA FONTE SUPERIOR À DO LED
Quando desejamos ligar um LED em um circuito no qual a tensão da fonte é superior à tensão do LED, é necessário adicionar um resistor. Esse resistor tem a função de limitar a corrente e absorver toda a tensão excedente. Além disso, é importante calcular a potência que o resistor irá dissipar, para garantir que ele possua um valor igual ou superior à potência necessária. Assim, é possível escolher um resistor adequado para essa aplicação sem comprometer o circuito.
Vamos ao exemplo em que se deseja ligar um único led em uma fonte de 5 volts. Para isto devemos utilizar as duas fórmulas a seguir que já foram explicadas no capítulo sobre os resistores inclusive com vídeos no canal e aqui no blog.
Vamos utilizar o exemplo do led vermelho que pela tabela acima possui uma tensão de 2 volts.
Dados e fórmulas:
URESITOR = 5VFONTE – 2VLED = 3V
Primeiro passo é encontrar o valor da tensão excedente a qual iremos dissipar no resistor e depois é só substituir nas duas fórmulas. Assim teremos nesse exemplo que comprar um resistor de 150Ω por uma potência de 1/8W ou 125mW esse é o valor de potência mais comum de encontrar no mercado para aquisição.
TENSÃO DA FONTE SUPERIOR À DO LED (LIGAÇÃO SÉRIE DOIS OU MAIS LEDS)
Quando desejamos ligar dois ou mais LEDs em série em um circuito, é importante considerar que, se a soma das tensões dos LEDs for maior do que a tensão da fonte, os LEDs podem não ligar ou apresentar um brilho muito baixo, chegando até mesmo a ficarem sem luminosidade. É essencial garantir que a tensão total dos LEDs em série seja menor ou igual à tensão fornecida pela fonte para garantir um bom funcionamento dos LEDs.
Vamos ao exemplo em que se deseja ligar 3 leds em série num circuito, iremos utilizar o mesmo led vermelhos dos exemplos anteriores.
ULED = 2V (Como serão 3 leds fazem 2V x 3 = 6V)
Para acionar esses LEDs, é necessário que a fonte tenha no mínimo 6V. Neste caso, optaremos por uma fonte de 9 volts, pois é uma opção mais comum. Dessa forma, garantimos uma tensão adequada para o funcionamento dos LEDs.
URESISTOR = 9VFONTE – 6VLED = 3V