LED (LIGHT EMITTING DIODE)

O diodo emissor de luz também é conhecido pela sigla em inglês LED (Light Emitting Diode). Sua funcionalidade básica é a emissão de luz em locais e instrumentos onde se torna mais conveniente a sua utilização no lugar de uma lâmpada. Especialmente utilizado em produtos de microeletrônica como sinalizador de avisos, também pode ser encontrado em tamanho maior, como em alguns modelos de semáforos. Também é muito utilizado em Painel de Led, Cortina de Led e Pista de Led.

CARACTERÍSTICAS:

O LED é um diodo semicondutor (junção P-N) que quando energizado emite luz visível por isso LED (Diodo Emissor de Luz). A luz não é monocromática (como em um laser), mas consiste de uma banda espectral relativamente estreita e é produzida pelas interacções energéticas do electrão (português europeu)/elétron (português brasileiro). O processo de emissão de luz pela aplicação de uma fonte eléctrica de energia é chamado eletroluminescência.

Em qualquer junção P-N polarizada diretamente, dentro da estrutura, próximo à junção, ocorrem recombinações de lacunas e elétrons. Essa recombinação exige que a energia possuída elétrons, que até então era livre, seja liberada, o que ocorre na forma de calor ou fótons de luz .

No silício e no germânio, que são os elementos básicos dos diodos e transistores, entre outros componentes electrônicos, a maior parte da energia é liberada na forma de calor, sendo insignificante a luz emitida (devido a opacidade do material), e os componentes que trabalham com maior capacidade de corrente chegam a precisar de irradiadores de calor (dissipadores) para ajudar na manutenção dessa temperatura em um patamar tolerável.

Já em outros materiais, como o arsenieto de gálio (GaAs) ou o fosfeto de gálio (GaP), o número de fotões de luz emitido é suficiente para constituir fontes de luz bastante eficientes.

A forma simplificada de uma junção P-N de um led demonstra seu processo de eletroluminescência. O material dopante de uma área do semicondutor contém átomos com um elétron a menos na banda de valência em relação ao material semicondutor. Na ligação, os íons desse material dopante (íons "aceitadores") removem elétrons de valência do semicondutor, deixando "lacunas" (ou buracos), portanto, o semicondutor torna-se do tipo P. Na outra área do semicondutor, o material dopante contém átomos com um elétron a mais do que o semicondutor puro em sua faixa de valência. Portanto, na ligação esse elétron fica disponível sob a forma de elétron livre, formando o semicondutor do tipo N.

Os semicondutores também podem ser do tipo compensados, isto é, possuem ambos os dopantes (P e N). Neste caso, o dopante em maior concentração determinará a que tipo pertence o semicondutor. Por exemplo, se existem mais dopantes que levariam ao P do que do tipo N, o semicondutor será do tipo P. Isso implicará, contudo, na redução da Mobilidade dos Portadores.

A Mobilidade dos Portadores é a facilidade com que cargas n e p (elétrons e buracos) atravessam a estrutura cristalina do material sem colidir com a vibração da estrutura. Quanto maior a mobilidade dos portadores, menor será a perda de energia, portanto mais baixa será a resistividade.

Na região de contato das áreas, elétrons e lacunas se recombinam, criando uma fina camada praticamente isenta de portadores de carga, a chamada barreira de potencial, onde temos apenas os íons "doadores" da região N e os íons "aceitadores" da região P, que por não apresentarem portadores de carga "isolam" as demais lacunas do material P dos outros elétrons livres do material N.

Um elétron livre ou uma lacuna só pode atravessar a barreira de potencial mediante a aplicação de energia externa (polarização direta da junção). Aqui é preciso ressaltar um fato físico do semicondutor: nesses materiais, os elétrons só podem assumir determinados níveis de energia (níveis discretos), sendo as bandas de valência e de condução as de maiores níveis energéticos para os elétrons ocuparem.

A região compreendida entre o topo da de valência e a parte inferior da de condução é a chamada "banda proibida". Se o material semicondutor for puro, não terá elétrons nessa banda (daí ser chamada "proibida"). A recombinação entre elétrons e lacunas, que ocorre depois de vencida a barreira de potencial, pode acontecer na banda de valência ou na proibida. A possibilidade dessa recombinação ocorrer na banda proibida se deve à criação de estados eletrônicos de energia nessa área pela introdução de outras impurezas no material.

Como a recombinação ocorre mais facilmente no nível de energia mais próximo da banda de condução, pode-se escolher adequadamente as impurezas para a confecção dos LEDs, de modo a exibirem bandas adequadas para a emissão da cor de luz desejada (comprimento de onda específico).

FUNCIONAMENTO:

A luz emitida não é monocromática, mas a banda colorida é relativamente estreita. A cor, portanto, dependente do cristal e da impureza de dopagem com que o componente é fabricado. O led que utiliza o arsenieto de gálio emite radiações infra-vermelhas. Dopando-se com fósforo, a emissão pode ser vermelha ou amarela, de acordo com a concentração. Utilizando-se fosfeto de gálio com dopagem de nitrogênio, a luz emitida pode ser verde ou amarela. Hoje em dia, com o uso de outros materiais, consegue-se fabricar leds que emitem luz azul, violeta e até ultra-violeta. Existem também os leds brancos, mas esses são geralmente leds emissores de cor azul, revestidos com uma camada de fósforo do mesmo tipo usado nas lâmpadas fluorescentes, que absorve a luz azul e emite a luz branca. Com o barateamento do preço, seu alto rendimento e sua grande durabilidade, esses leds tornam-se ótimos substitutos para as lâmpadas comuns, e devem substituí-las a médio ou longo prazo. Existem também os leds brancos chamados RGB (mais caros), e que são formados por três "chips", um vermelho (R de red), um verde (G de green) e um azul (B de blue). Uma variação dos leds RGB são leds com um microcontrolador integrado, o que permite que se obtenha um verdadeiro show de luzes utilizando apenas um led.

Encontra-se o aspecto físico de alguns leds e o seu símbolo elétrico.

Em geral, os leds operam com nível de tensão de 1,6 a 3,3V, sendo compatíveis com os circuitos de estado sólido. É interessante notar que a tensão é dependente do comprimento da onda emitida. Assim, os leds infravermelhos geralmente funcionam com menos de 1,5V, os vermelhos com 1,7V, os amarelos com 1,7V ou 2.0V, os verdes entre 2.0V e 3.0V, enquanto os leds azuis, violeta e ultra-violeta geralmente precisam de mais de 3V. A potência necessária está na faixa típica de 10 a 150 mW, com um tempo de vida útil de 100.000 ou mais horas.

Como o led é um dispositivo de junção P-N, sua característica de polarização direta é semelhante à de um diodo semicondutor.

Sendo polarizado, a maioria dos fabricantes adota um "código" de identificação para a determinação externa dos terminais A (anodo) e K (catodo) dos leds.

Nos leds redondos, duas codificações são comuns: identifica-se o terminal K como sendo aquele junto a um pequeno chanfro na lateral da base circular do seu invólucro ("corpo"), ou por ser o terminal mais curto dos dois. Existem fabricantes que adotam simultaneamente as duas formas de identificação.

Nos leds retangulares, alguns fabricantes marcam o terminal K com um pequeno "alargamento" do terminal junto à base do componente, ou então deixam esse terminal mais curto.

Mas, pode acontecer do componente não trazer qualquer referência externa de identificação dos terminais. Nesse caso, se o invólucro for semi-transparente, pode-se identificar o catodo (K) como sendo o terminal que contém o eletrodo interno mais largo do que o eletrodo do outro terminal (anodo). Além de mais largo, às vezes o catodo é mais baixo do que o anodo.

Os diodos emissores de luz são empregados também na construção dos displays alfa-numéricos.

Há também leds bi-colores, que são constituídos por duas junções de materiais diferentes em um mesmo invólucro, de modo que uma inversão na polarização muda a cor da luz emitida de verde para vermelho, e vice-versa. Existem ainda leds bicolores com três terminais, sendo um para acionar a junção dopada com material para produzir luz verde, outro para acionar a junção dopada com material para gerar a luz vermelha, e o terceiro comum às duas junções. O terminal comum pode corresponder à interligação dos anodos das junções (leds bicolores em anodo comum) ou dos seus catodos (leds bi-colores em catodo comum).

Embora normalmente seja tratado por led bicolor (vermelho+verde), esse tipo de led é na realidade um "tricolor", já que além das duas cores independentes, cada qual gerada em uma junção, essas duas junções podem ser simultaneamente polarizadas, resultando na emissão de luz alaranjada.

Geralmente, os leds são utilizados em substituição às lâmpadas de sinalização ou lâmpadas pilotos nos painéis dos instrumentos e aparelhos diversos. Para fixação nesses painéis, é comum o uso de suportes plásticos com rosca.

Como o diodo, o LED não pode receber tensão diretamente entre seus terminais, uma vez que a corrente deve ser limitada para que a junção não seja danificada. Assim, o uso de um resistor limitador em série com o Led é comum nos circuitos que o utilizam. Para calcular o valor do resistor usa-se a seguinte fórmula: R = (Vfonte-VLED)/ILED, onde Vfonte é a tensão disponível, VLED é a tensão correta para o LED em questão e ILED é a corrente que ele pode suportar com segurança.

Tipicamente, os LEDs grandes (de aproximadamente 5 mm de diâmetro, quando redondos) trabalham com correntes da ordem de 12 a 30 mA e os pequenos (com aproximadamente 3 mm de diâmetro) operam com a metade desse valor.

Assim:

Adotamos I1 = 15 mA e I2 = 8 mA, Vfonte = 12 V, VLED = 2 V:

R1 = (12 - 2)/0,015 = 10/0,015 = 680*

R2 = (12 - 2)/0,008 = 10/0,008 = 1K2*

Aproximamos os resultados para os valores comerciais mais próximos.

Os LEDs não suportam tensão reversa (Vr) de valor significativo, podendo-se danificá-los com apenas 5V de tensão nesse sentido. Por isso, quando alimentado por tensão C.A., o LED costuma ser acompanhado de um diodo retificador em antiparalelo (polaridade invertida em relação ao LED), com a finalidade de conduzir os semi-ciclos nos quais ele - o LED - fica no corte, limitando essa tensão reversa em torno de 0,7V (tensão direta máxima do diodo), um valor suficientemente baixo para que sua junção não se danifique. Pode-se adotar também uma ligação em série entre o diodo de proteção e o LED.

FONTE: Wikipedia

ILUMINAÇÃO INDUSTRIAL

Nos projetos de iluminação industrial, existem diversos tópicos a serem considerados a fim de proporcionar custos operacionais mais baixos do ponto de vista energético. As oportunidades de economia estão presentes na escolha do conjunto lâmpadas e luminárias, na definição de sua altura de fixação, nos automatismos de comando (sensores de presença, temporizadores e sensores de iluminação), na distribuição dos circuitos elétricos, no aproveitamento da iluminação natural e na localização dos interruptores para atender às necessidades de iluminação do local e de seus usuários.

O ponto de partida para um projeto de iluminação é definir o nível de luz do ambiente, que leva em consideração as atividades que serão realizadas e o público a ser atendido. A norma brasileira ABNT NBR 5413 – Iluminância de interiores define a quantidade de lux necessária para diversos locais. Considerando que há uma subjetividade importante na percepção de uma boa iluminação, é essencial que as recomendações normativas sejam atendidas. Para confirmar a correção da iluminação, é necessário realizar uma verificação prática por meio da medição do nível de iluminação com um luxímetro e comparar com os valores normativos para dirimir qualquer dúvida quanto à qualidade da iluminação.

Os fabricantes têm apresentado desenvolvimentos expressivos com a intenção de proporcionar produtos cada vez mais eficientes e duráveis. Hoje existem alternativas energeticamente mais eficientes na iluminação industrial, que englobam lâmpadas e luminárias com rendimentos luminosos bem superiores aos verificados no passado.

FONTE: Julian Villelia Padilla

COMO A ILUMINAÇÃO REFLETE NAS VENDAS

A iluminação de uma loja influencia nas vendas tanto quanto as promoções, a sinalização e os vendedores. Bem integrada à estratégia do lojista, a iluminação se torna uma poderosa e indispensável ferramenta de marketing, seja numa seção convidativa de padaria, seja em um supermercado ou numa elegante e exclusiva seção de roupa de noite em uma loja de departamento. Uma boa iluminação ajuda a atrair os olhares dos clientes para uma mercadoria, e oferece um clima confortável para a realização da compra, podendo conduzir os clientes pela loja, para as exibições programadas e para os caixas.

Mas de que forma os lojistas vão descobrir qual o tipo de iluminação é a mais adequada para sua loja? Este folheto pretende oferecer a resposta a esta pergunta. Porém, os donos de lojas ou gerentes só poderão obter a resposta definitiva com o auxílio de um dos seguintes profissionais: consultor de iluminação, arquiteto, designer de interiores ou engenheiro de iluminação, devido à variedade de atividades que uma loja pode oferecer.

A iluminação de uma loja deve estar diretamente relacionada à sua arquitetura e à estratégia de vendas. Sem a iluminação correta, a mercadoria não ganha a atenção, desperta pouco interesse e simplesmente não vende. Com uma boa iluminação, a mercadoria se torna mais desejável e vende com maior facilidade, sendo assim, a iluminação é um fator fundamental na comercialização. A iluminação também é uma arma indispensável como fator de diferenciação perante a concorrência.

FONTE: Iluminação Comercial Philips

ILUMINAÇÃO COMERCIAL

A iluminação tem muita importância em uma instalação comercial, tornando-se um dos principais fatores para o sucesso do negócio. Em qualquer loja, independentemente da atividade, a iluminação determina o ambiente, dando destaque aos objetos, às cores e aos pontos de maior interesse, fazendo com que seu produto não seja depreciado por falta de boa iluminação.

Uma boa iluminação comercial deve atender às seguintes necessidades:

• Chamar a atenção dos clientes

Uma mercadoria deve se destacar entre uma multidão de imagens em ruas ou shoppings. A vitrine e o interior da loja devem distinguir e destacar sua mercadoria diante da concorrência.

• Gerar interesse

A vitrine e o interior da loja devem exibir a mercadoria de forma que os potenciais compradores parem, olhem e entrem na loja.

• Criar uma atmosfera agradável

O ambiente geral da loja influencia o comportamento do comprador, que deve se sentir à vontade e

confortável para realizar a compra.

• Integrar-se à arquitetura e à identidade da loja

É essencial entender a estratégia de vendas. A identidade de uma loja é o que a diferencia de sua

concorrência e atrai o consumidor com o perfil desejado. Tudo na loja deve refletir esta identidade, principalmente a iluminação.

• Ser flexível

As estratégias e tendências mudam rapidamente. O projeto portanto deve possibilitar uma rápida e prática adequação da iluminação.

FONTE: Iluminação Comercial Philips

DICAS DE ILUMINAÇÃO DE AMBIENTES

Decorar uma casa não significa apenas comprar móveis e objetos valiosos e sofisticados e distribuí-los pelos ambientes. A decoração exige também um projeto bem elaborado de iluminação para destacar e valorizar os móveis e objetos. Por isso, antes de começar a pendurar lustres no teto, é preciso definir qual será a utilização de cada espaço, se é para trabalhar, ler, relaxar, dormir.

“A luz central de um ambiente deve ser a mais forte, mas é interessante instalar luzes periféricas como auxiliares, como spots, arandelas, colunas, abajures”, afirma a especialista em projetos de iluminação Denise Furcolin.

Os abajures são essenciais em ambientes mais aconchegantes, como o quarto. Os spots, que produzem uma iluminação direcionada, são usados para leitura e iluminação de objetos, como quadros. Pequenos detalhes fazem a diferença porque dão conforto visual e deixam os ambientes mais agradáveis. Uma luz refletida na televisão, uma sombra durante a maquiagem ou a barba são incômodos que podem ser evitados apenas com a colocação correta de um spot, por exemplo.

Também deve-se levar em conta o material e as cores de luminárias, porque eles podem refletir a luz e atrapalhar a iluminação. Para quem gosta de ler em espaços diferentes da casa a sugestão é usar luminárias que possam ser transportadas de um lugar para o outro com facilidade e que fiquem atrás e um pouco acima do leitor com o foco no livro. Já na sala de TV, a dica é iluminar suavemente a parede atrás ou em volta do aparelho para que a luz não reflita na tela.

Para as casas com pé direito baixo, as luminárias em estilo coluna iluminam de baixo para cima e dão impressão de que a parede é mais alta. Os lustres com luzes para cima devem ser usados em tetos brancos para que a luz reflita e ilumine bem o ambiente.

A luz direta de um lustre central no teto cria um cenário homogêneo, que, apesar de menos interessante, é necessário para ocasiões de cerimônia. Lâmpadas embutidas em sancas, abajures e arandelas são recursos para criar um jogo de luzes indiretas, adequado a uma conversa entre amigos ou para a hora do relax. Spots e luminárias dão destaques a certos objetos. No canto de leitura, luminárias articuláveis com lâmpada potente a 50 cm do livro. Sobre a mesa de jantar a luminária deve ficar a uma distância de 80 cm.

A cor (tonalidade) da lâmpada também influencia no conforto. Poucos consumidores sabem, mas as lâmpadas fluorescentes podem ser produzidas nas tonalidades amareladas, azuladas ou neutras e cada uma delas têm sua propriedade. A branca-amarela é indicada para quartos e salas, já que remetem a conforto e aconchego e passam a sensação de tranqüilidade; a branca-azulada é indicada para banheiros e cozinhas, pois passam uma sensação de limpeza e frescor e mantêm as pessoas mais ativas; e a branca-neutra torna os ambientes claros sem interferir nas atividades exercidas no local.

FONTE: Arte Plural