O que é um LED?

Em 1961 dois pesquisadores, Robert Biard e Gary Pittman, descobriram que certo composto era capaz de emitir radiação infravermelha quando percorrido por uma corrente elétrica. Este composto é o GAAS (Arsenieto de gálio), este composto é usado na fabricação de diodos retificadores e outros. Porém a radiação infravioleta não pode ser vista a olho nu, logo mais em 1962 Nick Holonyak consegui obter através de um LED iluminação visível, na cor vermelha. Robert e Gary patentearam a ideia, mas Nick Holonyak é considerado o inventor do LED (Light Emitting Diode).

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Diodo

O LED é um diodo emissor de luz, porém existem outros tipos de diodos. O Diodo é um componente eletrônico, feito de germânio ou silício, que conduz corrente elétrica apenas em uma polarização (anodo positivo e catodo negativo), essa polarização é chamada de retificação, sendo usado para converter corrente alternada (CA) em corrente contínua (CC) e extrair informações de um sinal modulado em amplitude (AM). Existem também outros tipos de diodos para determinadas funções.

Principais tipos de Diodos:

• Retificadores: os diodos retificadores são os mais comuns, possuem polarização direta (anodo positivo, catodo negativo), são usados para converter corrente alternada em corrente contínua;
• Diodo Zener: geralmente usados em circuitos reguladores de tensão e fontes de alimentação, o peculiar deste tipo de diodo é sua polarização. Diferente do já citado, este diodo possui a polarização inversa, ou seja, anodo negativo e catodo positivo;
• Túnel: dispositivos usados em alta frequência (micro-ondas), por meio de fenômenos da mecânica quântica. São usados em circuitos amplificadores, osciladores e conversores de frequência;
• LED: são diodos que quando percorridos por uma corrente elétrica são capazes de emitir luz;

Exemplos de LEDs coloridos.

Definição de LED

A palavra LED vem do inglês Light Emitting Diode, que significa Diodo Emissor de Luz. O LED é um componente eletrônico semicondutor, composto de cristal semicondutor de silício ou germânio. O LED possui a mesma tecnologia usada em chips de computadores, que possuem a capacidade de transformar energia em luz. A transformação de energia elétrica em luz que os LEDs possuem é diferente da transformação que as lâmpadas incandescentes fazem. Lâmpadas incandescentes convencionais utilizam um filamento metálico, enquanto que nos LEDs essa transformação é feita em matéria, sendo chamada de estado sólido. Nas lâmpadas incandescentes o filamento de metal é colocado no seu interior, este mesmo filamento se aquece na passagem de corrente elétrica. Os átomos tem seu grau de agitamento de tal forma aumentado que ocorre a emissão de luz. No LED a emissão de luz acontece quando a corrente elétrica percorre o material de junção PN (diodo semicondutor), emitindo radiação infravermelha. O componente mais importante de um LED é o chip semicondutor, responsável pela geração de luz, este chip possui dimensões muito reduzidas, menor do que o tamanho de um LED convencional, cerca de 0,5 mm.

O LED é um componente bipolar, possui dois terminais chamados de ânodo e catodo, 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 ocorrência de luz. A polarização que permite a emissão de luz pelo LED é o terminal anodo no positivo e o catodo no negativo, para identificar qual dos terminais é o ânodo e qual é o catodo, basta observar o tamanho dos terminais. A “perninha” maior do LED é o ânodo, e a menor é o catodo.

Polarização do LED.

Utilização do LED

O LED geralmente é utilizado em eletroeletrônicos, onde é vantajosa sua aplicação para sinalização (ligado ou desligado), por exemplo. É muito fácil encontrar LEDs em vários aparelhos domésticos, como as TVs de LED, também em rádios, computadores, em alguns tipos de semáforos e etc. Porém, a partir de crises energéticas e a preocupação no uso adequado da energia elétrica e na economia da mesma, o LED vem tomando também espaço na iluminação de residências, com as lâmpadas LED.

As Lâmpadas LED apresentam varias características promissoras e inovadoras no que se diz respeito à iluminação residencial, além de serem menos agressivas ao meio ambiente, como as demais lâmpadas. Como dito anteriormente, as lâmpadas usam um filamento metálico na transformação de energia elétrica em luz, isso ocasiona em aquecimento e pouca durabilidade da lâmpada, em comparação com LED. As lâmpadas LED são o futuro da iluminação residencial por serem econômicas e possuírem grande vida útil.

Tipos de LEDs

Existem variações de modelos de LEDs, alguns deles são:

• LEDs difusos comuns: a luz destes LEDs é espalhada por sua capsula de plástico. O objetivo seria que a luz fosse uniforme no decorrer da superfície do LED, mas ainda assim existem pontos com maior luminosidade e menor luminosidade;
• LEDs de alto brilho: a potência luminosa destes LEDs é bem maior do que a dos LEDs difusos, por exemplo. A capsula de plástico é transparente, o que aumenta a luminosidade do LED, sua luz é concentrada;
• Fitas de LED: como o nome sugere, é uma fita que possui, em sua extensão, vários LEDs minúsculos, brilhando em conjunto ou alternados, dependendo do modelo da fita;
• LEDs bicolores:  podem ser difusos ou transparentes, possuem duas cores, ou a combinação de duas cores para formar uma terceira cor. Ele pode apesentar dois ou três terminais;
• LEDs RGB ou tricolores: possuem três cores, vermelho (Red), verde (Green) e azul (Blue). Podem ser difusos ou transparentes. O uso das cores pode ser em conjunto ou individuais;
• LEDs SMD: são os LEDs usados nas fitas de LEDs, podem ser difusos, transparentes ou tricolores;
• Matriz de LEDs: são conjuntos de LEDs usados em linhas ou colunas, para apresentar leras e até gráficos de baia resolução. Podem ser difusos, tricolores ou transparentes, podem funcionar em conjunto ou individualmente dependendo do modelo;

O tamanho dos LEDs geralmente pode variar de 3 a 10 milímetros, outros tamanho, menores ou maiores, geralmente são para casos específicos. A quantidade de iluminação do LED sempre é medida em lúmens, e seu tempo de vida útil é dependente do local e maneira de utilização, mas varia de 25 mil a 100 mil horas.

Sobre o autor

Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.

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