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LEDs – Como ligar, sem queimar


Figura 1 – Características dos diodos e LEDs.

Figura 1 – Características dos diodos e LEDs.

Atualmente, os LEDs (Light-Emitting Diodes, ou Diodos Emissores de Luz), especialmente os de cor branca, estão ganhando terreno muito rápido, em função da praticidade de uso e da economia de energia. Após revolucionarem a área de sinalização, começam a entrar no ramo da iluminação.

O preço dos LEDs brancos tem caído continuamente, possibilitando a utilização para decoração de ambientes e produção de vários itens de consumo, como lâmpadas, abajures, lanternas e luzes de emergência. Também podem ser encontrados painéis e tiras de LED, adaptáveis aos mais diversos usos. E estamos apenas no começo desta nova era tecnológica, pois já estão comercialmente disponíveis LEDs para corrente alternada (Cree, Luxeon, Samsung, etc.) e painéis OLED (Organic LED, da Verbatim).

Por ser uma tecnologia recente, turbinada pela ânsia dos fabricantes em definir a sua fatia no mercado, assistimos a uma inundação de produtos de baixa durabilidade – para dizer o mínimo. Para reduzir o preço dos equipamentos que utilizam LEDs brancos, o seu acionamento é simplificado ao extremo.

Por isso, os equipamentos de LEDs mais baratos tem sérios problemas, pois tendem a queimar com pouco tempo de uso. Neste artigo, abordo como os LEDs brancos são fabricados e quais os requisitos necessários para energizá-los com segurança, utilizando como exemplo uma luminária de mesa.

O LED branco, um diodo

Todo LED é um diodo, com a característica adicional de emitir luz. Na figura 1, são mostrados o diodo e o LED. Como se vê, na simbologia eles são muito parecidos. No comportamento, também possuem diversas semelhanças.

Internamente, os diodos são formados por uma junção semicondutora de silício PN. Para conhecer com mais detalhes os diodos semicondutores, consulte o Instituto Universitário de Lisboa [1] e a Universidade de Brasília [2].

Quando a junção está polarizada diretamente, o diodo conduz. Isto ocorre quando o ânodo é ligado ao positivo e o cátodo ligado ao negativo da fonte de energia.

A junção permite a passagem da corrente apenas em uma direção, da mesma forma que uma válvula retentora em instalações de água. A junção semicondutora, quando polarizada diretamente, não começa a conduzir de imediato. Para que isto ocorra, é necessário ultrapassar a barreira de potencial. Esta barreira é a tensão mínima para o dispositivo iniciar a condução. No caso dos LEDs, para fazê-los emitir luz.

A barreira de potencial é chamada também de queda de tensão, pois é justamente isto o que ela faz. Se ligarmos dois diodos em série, por exemplo, a tensão necessária para que eles comecem a conduzir será a soma das barreiras de potencial de cada um.

O valor desta queda de tensão varia conforme o tipo de semicondutor. Diodos comuns de silício, conduzem a partir de 0,5V. Diodos Schottky, utilizados em fontes de PC, por exemplo, tem uma queda de tensão que pode começar em 0,13V, nos componentes de maior potência.

Já os LEDs, apresentam barreiras de potencial variadas, que começam em 1,5V para o LED infravermelho e vão até 3,8V, para o LED ultravioleta, conforme a LED Color Chart, da OKsolar [3]. Na Wikipedia [4], há outra tabela, que mostra as tolerâncias destes valores para cada cor.

Mais precisamente, o sítio de modelismo Trainweb [5] destaca uma característica comum a todos os diodos e muito importante para o acionamento dos LEDs: a queda de tensão é dependente da corrente que percorre o componente. No caso do LED branco, a queda de tensão começa em 2,5V (com corrente menor que 1mA) e vai até 3,7V, com 20mA de consumo.

A figura 2 mostra a curva de tensão/corrente de um LED branco hipotético, baseado nestas informações. No eixo horizontal, está a tensão (v) sobre os terminais do diodo. No eixo vertical, é informada a corrente (i) que passa pelo componente.

Os LEDs iluminam quando estão trabalhando dentro da região de polarização direta, mais especificamente na faixa de tensões de 2,5 a 3,7V. É a parte da curva que se assemelha a um joelho.

Por causa da elevada queda de tensão, os LEDs brancos não conseguem ser avaliados como diodos pelos multímetros digitais comuns. Na escala de continuidade, que costuma ser também para diodo, o multímetro fornece uma pequena corrente para a medição.

O que o multímetro mede, na escala de diodos, é o tamanho da barreira de potencial da junção semicondutora do componente. Ou seja, a sua queda de tensão, relativa à corrente fornecida pelo instrumento.

E a escala de diodos costuma alcançar até 2V. Como os LEDs brancos apresentam uma queda de tensão acima de 2,5V, o multímetro indicará overflow (circuito aberto), apesar de conseguir iluminar fracamente o LED.

Figura 2 – Curva de tensão versus corrente de um LED

Figura 2 – Curva de tensão versus corrente de um LED

A polarização reversa e a disrupção

O gráfico da figura 2 está dividido em 3 áreas: a região de polarização direta (comentada acima), a região de polarização reversa e a região de ruptura. Cada uma destas partes tem características particulares e fornece informações preciosas para entendermos os diodos.

A região de polarização reversa é aquela formada quando a junção semicondutora do LED está inversamente polarizada (é o componente ligado errado, situação em que ele não funciona). A junção apresenta o mesmo comportamento da polarização direta, com a diferença que a barreira de potencial reversa é maior.

No caso dos LEDs brancos, a barreira de potencial reversa (ou tensão reversa admissível) situa-se geralmente entre -5 e -6V.

Diodos comuns tem esta barreira de potencial muitíssimo maior: o diodo 1N4007, por exemplo, pode receber até 1000V de tensão reversa, sem qualquer dano. Para ele, o gráfico equivalente à região de polarização reversa, com aquela escala, não caberia na página…

Como curiosidade, há componentes que tiram proveito da região de ruptura, como os diodos zener e os fotodiodos. Para conhecer em detalhes estes e outros diodos, consultar as referências [1] e [2].

A corrente de fuga

Nota-se, na figura 2, que dentro da região de polarização reversa, há uma pequena corrente de fuga, que aumenta lentamente com a elevação da tensão negativa. Após ultrapassada esta região, ocorre a disrupção, com a consequente corrente de avalanche, que pode queimar o componente.

Com LEDs brancos, isto é muito fácil de acontecer, pois o ponto de disrupção é somente a -5 ou -6V. Se o LED não tiver o diodo ESD (comentado mais adiante), a tensão reversa será para ele uma séria ameaça.

A razão é que, quando aplicada tensão invertida no chip, começa a ocorrer a migração dos portadores minoritários. Quando um diodo é polarizado inversamente, a camada P fica ligada ao negativo. Ela tem os portadores minoritários de carga, que são atraídos para o pólo positivo (que neste caso está ligado à camada N). Isto resulta em uma corrente de fuga, que é incrementada pelas lacunas da camada N, atraídas para o lado negativo. A migração tende a aumentar a corrente de fuga e diminui o desempenho do LED, podendo inutilizá-lo.

Os fabricantes recomendam literalmente que sejam tomados todos os cuidados necessários no projeto dos circuitos de acionamento, para que os LEDs nunca recebam tensão reversa. Tudo para evitar uma falha prematura destes componentes e deixá-los longe da corrente de avalanche.

Olhando o LED bem de perto

Uma coisa que chama a atenção, quando olhamos detalhadamente os LEDs brancos, é que, internamente, eles não são conectados como os LEDs vermelhos. Há um fio de ouro a mais na pastilha de silício, que é ligado ao negativo. Na figura 3, pode-se ver um LED RGB, onde a cor verde está à esquerda, a vermelha no centro, e a azul à direita. Percebe-se a semelhança das ligações dos LEDs verdes e azuis, que tem dois fios cada um. A pastilha mais escura, a vermelha, somente tem um fio de ligação.

Um LED branco, bem de perto, aparece na figura 4, ao passo que na figura 5 temos um led vermelho. A diferença entre as ligações é evidente.

Figura 3 – Led RGB, modelo 5050, em detalhe.

Figura 3 – Led RGB, modelo 5050, em detalhe.

Figura 4 – Led branco em detalhe.

Figura 4 – Led branco em detalhe.

Figura 5 – Led vermelho em detalhe.

Figura 5 – Led vermelho em detalhe.

Figura 6 – Patente Matsushita de LED branco. Fonte: Google Patents [6].

Figura 6 – Patente Matsushita de LED azul com camada fluorescente. Fonte: Google Patents [6].

Figura 7 – Modelo da pastilha de silício de um LED branco. Fonte: Polytech Lab [7].

Figura 7 – Modelo da pastilha de silício de um LED branco. Fonte: Polytech Lab [7].

Uma patente da Matsushita, que mostra como fazer um led azul emitir outras cores, com a aplicação de uma camada fluorescente, tem a forma de ligação muito semelhante à utilizada atualmente na montagem dos LEDs brancos(figura 6).

Na figura 7, tem um desenho do modelo de pastilha de silício utilizada para fazer o LED branco, proveniente do blog coreano Polytech Lab [7]. A razão de existirem duas ligações no chip é que o substrato (camada de base) mostrado no modelo é óxido de alumínio (Al2O2). Que é, em princípio, um isolante. Já existem tecnologias, em uso nos LEDs mais sofisticados, que fazem as conexões por debaixo da pastilha.

O processo de fabricação do LED branco

Sabia que os LEDs brancos são, na verdade, azuis? Pois é….

Atualmente, há 3 modos de construir um LED branco, segundo a Rohm [8]. Na figura 8a, está o primeiro: são montadas 3 pastilhas (chips) no mesmo invólucro, cada uma emitindo uma cor. As cores seguem o padrão RGB (Red, Green e Blue, ou vermelho, verde e azul) dos televisores e monitores. Quando os 3 chips são ligados simultaneamente, a luz resultante é branca.

Para exemplificar, temos um LED RGB, com encapsulamento SMD, modelo 5050, soldado em uma fita de circuito impresso flexível, cuja camada de silicone transparente foi retirada, para dar mais clareza às fotos. Na figura 9, ele aparece desligado, onde é possível ver os 3 chips, correspondentes às cores. Ao lado, na mesma figura, aparece o LED completamente ligado, formando a luz branca.

A figura 10 exibe as pastilhas do invólucro, levemente excitadas, uma de cada vez. Neste caso, como cada LED dentro do encapsulamento pode ser acionado separadamente, o componente tem a capacidade de emitir diversas cores. É só dosar a corrente para cada uma das 3 pastilhas (cores). Comercialmente, há circuitos, chamados controladores RGB, que fazem esta dosagem de corrente e permitem ao usuário escolher a cor desejada. Inclusive, alguns tem controle remoto.

Figura 8 – Métodos construtivos dos LEDs brancos.

Figura 8 – Métodos construtivos dos LEDs brancos.

O segundo método de construção (figura 8b), utiliza um LED que emite luz no ultravioleta próximo e excita os pigmentos de fósforo depositados logo acima. Cada pigmento responde por uma das três cores RGB. Não foi possível conseguir um LED deste tipo para mostrar de exemplo.

O terceiro método (figura 8c) é o mais utilizado atualmente (em 2013). É aplicada uma camada fluorescente amarela, que quando combinada com o LED azul, emite a luz branca. Para melhorar a reprodução das cores, são adicionados outros pigmentos que corrigem a temperatura de cor.

Na figura 11, aparecem 2 LEDs de potência, montados em dissipador estrela. O da esquerda emite luz branca quente (3000 a 4000 K) e o outro, luz branca fria (6000 a 7000 K). Pode-se notar a pequena diferença de tonalidade da camada fluorescente.

Figura 9 – Led RGB, montado em fita, pronto para ligação em 12V. A cobertura de silicone da fita foi removida, para melhor clareza da foto.

Figura 9 – Led RGB, montado em fita, pronto para ligação em 12V. A cobertura de silicone da fita foi removida, para melhor clareza da foto.

Figura 10– Led RGB, com uma cor acionada por vez.

Figura 10– Led RGB, com uma cor acionada por vez.

Figura 11 – LEDs de potência, o da esquerda emite luz branca quente e o outro, luz branca fria.

Figura 11 – LEDs de potência, o da esquerda emite luz branca quente e o outro, luz branca fria.

A camada de fluorescência amarela pode ser aplicada de duas formas. Uma delas é mostrada na figura 12a: os pigmentos são misturados à resina de encapsulamento do LED. Revendo a figura 11, percebe-se que aqueles LEDs foram montados com este método.

Na figura 12b, aparece a outra forma de aplicar a camada fluorescente: diretamente sobre a pastilha de silício. A figura 13 exibe a utilização deste processo de fabricação, em um LED da Osram, da linha Golden Dragon Plus [9].

Figura 12 – Formas de aplicação da camada fluorescente amarela.

Figura 12 – Formas de aplicação da camada fluorescente amarela.

Figura 13 – Led com a camada fluorescente colocada diretamente sobre a pastilha. Fonte: Osram [9].

Figura 13 – Led com a camada fluorescente colocada diretamente sobre a pastilha. Fonte: Osram [9].

O espectro de emissão

Diante de tantos métodos para melhorar a reprodução de cores e tentar aproximar-se do índice conseguido pelas incandescentes, ocorreram diversos progressos, nos últimos anos. Mas ainda temos muito de ilusão de ótica, pois o que parece branco é apenas uma mistura bem equilibrada de poucas cores individuais. Há vários tons que simplesmente não são emitidos. Como exemplo, a figura 14 mostra um espectrograma de emissão de um LED RGB, proveniente da Photal [10]. Aquela mistura de apenas 3 cores faz enxergarmos o branco. Mas todos os outros tons tem emissões mais fracas ou até nulas.

É isto que afeta o índice de reprodução de cores (IRC ou CRI = Color Reproduction Index), que nas lâmpadas incandescentes pode chegar a 100%. Em 2013, os LEDs brancos mais baratos alcançam, com muito custo, um IRC próximo de 80. Mas já há fabricantes vendendo LEDs brancos com IRC’s maiores que 90, só que ainda são caros.

Para entender melhor o espectro eletromagnético, e dentro dele, a parte que cabe à luz visível, extraímos da página do Centro de Ciências da Educação (CED) da UFSC [14], a figura 15. Nela, pode-se ver o espectro de luz visível, com as cores e respectivos comprimentos de onda. A luz visível corresponde, em média, à faixa entre 390 a 700 nanômetros.

Nanômetro (nm) é a unidade do comprimento de onda da frequência da luz (a cor).  Ou seja, a unidade nm indica o tamanho da onda de determinada cor. Um nanômetro corresponde à milionésima parte do milímetro, ou seja, um milímetro dividido em um milhão de pedaços.

Na figura 16, aparece uma sobreposição de 8 distribuições espectrais da linha de LEDs brancos da Luxeon, a Rebel ES. São LEDs de alto desempenho (125 lumens/W), específicos para lâmpadas e luminárias, que trabalham nas temperaturas de cor entre 2700K e 5650K. Muito semelhantes, portanto, às lâmpadas incandescentes. Para mais detalhes, consultar a Philips Luxeon [12].

Na figura 17, é mostrado o espectro de emissão de três lâmpadas – fluorescente, incandescente e LED – de mesma temperatura de cor (3000K). Esta imagem foi extraída de um artigo sobre a ciência das cores, da excelente revista LEDs Magazine [13], que engloba informações de todos os grandes fabricantes da área e que tem versão gratuita para consultar na internet.

Outra imagem, muito didática (figura 18), vem da página da Popular Mechanics [14], que mostra um comparativo entre as emissões do sol e 3 tipos de lâmpadas. Ver os gráficos em perspectiva parece facilitar bastante as comparações.

Figura 14 – Espectrograma da radiação de um LED RGB. Fonte: Photal [10].

Figura 14 – Espectrograma da radiação de um LED RGB. Fonte: Photal [10].

Figura 15 – Espectro de luz visível e comprimentos de onda correspondentes. Fonte: UFSC [11].

Figura 15 – Espectro de luz visível e comprimentos de onda correspondentes. Fonte: UFSC [11].

Figura 16 – Sobreposição de 8 distribuições espectrais de LEDs da Philips Lumileds (Luxeon), linha Rebel ES [12]. As temperaturas de cor vão de 2700K a 5650K.

Figura 16 – Sobreposição de 8 distribuições espectrais de LEDs da Philips Lumileds (Luxeon), linha Rebel ES [12]. As temperaturas de cor vão de 2700K a 5650K.

Figura 17 – Distribuição espectral de 3 tipos lâmpadas de 3000K: fluorescente, incandescente halógena e LED. Fonte: LEDs Magazine [13].

Figura 17 – Distribuição espectral de 3 tipos lâmpadas de 3000K: fluorescente, incandescente halógena e LED. Fonte: LEDs Magazine [13].

Figura 18 – Espectro de emissão comparativo entre o sol (ao fundo) e, vindo para a frente, o LED, a lâmpada incandescente e a fluorescente compacta. Fonte: Popular Mechanics [14].

Figura 18 – Espectro de emissão comparativo entre o sol (ao fundo) e, vindo para a frente, o LED, a lâmpada incandescente e a fluorescente compacta. Fonte: Popular Mechanics [14].

Nota-se que ainda é necessário melhorar três pontos. O principal é a faixa entre 450 e 500 nanômetros (nm), que corresponde a um trecho entre o azul claro e o ciano. Depois, tem a faixa acima de 650 nm, que puxa para o vermelho vivo e a parte abaixo de 470 nm, pertencente ao violeta. Apesar disso, já existem LEDs comerciais na faixa infravermelho e ultra-violeta, que estão nos extremos do espectro visível.

A sensibilidade à descarga eletrostática

Todos os fabricantes, sem exceção, comentam, nos textos técnicos, o problema das descargas eletrostáticas (ESD = ElectroStatic Discharge). Um ótimo texto, da Sharp [15], informa o modo adequado para manusear os LEDs brancos. Está em formato de cartilha e é adequado para imprimir e usar como guia.

É importante dar atenção a este problema, porque ele pode reduzir severamente a vida útil dos componentes eletrônicos. Quem lida com LEDs brancos – na verdade, com eletrônica em geral -, precisa ter proteção contra descargas eletrostáticas na bancada. Ela é composta por diversos equipamentos antiestáticos (aterramento, manta, pulseira, ferramentas, móveis, embalagens, etc.).

O motivo desta precaução é que os componentes eletrônicos atuais são muito mais sensíveis que os de décadas passadas, por causa da miniaturização das pastilhas de silício. Assim, pequenas descargas, que antigamente causavam “cócegas” nos semicondutores, hoje podem queimá-los.

Outro texto, da Osram [16], informa que as perdas na indústria, decorrentes de descargas de eletricidade estática, ficam na faixa de 8 a 33%. O artigo da empresa explica que a geração de eletricidade estática ocorre principalmente através do contato e separação de dois materiais, que é conhecido como carregamento triboelétrico.

O efeito é causado pela transferência de elétrons de um material para outro. O material de um lado, que recebe elétrons, torna-se cada vez mais negativo, ao passo que o outro, que perde elétrons, fica mais positivo.

O nome “eletricidade estática” é usado porque as cargas elétricas não fluem, elas ficam estacionadas (estáticas) na superfície. Conforme o material, a carga poderá durar mais ou menos tempo.

Por exemplo, uma pessoa caminhando sobre um carpete (ou alcatifa, ou tapete). Os sapatos fazem justamente aquele contato e separação entre as superfícies. Em dias secos, com até 25% de umidade, a pessoa poderá gerar até 35kV! Se a umidade estiver alta (maior que 65%), ainda poderão ser gerados 1500V. Por isto que muitos “levam um choque” ao tocar uma superfície ou ao pegar o ônibus. Obviamente, a tensão da descarga é elevada e a corrente também, mas o corpo humano só consegue guardar energia equivalente a um capacitor de 100 a 150pF, suficiente apenas para dar um estalo audível e causar algum desconforto. Claro, se houver gases inflamáveis por perto, a situação pode ficar muito perigosa.

A chamada série triboelétrica caracteriza uma lista de materiais que podem ou não atrair cargas elétricas. A lista é classificada em materiais que atraem cargas negativas, que são neutros, ou que atraem cargas positivas – ver as referências InfoEscola [17] e Feira de Ciências [18]. O corpo humano é o que mais se carrega positivamente, ao passo que o teflon é o que tem maior propensão de obter carga negativa. O aço e o algodão são considerados neutros. Roupas sintéticas, portanto, podem ajudar a gerar eletricidade estática (e talvez alterar humor das pessoas…).

Um evento de descarga eletrostática (ESD event) ocorre quando existe um corpo carregado eletricamente e outro que, quando fica próximo, subitamente recebe esta carga. O corpo humano é causa frequente de eventos ESD. A descarga geralmente ocorre sem contato físico. É uma pequena faísca entre os dois pontos próximos.

Os danos causados por estes eventos são determinados pela capacidade dos dispositivos em dissipar a energia da descarga ou de suportá-la. Esta característica dos componentes é conhecida como ESD sensitivity (sensibilidade a descarga eletrostática).

Figura 19 – Comportamento, ao longo do tempo, do LED branco, quando submetido a descargas eletrostáticas. Fonte Acrosentec [19].

Figura 19 – Comportamento, ao longo do tempo, do LED branco, quando submetido a descargas eletrostáticas. Fonte Acrosentec [19].

Uma imagem altamente esclarecedora sobre o comportamento dos LEDs, com relação a surtos de descarga eletrostática, é mostrada na figura 19. Ela foi extraída do sítio da Acrosentec [19]. As curvas mostradas são referentes à região de polarização direta. A curva mais da esquerda é a normal, muito semelhante à figura 2, mostrada no começo do artigo. Conforme o dano vai aumentando, a corrente necessária para o LED ligar é cada vez maior, pois o “joelho” da curva vai subindo, até um estágio onde o LED não liga mais. O “joelho” da curva é justamente a região de operação do LED.

Conforme informação da página da empresa, as descargas de eletricidade estática geralmente estão associadas à polarização reversa. Os LEDs azuis e verdes são muito mais sensíveis a tensões reversas do que os vermelhos.

Para evitar este problema, os fabricantes colocam um diodo de proteção contra descargas eletrostáticas (diodo ESD), dentro do invólucro do LED, quando o espaço – ou o custo-benefício – permite. A figura 20 dá uma ideia de como é o processo em um LED RGB, referência 5050, da Wah Wang [20]. Pode-se comparar este modelo com aquele outro, que tem a mesma referência, na figura 3, mas não tem as proteções. Aliás, LEDs brancos muito baratos geralmente não tem diodo ESD…

Na figura 21, são mostradas algumas formas utilizadas pelos fabricantes para implementar uma proteção contra ESD. O desenho do LED SMD aqui mostrado pode ser comparado ao LED da Osram, na figura 13, onde se vê claramente a ligação do diodo ESD.

Figura 20 – Diodos ESD encapsulados, um para cada cor, num LED RGB. Fonte: Wah Wang [20].

Figura 20 – Diodos ESD encapsulados, um para cada cor, num LED RGB. Fonte: Wah Wang [20].

Figura 21 - Formas de implementar o diodo de proteção contra ESD em LEDs. Fonte: Sigetronics [21].

Figura 21 – Formas de implementar o diodo de proteção contra ESD em LEDs. Fonte: Sigetronics [21].

Figura 22 – Diodo zener, em paralelo com o conjunto de LEDs. Fonte Osram [16].

Figura 22 – Diodo zener, em paralelo com o conjunto de LEDs. Fonte Osram [16].

Mas o diodo ESD não pode fazer tudo, porque geralmente ele protege contra surtos até 3kV, dependendo do fabricante. É necessário tomar outras precauções contra descargas eletrostáticas, no projeto do equipamento que utilizará LEDs.

Continuando com o artigo da Osram [16], há uma orientação para ajudar na proteção contra descargas eletrostáticas, no caso de vários LEDs ligados em série: colocar um diodo zener em paralelo com todos os LEDs, como mostra a figura 22. No caso de ocorrer um evento ESD, a tensão do zener é ultrapassada e ele oferece um outro caminho para escoar a corrente elétrica. A tensão do zener deve ser maior do que a soma das quedas de tensão de todos os LEDs.

Além disso, o artigo da Osram aborda os equipamentos necessários para uma área de trabalho protegida contra eletricidade estática, as características construtivas dos LEDs e o que acontece no nível microscópico com as pastilhas de silício, quando submetidas a descargas eletrostáticas. Por último, há uma lista de checagem para controle de ESD (ESD Control Checklist).

O surtos de corrente

Outro problema é causado por surtos de corrente sobre os LEDs, nos instantes de chaveamento. A Philips [22] tem um artigo onde aborda este assunto, e esclarece que o simples chaveamento de um transistor pode causar um surto de corrente tão intenso a ponto de danificar os LEDs.

LEDs são dispositivos sensíveis às variações de corrente. Por isto, os projetistas devem estar atentos para evitar picos de corrente quando implementam seus circuitos de acionamento.

Pode-se comparar o comportamento destes circuitos com uma mangueira de jardim. Com a torneira aberta, mas o bico da mangueira fechado, a pressão na mangueira será máxima. No momento de abertura do bico, a pressão existente faz a água fluir subitamente sobre o pequeno orifício de saída. Logo após, o fluxo estabiliza. Todos provavelmente já viram o esguicho de água sair no momento de abertura do bico da mangueira. O tempo que leva para o fluxo cair até um nível normalizado é suficientemente rápido para muitos não darem importância a este esguicho inicial.

Similarmente, nos circuitos elétricos, o tempo necessário para a corrente cair a um nível regular é muito rápido para ser notado. Na verdade, nós usualmente pensamos que o LED liga imediatamente. Entretanto, os semicondutores reagem milhões de vezes mais rápido que os humanos. Um pulso de corrente muito curto – com a duração de alguns milissegundos – pode destruir uma pastilha semicondutora.

Para demonstrar claramente este efeito, vamos considerar um simples circuito, formado por uma fonte de corrente, uma chave e um conjunto de LEDs, ligados em série (figura 23). Neste exemplo, vamos assumir que a máxima queda de tensão (Vf) do conjunto de LEDs é de 36V. As especificações da fonte incluem uma corrente direta (If) de 350mA a 50V no máximo – similar a uma típica fonte de 25W para estes dispositivos.

Figura 23 – Circuito hipotético de acionamento de LEDs. Fonte: Philips [22].

Figura 23 – Circuito hipotético de acionamento de LEDs. Fonte: Philips [22].

O circuito limita a corrente em 350mA quando a chave é ligada. Mas, quando a chave é aberta, o fluxo de corrente para e o circuito é incapaz de autorregular-se. Num pequeno espaço de tempo, a tensão na saída da fonte sobe até atingir os 50V das especificações técnicas. Isto é fácil de ser verificado pela medição da tensão entre os terminais da fonte (o voltímetro da figura 23).

A saída da fonte de alimentação, mais a fiação, atuam como um grande capacitor, armazenando carga, da mesma forma que a canalização da água das residências. Quando a chave é fechada, esta carga flui rapidamente através do circuito, até que a fonte de alimentação começa a estabilizar. Só que a carga total na fiação pode ser suficiente para destruir um semicondutor (como um LED), naquele pequeno intervalo de tempo.

Prevenir surtos de corrente destrutivos é tarefa do projetista. Para um leigo, a diferença entre um surto de corrente e um acionamento tipo arranque suave (soft-start) é melhor visualizada num gráfico. Na figura 24 o eixo y corresponde à corrente (lado esquerdo, em mA) e tensão (lado direito, em V), versus tempo (eixo x, horizontal, em milissegundos). Há três áreas de interesse nestas curvas: antes do acionamento do dispositivo (off), durante o tempo que a fonte leva até regular a corrente (transient), e após a corrente estabilizar (regulated).

Figura 24 – Comportamento do circuito da figura anterior, ao ser ligado. Fonte: Philips [22].

Figura 24 – Comportamento do circuito da figura anterior, ao ser ligado. Fonte: Philips [22].

Figura 25 – Comportamento do circuito com partida suave. Fonte: Philips [22].

Figura 25 – Comportamento do circuito com partida suave. Fonte: Philips [22].

Utilizando a lei de Ohm, (tensão é igual a corrente multiplicada pela resistência, ou V=RI), nós podemos calcular a corrente através do LED. É fácil ver no gráfico da figura 24 como o transiente de tensão injeta um grande pico de corrente no LED. Neste caso, três vezes maior que o valor projetado de 350mA. Estes picos de corrente podem causar dano permanente para qualquer semicondutor, como circuitos integrados, microprocessadores e, claro, os LEDs.

Através da especificação de um arranque suave, os indesejáveis surtos podem ser facilmente evitáveis. Um circuito de partida suave garante que a fiação esteja a 0V quando a chave é aberta (figura 25). Com o fechamento da chave, a corrente sobe de zero até o nível desejado, sem o pico de corrente mostrado na figura anterior. Isto é análogo a deixar a mangueira com o bico destrancado, quando a torneira é aberta. Leva um pequeno tempo até a água alcançar a mangueira, e quando isto acontece, o fluxo está na intensidade desejada.

Peculiaridades dos LEDs brancos

Há outras características interessantes sobre os LEDs brancos, que podem ajudar a utilizá-los e manuseá-los melhor. A folha de dados da Nichia [23], por exemplo, informa que para os LEDs brancos emitirem uma cor estável, devem trabalhar sempre acima de 10% da capacidade máxima de corrente.

O mesmo texto também alerta que alguns LEDs não toleram limpeza por ultrassom, ao passo que o datasheet do LED SMD 5050 da Wah Wang [20] orienta que seja usada potência abaixo de 15W e o banho de limpeza tenha menos de 1 litro. A Osram [16] também não recomenda a limpeza por ultrassom. E todos os fabricantes pesquisados aceitam ou recomendam a limpeza dos LEDs com álcool isopropílico.

A corrente de trabalho

Talvez a característica mais importante do LED seja a corrente de trabalho. Apesar dos LEDs apresentarem uma queda de tensão, eles não podem ser considerados como resistores, pois não oferecem qualquer limitação de corrente. Se ligarmos uma fonte de alimentação de 4,5V diretamente em um LED branco, ele irá consumir toda a corrente elétrica que a fonte puder suprir, pois a resistência do LED, quando conduzindo, é quase nula.

Como a corrente é I=V/R, e R neste caso, tende a zero, a corrente tenderá a um valor infinito (V, de qualquer valor, dividido por um valor muuuuuito menor). Na prática, há outros fatores limitantes envolvidos, mas a intenção aqui é dar uma ideia do comportamento do circuito.

Se formos olhar novamente a figura 2, o trecho de que estamos falando é a parte vertical da curva, logo após o “joelho”, dentro da região de polarização direta. É quando a corrente sobe infinitamente, após ultrapassar 3,7V. Relembrando: os LEDs trabalham (emitem luz) apenas na parte anterior a este ponto, dentro do “joelho”. Acima disso, queimam, quando é ultrapassada a corrente máxima para a qual foram projetados.

Por isto, uma conexão direta do LED à fonte de energia, sem limitação de corrente, é desaconselhada. Mas existem no mercado muitas lanternas de LED que utilizam esta condenável forma de ligação, pois confiam na baixa capacidade de corrente das pilhas.

A ideia é simples: se a corrente é muito alta, naturalmente as pilhas irão baixar a tensão (diminuindo a corrente) e o circuito entrará em equilíbrio. Mas os LEDs vão perdendo a capacidade de iluminação com o tempo, que é culpa, em boa parte, do surto inicial de corrente a que são submetidos.

Isto ocorre porque, como os LEDs não são idênticos (apresentam quedas de tensão diferentes), quando ligados em paralelo um deles entrará em funcionamento primeiro, por causa da barreira de potencial menor. Ele receberá toda a corrente das pilhas, numa intensidade muito alta. Daí, como a corrente de trabalho mais alta sobre o LED aumenta sua queda de tensão [5], os outros LEDs começarão a ligar. Isto acontece numa fração de segundo. Mas o dano já está feito (rever figura 19). No curto prazo, os LEDs não ligam mais.

Limitando a corrente no LED – o modo mais simples

Algum tempo atrás, ganhei uma pequena luminária de LEDs, alimentada por 3 pilhas palito (total de 4,5V) e também por um cabinho USB, que podia ligá-la no computador (5V). Sem conhecer o produto, liguei a luminária numa fonte de 5V da bancada e os LEDs iluminaram, mas começaram a apagar, um a um. Exalavam um cheiro forte, pois estavam queimando.

Abri a luminária e fui surpreendido ao encontrar todos os 12 LEDs em paralelo, conectados diretamente à fonte de energia. A figura 26 mostra o esquema elétrico do produto original. Fui à loja, reclamei e troquei por outra luminária, nova e igual. Daí, antes de ligá-la, fiz algumas modificações para evitar o problema criado pelo fabricante.

A proposta é implementar um resistor limitador para cada LED, que é o modo mais simples de limitar a corrente. O cálculo, neste caso, feito para um LED, é válido para os demais, pois todos estão em paralelo. Assim, são 12 resistores, para os 12 LEDs da luminária. O esquema alterado da luminária aparece na figura 27.

Figura 26 – Esquema original da lanterna.

Figura 26 – Esquema original da lanterna.

Figura 27 – Esquema da lanterna modificada.

Figura 27 – Esquema da lanterna modificada.

Poucas e simples contas

A Lei de Ohm diz que V=RI. Ou seja, tensão (V) é igual a resistência (R) vezes a corrente (I). A figura 28 traz a Lei de Ohm em forma gráfica, fácil de aprender.

Então, a luminária em questão pode ser alimentada por tensões entre 4,5 e 5V, provenientes de 3 pilhas ou da fonte do computador, respectivamente. Vamos aceitar também as pilhas recarregáveis, que tem 1,2V. Assim, temos uma faixa de alimentação entre 3,6V e 5V, na qual a lanterna deverá funcionar.

Figura 28 – Lei de Ohm, em forma de triângulo. O numerador (no caso de divisão) sempre é V.

Figura 28 – Lei de Ohm.

Muitos utilizam, como regra geral, a corrente na faixa de 10 a 25mA para os LEDs brancos comuns. Mas eles funcionam desde 1mA. Para economizar energia, mas ainda assim dispor de um nível luminoso razoável e também para aumentar a durabilidade dos componentes, determinamos uma corrente mínima de 10mA e máxima de 20mA.

Vamos rever a página da Trainweb [5]. De lá, extraímos o gráfico de tensão x corrente para os LEDs (figura 29). Este gráfico mostra apenas a faixa de operação dos LEDs (o “joelho” da figura 2). Ele foi montado pelo autor da página, após realizar diversas medições. Vamos considerar somente a curva mais à direita, do LED branco.

Figura 29 – Gráfico de tensão versus corrente em LEDs.

Figura 29 – Gráfico de tensão versus corrente em LEDs.

Para a corrente mínima de 1mA (0,001A), o gráfico da figura 29 informa uma queda de tensão ao redor de 2,5V. O valor da tensão de alimentação mínimo será de 3,6V. Daí, a limitação da corrente deverá tomar por base a tensão de 3,6V (pilhas) menos 2,5V (LED), o que dá 1,1V. O cálculo será, então, R=V/I.

R=1,1/0,01

R=110 ohm. Este será o valor máximo de R, ou seja, definimos a corrente mínima, para quando as pilhas estão fracas.

Agora, vamos calcular o resistor para o valor de tensão mais alto. A tensão para cálculo será de 5V menos 3,6V, que é a queda de tensão do LED quando alimentado por corrente de 20mA. Temos 1,4V.

R=1,4/0,020

R=70 ohm. Este é o valor de R para a corrente máxima, quando alimentamos o circuito com o cabo USB.

Então, devemos escolher um resistor comercial entre 70 e 110 ohm. Escolhemos 82 ohm, que é um valor comercial mais próximo (poderia também ser de 100 ohm).

Também queremos calcular se o resistor escolhido não ultrapassa nem fica abaixo da corrente planejada. Então, I=V/R.

I=1,1/82, que dá 13mA para a alimentação de 3,6V.

I=1,4/82, que dá 17mA quando a alimentação é de 5V.

Além disso, um resistor de 82 ohm ativará os LEDs até quando as pilhas ficarem bem gastas, com 2,6V. Pois nesta tensão é que será alcançada a corrente mínima de 1mA por LED. Em teoria, o circuito utilizará as pilhas até o talo…

A alteração de uma luminária

Um pouco de prática. A figura 30 mostra o resistor de 82 ohm (faixas cinza, vermelho, preto), utilizado na luminária. Para quem quiser saber mais sobre as cores dos resistores e respectivos valores, consultar a Feira de Ciências [24]. Os passos para efetuar as modificações da luminária de LEDs estão nas figuras 31 a 50.

Nas figuras 34. 35 e 36 está a sequência para a interrupção das trilhas da placa de circuito impresso, que abriga os LEDs. A intenção é individualizar as ligações de um dos polos de cada LED (não importa qual, desde que todas as interrupções sejam do mesmo polo). Em nosso caso, as interrupções foram feitas nos ânodos dos LEDs. Os resistores foram ligados nestas interrupções e depois unidos num ponto, que liga ao positivo (figuras 37 a 41).

Com o conjunto montado, foi medida a corrente total dos LEDs, com uma fonte de 5V (figura 42). O consumo foi de 170mA, que, dividido por 12, dá aproximadamente 14mA por LED. O que demonstra que os cálculos foram razoavelmente corretos. Pode-se considerar que a desigualdade dos LEDs da luminária aumentou o erro dos cálculos, já que os LEDs são de procedência desconhecida e não foram testados individualmente.

Como a modificação foi feita às pressas, houve um percalço. Ao remontar a luminária, foi encontrado no meio do compartimento que aloja os LEDs, literalmente, um pequeno poste… Parecia ser um mecanismo de centralização entre a peça superior e inferior, e como não encontrei outra razão para ele existir, foi extirpado (figuras 43, 44, 45 e 46). Se tivesse sido menos afoito na montagem dos resistores, poderia tê-los colocado mais folgados, o que permitiria contornar o obstáculo plástico e teria mantido intacta a luminária.

Nas figuras 48 e 49 aparece a luminária já montada, e na figura 50 o cabo, utilizado para ligá-la a uma porta USB.

Figura 30 – LED de 1/4W utilizado na adaptação.

Figura 30 – Resistor de 82 ohm, 1/4W, utilizado na adaptação.

Figura 31 – Abertura da luminária I.

Figura 31 – Abertura da luminária I.

Figura 32 – Abertura da luminária II.

Figura 32 – Abertura da luminária II.

Figura 33 – Abertura da luminária III.

Figura 33 – Abertura da luminária III.

Figura 34 – Placa de circuito impresso com os LEDs.

Figura 34 – Placa de circuito impresso com os LEDs.

Figura 35 – Placa de circuito impresso contra a luz. Já pode ser notada uma trilha retirada.

Figura 35 – Placa de circuito impresso contra a luz. Já podem ser notadas algumas trilhas  retiradas.

Figura 36 – Placa de circuito impresso contra a luz. Todas as trilhas removidas, deixando os LEDs em ligados juntos numa extremidade somente.

Figura 36 – Placa de circuito impresso contra a luz. Todas as trilhas removidas, com os ânodos de cada LED isolados.

Figura 37 – Utilização da frente da luminária como apoio.

Figura 37 – Utilização da frente da luminária como apoio para soldar os resistores.

Figura 38 – Soldagem dos resistores I.

Figura 38 – Soldagem dos resistores I.

Figura 39 – Soldagem dos resistores II.

Figura 39 – Soldagem dos resistores II.

Figura 40 – Soldagem dos resistores III.

Figura 40 – Soldagem dos resistores III.

Figura 41 – Soldagem dos resistores IV.

Figura 41 – Soldagem dos resistores IV.

Figura 42 – Medição da corrente dos LEDs.

Figura 42 – Medição da corrente dos LEDs.

Figura 43 – Ilha plástica inferior no compartimento dos LEDs.

Figura 43 – Ilha plástica inferior no compartimento dos LEDs.

Figura 44 – Ilha plástica superior no compartimento dos LEDs.

Figura 44 – Ilha plástica superior no compartimento dos LEDs.

Figura 45 – Compartimento inferior dos LEDs após remoção da ilha plástica.

Figura 45 – Compartimento inferior dos LEDs após remoção da ilha plástica.

Figura 46 – Compartimento superior dos LEDs após remoção da ilha plástica.

Figura 46 – Compartimento superior dos LEDs após remoção da ilha plástica.

Figura 47 – Montagem dos LEDs no compartimento.

Figura 47 – Montagem dos LEDs no compartimento.

Figura 48 – Aparência frontal da luminária.

Figura 48 – Aparência frontal da luminária.

Figura 49 – Luminária pronta, com pilhas e funcionando.

Figura 49 – Luminária pronta, com pilhas e funcionando.

Figura 50 – Cabo USB da luminária, com um plugue P4 na outra extremidade.

Figura 50 – Cabo USB da luminária, com um plugue P4 na outra extremidade.

Maneiras de alimentar os LEDs

A folha de dados da Nichia [23] informa que seus LEDs podem ser ligados em paralelo, quando conectados a uma fonte de corrente. Quando os LEDs são de marca reconhecida, como estes da empresa japonesa, a qualidade fica evidente e pode ser que exista muita semelhança entre os produtos de uma linha, o que talvez torne aceitável a ligação em paralelo. Mas tenho minhas dúvidas, continuo preferindo ligá-los com fontes de corrente individuais. Ou em série, quando houver suficiente tensão de alimentação.

O mesmo documento informa que, quando os LEDs são ligados a uma fonte de tensão, devem ter um resistor em série – que, no fim das contas, transforma a alimentação por tensão fixa em alimentação por corrente fixa… Ou seja, sempre ligue os LEDs em fontes de corrente!

Fonte de corrente, para quem não sabe, é aquela que mantém o fluxo de corrente de modo constante. Ou seja, controla-se o valor da corrente, não da tensão. A fonte de corrente mais simples é o resistor. Os circuitos eletrônicos que atuam como fonte de corrente imitam o comportamento do resistor. É desejável que a fonte de corrente tenha uma alta impedância.

Para levar a cabo esta tarefa, são necessárias tensões mais altas na entrada do que para as fontes de tensão fixa. Num exemplo hipotético: não importa se a carga é de 1 ohm ou 100 ohm, a fonte deve fornecer a mesma corrente para os dois casos. A tensão sobre a carga poderá variar, mas a corrente sempre será a mesma, para qualquer caso.

Figura 51 – Configuração do LM317 como fonte de corrente. Fonte: ST Microelectronics [25].

Figura 51 – Configuração do LM317 como fonte de corrente. Fonte: ST Microelectronics [25].

O circuito integrado regulador LM317 – ver referência [25], um componente corriqueiro em fontes de alimentação ajustáveis, pode ser utilizado como fonte de corrente. Fabricado desde a década de 1980, é muito comum ainda hoje no comércio de eletrônica e facilita a implementação de qualquer fonte de corrente de até 1,5A.

Ele admite até 40V de diferença de tensão entre a entrada e saída e é vendido em vários encapsulamentos. O invólucro TO-220 dissipa até 20W. Obviamente, com correntes mais altas haverá a necessidade de dissipador.

Na figura 51 é mostrada uma fonte de corrente com o LM317. O cálculo para determinar o valor da corrente que o circuito fornecerá é simples:

I=Vr/R

Onde I é a corrente desejada, em Ampere, Vr é a tensão de referência (1,25V) e R o valor do resistor. Então,

I=1,25/R

A folha de dados, da National, para o LM317 [26], orienta que o valor de R deve estar entre 0,8 ohm e 120 ohm, o que significa que a corrente mínima que ele fornece nesta configuração é 10mA (1,25/120 = 0,0104A).

Além disso, é necessário somar às tensões de acionamento dos LEDs, a queda de tensão causada pelo LM317 – que é de aproximadamente 2,5V. O circuito somente poderá ser alimentado com tensões superiores a esta soma.

A página de Francesco Sacco, Epopeia Eletrônica [27], tem a tradução de uma nota técnica da ON Semiconductors sobre fontes de corrente específicas para LEDs com o LM317. Lá são mostradas, por exemplo, maneiras de ligar LEDs em paralelo, com acionamento individual.

Figura 52 – Fonte de corrente constante ajustável, com LM317. Fonte: Talking Electronics [28].

Figura 52 – Fonte de corrente constante ajustável, com LM317. Fonte: Talking Electronics [28].

Outra fonte de corrente com o LM317 está na Talking Electronics [28], que mostra como fazer um LM317 fornecer desde poucos miliamperes até 500mA, de modo continuamente ajustável. O esquema está mal desenhado, pois a entrada fica à direita, em posição inversa à usual (figura 52). Tirando isto, é um circuito interessante para testar, pois a proposta dele é passar a maior parte da corrente sobre o transistor, permitindo o uso de potenciômetro comum. Mas deve-se atentar que a queda de tensão sobre o circuito aumentará ainda mais.

Mais fontes de corrente

A linha de reguladores 78xx (7805, 7808, 7809, 7812, 7815, etc.) também pode ser utilizada como fonte de corrente de até 1A (para o encapsulamento TO-220). O esquema mostrado na figura 53 utiliza o 7805, ligado da mesma forma que o LM317. Além dos capacitores adicionais, muda o cálculo, que deve considerar a tensão de trabalho do regulador (Vreg, que com o 7805 é 5V) e a corrente quiescente Iq, que é de 4,2mA para este regulador – ver referência Newpic [28]. A fórmula para o cálculo da corrente de saída Is é:

Is = Vreg/R + Iq

Figura 53 – Fonte de corrente com 78xx, até 1A. Fonte: Newpic [29].

Figura 53 – Fonte de corrente com 78xx, até 1A. Fonte: Newpic [29].

O mesmo artigo da Newpic mostra como fazer uma fonte de corrente, ajustável continuamente, com os 78xx. Há também um datasheet da Texas Instruments [30], que mostra as configurações de fonte de corrente para o LM340 ou LM78xx. O LM340, pela folha de dados, tem corrente quiescente bem mais baixa: 1,3mA.

Acionando LED à moda antiga

A página Troniquices [31] traz uma fonte simples de corrente constante, com transistor, estabilizado por diodo zener (figura 54). Os valores dos componentes ali estabelecidos mantém uma corrente de 20mA para o LED, sob tensões de alimentação entre 9 e 20V.

O autor chama o circuito de “resistência mágica”, porque ele funciona como se fosse uma resistência autoajustável, conforme a tensão de alimentação. É o que caracteriza, aliás, todas as fontes de corrente. O artigo explica detalhadamente como realizar a simulação do circuito no SPICE, mas não informa o método de cálculo do circuito.

Da Tnitrato [32], temos um esquema de fonte de corrente para 5A, sob 5V, dedicado à eletrólise (figura 55). Para funcionar adequadamente com LEDs, deve-se recalcular seus componentes. O motivo deste circuito aparecer aqui é que ele é bastante semelhante ao anterior, só que maneja muito mais potência (25W).

Isto torna-se possível por causa do acoplamento Darlington dos transistores, que aumenta tremendamente o seu ganho. Neste tipo de acoplamento, o ganho de um transistor é multiplicado pelo ganho do outro. Os dois transistores, neste caso, trabalham como se fossem um só. Quanto maior o ganho de um transistor, menos corrente de base será necessária para manejar a corrente entre emissor e coletor. Para maiores detalhes sobre esta ligação, consultar a Electronics-tutorials [33].

Figura 54 – Fonte de corrente constante com transistores e diodo zener, para 20mA. Fonte: Troniquices [31].

Figura 54 – Fonte de corrente constante com transistores e diodo zener, para 20mA. Fonte: Troniquices [31].

Figura 55 – Fonte de corrente com diodo zener e transistores em acoplamento Darlington, com 25W de potência. Fonte: Tnitrato [32].

Figura 55 – Fonte de corrente com diodo zener e transistores em acoplamento Darlington, com 25W de potência. Fonte: Tnitrato [32].

Só que estes circuitos tem limitações, com relação à tensão de alimentação. Se ela alterar muito, o resistor que polariza o diodo zener deverá ser recalculado, para evitar sobrecarga. Além disso, há dificuldade de acionamento através de outros dispositivos, como os microcontroladores.

O funcionamento desta implementação é baseado no diodo zener, que estabiliza a tensão em um valor determinado e deriva parte da corrente que recebe para a base do transistor. Desta forma, a corrente de base será sempre igual, fazendo com que a corrente entre coletor e emissor, bem maior, também seja constante.

Mas, muita corrente vai só para o diodo zener, especialmente quando a alimentação alcança o valor máximo. Sob 9V, o zener drena 2mA, que sobem para 7mA quando a tensão chega em 20V (figura 54). Em tempos de economia energética, não é aceitável desperdiçar, em forma de calor, quase 30% da energia para alimentar um LED.

E a configuração da figura 55 parece ter um problema básico de projeto. Todo transistor, quando conduzindo, mantém entre base e emissor uma tensão em torno de 0,6V, devido à queda de tensão da junção semicondutora. No caso de uma junção Darlington, a tensão dobra: 1,2V. Então, pergunto: de que adianta ligar ali – entre base e emissor – um diodo zener, de tensão muito mais alta (3,3V), se a tensão direta da junção não irá aumentar?

Claro, a implementação funciona bem se houver um resistor de emissor, como na figura 54. Mas no diagrama da figura 55, a corrente não irá passar pelo diodo zener. Ou seja, este componente não fará nada, pois toda a corrente será levada para a base do primeiro transistor.

Circuitos simples, mas eficientes e funcionais

Há uma interessante fonte de corrente, proveniente do livro “311 Circuitos” da Elektor, sob o título “Simple LED Constant Current Source” [34]. A dica (somente o esquema) foi publicada na internet pela Eletrônica Silveira [35]. A configuração mantém uma corrente aproximada de 20mA e pode ser alimentada por tensões entre 5 e 24V (figura 56).

Para realizar o cálculo da corrente, é utilizada somente a lei de ohm: R=V/I, onde R é o valor de R1 desejado, V é a tensão da junção de T2 (na qual inicia seu funcionamento: 0,7V) e I a corrente de trabalho. A corrente não pode passar de 20mA com aqueles componentes.

Assim, temos R=0,7V/0,02A, que neste caso resulta em 35 ohm. O valor mais próximo de um resistor comercial é 39 ohm, justamente o que foi ali empregado.

Figura 56 – Fonte de corrente para LEDs, com transistores, máximo 20mA. Fonte: Eletrônica Silveira [35].

Figura 56 – Fonte de corrente para LEDs, com transistores, máximo 20mA. Fonte: Eletrônica Silveira [35].

Figura 57 – Fonte de corrente para LEDs, com transistores, para até 100mA. Fonte: Eletroalerta [36].

Figura 57 – Fonte de corrente para LEDs, com transistores, para até 100mA. Fonte: Eletroalerta [36].

Outro circuito, ligeiramente diferente, vem do sítio Eletroalerta [36]. Ele aceita uma tensão de trabalho entre 6 e 15V (figura 57). A diferença entre o circuito anterior e este é que os componentes formam um bloco, que pode ser ligado como um resistor: em série com o LED. Além de utilizar um transistor Darlington (BD679 ou TIP120), que amplia a potência desta implementação, pois manipula até 100mA de corrente – de acordo com o texto.

O autor utilizou uma tensão de referência por volta de 0,56V, pois o cálculo é exatamente o mesmo do circuito da figura 56: de acordo com o artigo, se o valor de R2 é de 56 ohm, a corrente no dispositivo será de 10mA. Se R2 é de 5R6 ohm, a corrente será mantida em 100mA.

Por causa da ligação em série com o bloco de componentes, o LED pode ser montado de outra forma: ligado ao ramo positivo da alimentação. Isto facilitaria a implementação de um comando liga/desliga, pois seria suficiente desconectar do positivo o resistor R1 (10K) e acoplá-lo à saída de qualquer circuito digital, como um microcontrolador ou uma porta lógica. A figura 58 ilustra esta possibilidade.

Figura 58 – Possibilidade de controle da fonte de corrente por interface digital.

Figura 58 – Possibilidade de controle da fonte de corrente por interface digital.

Figura 59 – Fonte de corrente para LEDs com transistores. Fonte: Brigth Hub Engineering [37]

Figura 59 – Fonte de corrente para LEDs com transistores. Fonte: Brigth Hub Engineering [37]

Figura 60 – Fonte de corrente para LEDs com transistores, manuscrita. Fonte: Delabs [38].

Figura 60 – Fonte de corrente para LEDs com transistores, manuscrita. Fonte: Delabs [38].

Figura 61– Fonte de corrente para LEDs, com transistor MOSFET. Fonte: Electronics-DIY [39].

Figura 61– Fonte de corrente para LEDs, com transistor MOSFET. Fonte: Electronics-DIY [39].

Da página da Bright Hub Engineering [37] vem outro circuito de mesmo tipo (figura 59) e mesma fórmula de cálculo. Ela traz o cálculo tanto do resistor de emissor (R2) quanto do resistor de base (R1), este também muito simples:

R1=(Vb-0.6) * Hfe / I

Onde Vb é a tensão sobre R1 (o potencial máximo que ele receberá quando ligado),

Hfe = é o ganho de corrente de T1 (beta – disponível nos respectivos datasheets) e

I = corrente sobre o LED.

Este circuito (da figura 59) já vem com a facilidade de comando externo. No sítio da Schematics from Delabs [38], encontramos outro circuito semelhante (figura 60), também dedicado à alimentação de LEDs, utilizável até 25V, com 20mA máximos.

A última fonte de corrente, na figura 61, proveniente da página Electronis DIY [39], funciona com tensões entre 2 e 18V. O autor adotou como chave um transistor MOSFET de potência (apesar de tê-lo desenhado incorretamente), o que diminuiu a tensão mínima para o funcionamento do circuito e possibilita sua utilização em aparelhos portáteis. O sítio Mad Scientist Hut [40] também descreve uma fonte de corrente com transistor MOSFET, com cálculos.

Esta configuração facilita a implementação do recurso de partida/parada suave, pois a porta do MOSFET só precisa de tensão para ser acionada (a corrente que ela drena é desprezível). Para baixas tensões de trabalho, é necessário empregar um transistor MOSFET de acionamento por nível lógico. Estes transistores costumam chavear a partir de 2,5V. Já os MOSFETs comuns, somente conseguem acionar plenamente a carga com uma tensão de porta ao redor de 10V.

Todas as implementações das figuras 56 em diante funcionam da mesma forma. Por isso, vamos explicar o funcionamento somente do esquema da figura 61.

O transistor Q2 é um MOSFET de potência, canal N, que funciona como uma resistência variável. R3 é o resistor sensor, ligado entre o terminal Supridouro – S e o terra, que exibe uma tensão entre seus terminais, proporcional à corrente de Q2.

O valor de R3 é calculado para apresentar 0,7V na base de Q1, assim que a corrente máxima é atingida. Ou seja, o transistor Q1 só entra em ação – para reduzir a tensão de Porta (G) -, se a corrente ultrapassar o valor previsto. Caso contrário, o transistor MOSFET Q4 não é incomodado e conduz plenamente, o que indica que sempre a corrente estará no valor máximo (se a fonte tiver potência suficiente).

Estes circuitos tem a vantagem de aceitar o comando por qualquer dispositivo externo, inclusive acionamento PWM. Podem manejar correntes desde alguns miliamperes, até 20A ou mais, desde que sejam escolhidos os componentes adequados e satisfeitas as condições de dissipação de calor.

Qual fonte de corrente escolher?

As fontes de corrente mostradas nos tópicos anteriores tem vantagens e desvantagens, que poderão indicar qual o circuito mais adequado para cada aplicação.

Utilizando circuitos integrados reguladores de tensão, como o LM340, LM317 ou 7805, dentre outros, temos um dispositivo pronto para fornecer correntes até 1 ou 1,5A, que é de fácil implementação. Quando não se deseja comandar o LED através de um circuito eletrônico, é uma opção interessante. A configuração com 7805 pode ser montada com componentes de sucata, mas o LM317 é de uso mais raro em equipamentos eletrônicos.

As fontes de corrente que utilizam diodo zener para sua estabilização necessitam de cuidadoso projeto para que possam ser utilizadas corretamente, e também não são adequadas a comandos externos. Além disso, os cálculos dos componentes são muitos e dificultam a adequação do circuito para outros casos, conforme pode-se ver na Wikipédia [41].  Outra dificuldade é encontrar o valor exato do diodo zener em sucatas.

O circuito mais versátil é a fonte de corrente com resistor sensor (resistor shunt) e transistor MOSFET, pois pode manipular muita potência, facilita a utilização em equipamentos portáteis e permite a configuração do comando externo, caso desejado. Além de utilizarem componentes muito comuns em sucatas, como fontes de computador.

Um circuito prático, para acionar LEDs com segurança

Na figura 62 aparece um diagrama de fonte de corrente com transistor MOSFET e alguns componentes adicionais. Este circuito foi testado por mim e funciona muito bem. Tem partida e desligamento suaves, além de proteção contra sobrecarga e inversão de polaridade no LED.

Este circuito não define quantos leds serão alimentados. Podem ser utilizados muitos deles em série, desde que a queda de tensão de todos eles somados fique pelo menos 2V abaixo da tensão de alimentação.

Também deve ser garantido que a porta do transistor não receba tensão mais alta do que a tensão de acionamento, algo entre 5 e 10V – dependendo do tipo de MOSFET. Isto pode ser feito com outro diodo zener, de tensão um pouco maior (7,5 ou 12V, respectivamente), ligado entre a porta e o supridouro.

A proteção contra sobrecarga, feita com um diodo zener, com tensão um pouco maior do que a queda de tensão do LED, foi colocada em paralelo com ele. Este diodo zener (D1) deve ser alterado caso sejam ligados mais LEDs, pois ele sempre deve ter tensão maior que a soma de todas as quedas de tensão dos LEDs ligados em série.

Poderia ser utilizado (para um LED) um diodo zener de 3,9V. Mas de modo a diminuir a fuga de corrente, pois seriam apenas 0,2V de diferença em relação à queda de tensão do LED branco (3,7V), foi escolhido um diodo zener de 4,3V, o que dá uma folga de 0,5V. Com mais LEDs em série, a folga total pode ser reduzida. Se a aplicação destina-se a acionar LEDs de outras cores, também deverá ser ajustado o valor do diodo zener, de acordo com a queda de tensão resultante.

Para proteger contra tensão reversa, poderia ser deixado o próprio diodo zener D1, pois os datasheets informam que a queda de tensão direta deles é de 1,2V. Este valor ainda ficaria abaixo da queda de tensão de qualquer LED. Novamente, por precaução, coloca-se um diodo inversamente polarizado (D3).

Aqui, é mais adequado utilizar diodos rápidos, como o 1N4937, muito comum em reatores de lâmpadas fluorescentes, ou algum outro, proveniente de fontes de PC ou do estágio horizontal de televisores. A razão para utilização de diodos com breve tempo de resposta é que, como os MOSFETS tem um diodo rápido inversamente polarizado entre o Dreno e Supridouro, poderia ocorrer alguma tensão inversa sobre o LED, num pequeno intervalo de tempo, no qual ele estaria desprotegido. Se o LED utilizado tem diodo ESD interno, D3 é desnecessário.

Figura 62 – Circuito de fonte de corrente, com partida e desligamento suave, mais proteções.

Figura 62 – Circuito de fonte de corrente, com partida e desligamento suave, mais proteções.

A partida e o desligamento suaves. Os transistores MOSFET chaveiam quando existe uma tensão suficiente na porta (Gate). A impedância deste terminal G é tão alta que o consumo de corrente não é considerado relevante. Assim, basta existir uma tensão suficiente na porta para que seja possível acioná-los.

No caso de MOSFETs que aceitam acionamento por níveis lógicos, geralmente considera-se uma tensão de alimentação de 5V. O dispositivo liga quando a tensão sobe além de 2/3 da alimentação, e desliga quando ela fica 1/3 abaixo de 5V. Muitos destes transistores chaveiam já a partir de 2,5V. Outros transistores MOSFET, de acionamento tradicional, ligam plenamente a carga quando a porta alcança cerca de 10V.

Então, para conseguirmos arranque ou parada suaves em transistores MOSFET, é necessário elevar ou abaixar lentamente a tensão de porta. Este comportamento pode ser configurado facilmente com um capacitor (C1), ligado entre a porta e supridouro de Q2 (figura 62). Através de um resistor de alto valor (R1), o capacitor carrega-se lentamente.

O resistor R2, colocado em paralelo com o capacitor, garante que ele ficará descarregado no próximo acionamento. O seu valor determina a velocidade de descarga de C1 e deve ser pelo menos o dobro de R1, para não diminuir demais a tensão de acionamento da porta. Com baixas tensões de alimentação, a tensão de porta reduzida pode causar funcionamento errático.

A extremidade livre de R1 pode estar ligada a qualquer circuito que forneça os níveis lógicos alto (valor próximo ao da alimentação) e baixo (valor próximo a zero). Mais ou menos como se fôssemos conectar este resistor ao positivo, para ligar os LEDs, ou aterrado, para desligá-los.

Deve-se atentar para o comportamento de R1, quando aterrado (nível lógico baixo). Ele ficará, neste caso, em paralelo com R2, fazendo com que a descarga de C1 seja mais rápida. Caso o técnico não queira este comportamento, pode-se intercalar um diodo de sinal (D4) em série com R1. Da forma como está ligado (figura 62), D4 somente pode injetar tensão no circuito, não retirá-la.

Se for desejado um acionamento PWM, é interessante eliminar C1, porque ele poderá influenciar no chaveamento, dependendo da frequência utilizada. Ou então deve-se reduzir o seu valor até que a interferência, vista através do osciloscópio, seja insignificante. R2, neste caso, também será retirado.

Com esta configuração, temos um sistema de acionamento simples, confiável, eficiente e de baixo custo.

Os transistores comuns e Darlington também podem utilizar um capacitor para a função de retardo. Mas como a corrente de base deles é bem mais alta, o valor de C1 terá que ser maior. Não tanto para os transistores Darlington, que são um meio termo entre os bipolares e os MOSFET, devido ao alto Hfe.

Outros circuitos práticos para LEDs

Na internet tem muita coisa sobre LEDs. Escolhi alguns circuitos, que considero interessantes e que ajudam a dar um panorama do que é possível fazer na área da iluminação.

Belza é uma excelente página de eletrônica, da República Tcheca, que tem ideias muito interessantes. Por exemplo, um projeto completo de uma lâmpada LED para 230V [42], onde o autor mostra o que aconteceu com os LEDs brancos depois de 7 meses. Ou uma pequena luz noturna, daquelas que ficam na tomada, também para ligar em 230V [43]. Alguns artigos tem dupla linguagem (inglês e tcheco). Mesmo assim, o idioma tcheco não é problema, pois pode-se pedir para o Google traduzir a página…

Na Circuits Lab [44], tem o diagrama de um cluster de LEDs vermelhos para luz de freio (brake light). Do mesmo sítio, vem um esquema de lanterna tipo caneta [45], que utiliza 4 pilhas botão. É baseado em um circuito da Elektor.

Por último, um projeto de controle para LEDs RGB, vindo da página Electronics-DIY [46]. Tem o desenho da placa de circuito impresso e pode ser modificado para alimentar tiras de LEDs RGB. O circuito modifica continuamente a cor emitida, da mesma forma que alguns produtos comerciais. Não utiliza microcontrolador, apenas um CMOS 4029 e um 555, além de poucos componentes mais.

Notas finais

Para todos os circuitos mostrados é necessário observar as recomendações sobre a tensão máxima admissível, tensão reversa, eletricidade estática e sobrecorrente. Projetando cuidadosamente circuitos de alimentação de LEDs, com as devidas proteções, respeitando os seus limites, eles poderão prestar bons serviços por muito tempo. Aliás, esta deveria ser a regra: monte um circuito e depois esqueça que ele existe, pois sempre que precisar ele estará fazendo a sua parte. A vida muda demais para ficarmos fazendo sempre as mesmas coisas.

Nota-se, no texto, que a tensão de referência para a junção semicondutora não é unânime. Dependendo da fonte consultada, encontramos valores desde 0,5V até 0,7V. Não é uma diferença apreciável, além do que, nas montagens, sempre ocorrem desvios dos valores projetados. Em circuitos eletrônicos, a prática sempre melhora a teoria, pois conforme a origem do componente, poderão ocorrer mudanças mais ou menos importantes no comportamento esperado.

Neste artigo, não cogitei de alimentar os LEDs com pulsos, somente com corrente contínua. A alimentação com ondas tipo PWM, destinada a regular a intensidade de corrente, é mais complexa de implementar e presta-se melhor a circuitos com microcontroladores ou circuitos integrados dedicados, como o TL494 ou SG3525.

Outra questão é a vida útil estimada para os LEDs. Este artigo pretende, em primeiro lugar, demonstrar formas adequadas de ligá-los, de modo a garantir sua vida útil. Outro objetivo é expor suas características, para que possam ser melhor conhecidos. Pois a utilização sem qualquer cuidado faz com que a durabilidade deles seja muito menor do que a anunciada. Isto tem ocorrido em grande escala na indústria de transformação, que procura reduzir os custos justamente onde não deveria: o circuito de acionamento dos LEDs.

E um detalhe sobre gasto de energia. Apesar da tão propalada economia, mesmo os LEDs não são um exemplo perfeito. São somente o reflexo do estágio atual de nossa tecnologia. Porque, se as incandescentes transformam em luz apenas 5 a 10% da energia que recebem, os LEDs são só um pouco melhores. Do total, somente 30% vira luz, o resto é calor. E as fluorescentes estão no meio destes valores, pois são piores que os LEDs. Portanto, ainda temos muito o que melhorar, para o nosso futuro.

Referências

[1] ISCTE – Instituto Universitário de Lisboa – Diodos – http://cadeiras.iscte.pt/fe/diodos.ppt

[2] UNB – LARA – Universidade de Brasília – Laboratório de Automação e Robótica – Diodos http://lara.unb.br/~antonio/files/teaching/dce/diodos_20112.pdf

[3] Oksolar – LED color chart – http://www.oksolar.com/led/led_color_chart.htm

[4] Wikipedia – LED – http://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode

[5] Trainweb – Dicas sobre utilização dos LEDs em modelismo –

http://www.trainweb.org/girr/tips/tips7/white_led_tips.html

[6] Google Patents – Patente do LED azul com camada fluorescente, para emitir luz branca – http://www.google.com/patents/US6922024

[7] Polytech Lab – Blog coreano com as tecnologias de desenvolvimento dos LEDs e OLEDs – http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=polytechzone&logNo=140057557662

[8] Rohm – Fundamentos da fabricação dos LEDs, especialmente os brancos – http://micro.rohm.com/en/products/lighting/led/index.html + http://micro.rohm.com/en/products/lighting/led/index2.html

[9] Osram – Led Golden Dragon Plus – http://en.wikipedia.org/wiki/Osram_Opto_Semiconductors_GmbH

[10] Photal – Espectrograma de emissão de LED RGB – http://www.photal.co.jp/english/product/le_me_0.html

[11] CED – UFSC – Funcionamento das lâmpadas incandescentes – http://www.ced.ufsc.br/men5185/trabalhos/63_lampadas/incand/funciona03.htm

[12] Philips Luxeon – Folha de dados dos LEDs Rebel ES – http://www.philipslumileds.com/uploads/17/DS61-pdf

[13] Leds Magazine – Understanding color science to maximize success with LEDs – part 4 – http://ledsmagazine.com/features/10/2/11

[14] Popular Mechanics – Comparação entre diversas lâmpadas – http://www.popularmechanics.com/technology/gadgets/tests/incandescent-vs-compact-fluorescent-vs-led-ultimate-light-bulb-test#slide-1

[15] Sharp – Led Solder – Manuseio dos LEDs brancos – http://www.sharp-world.com/products/device/lineup/data/pdf/datasheet/led_solder.pdf

[16] Osram – ESD Protection while Handling LEDs – http://catalog.osram-os.com/jsp/download.jsp?rootPath=/media/&name=ESD_Protection_while_Handling_LEDs.pdf&docPath=Graphics/00044269_0.pdf&url=/media//_en/Graphics/00044269_0.pdf

[17] Info Escola – Série triboelétrica – http://www.infoescola.com/eletrostatica/serie-triboeletrica/

[18] Feira de Ciências – Série triboelétrica – http://www.feiradeciencias.com.br/sala11/11_51.asp

[19] Acrosentec – Mechanism of ESD Shock to LED – http://www.acrosentec.com/home/esd

[20] Wah Wang – Folha de dados do LED 5050, tipo SMD – http://www.wahwang.com/eng/component_details.php?cid=3

[21] Sigetronics – Zener diodes for ESD/EOS Protection – http://www.sigetronics.com/News/Zener%20diodes%20for%20ESD%20EOS%20protection.pdf

[22] Philips – Understanding LED perfomance – www.philipslumileds.com/uploads/14/NA05-pdf

[23] Nichia – Datasheet de LED branco 5mm de alta indensidade, com informações sobre manuseio – http://www.nichia.co.jp/specification/en/product/led/NSPW510HS-K1-E.pdf

[24] Feira de Ciências – Tabela de cores dos resistores – http://www.feiradeciencias.com.br/sala15/15_28.asp

[25] ST Microelectronics – Folha de dados do LM317- http://www.st.com/st-web-ui/static/active/en/resource/technical/document/datasheet/CD00000455.pdf

[26] Datasheet Catalog – Folha de dados do LM317 da National – http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/nationalsemiconductor/DS009063.PDF

[27] Epopeia Eletrônica – Fontes de corrente com LM317 – http://www.epopeiaeletronica.com/v3/index.php?option=com_content&view=article&id=70:esquema-de-fonte-de-corrente-constante-para-led-and8109d-on-semi&catid=48:fontes-de-alimentacao&Itemid=75

[28] Talking Electronics – Fonte de corrente constante até 500mA – http://talkingelectronics.com/projects/200TrCcts/101-200TrCcts.html?#13

[29] Newpic – 10 circuitos úteis com reguladores de tensão da série 78xx – http://www.newpic.com.br/addin/downloads//arquivos/2469Dez%20circuitos%20%FAteis%20com%20reguladores%20de%20tens%E3o%20da%20s%E9rie%2078xx.pdf

[30] Texas Instruments – Folha de dados do LM340 e LM78XX – http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm340-n.pdf

[31] Troniquices – Fonte de corrente de 20mA com um transistor – http://troniquices.wordpress.com/2011/03/11/e-super-facil-simular-um-circuito-electronico/

[32] Tnitrato – Quimica inconvencional – Fontes para eletrólise – http://tnitrato.no.comunidades.net/index.php?pagina=1254463763

[33] Electronics-tutorials – Darlington transistors – http://www.electronics-tutorials.ws/blog/darlington-transistor.html

[34] Elektor Elektronics – 311 circuits – Simple LED Constant Current Source – p.272

[35] Eletronica Silveira – Fonte de corrente constante 20mA para LED – http://eletronicasilveira.forumeiros.com/t1125-led-de-corrente-constante

[36] Eletroalerta – Fonte de corrente constante com transistores – http://www.eletroalerta.com/montagensonline/montagensonline_005.htm

[37] Bright Hub Engineering – Fonte de corrente para LED, com cálculos – http://www.brighthubengineering.com/diy-electronics-devices/56509-controlling-safe-current-through-leds/

[38] Schematics of Delabs – Fonte de corrente para LED, com fórmulas para cálculo – http://schematics.dapj.com/2007/02/constant-current-source-led-drive.html

[39] Electronics DIY – Power LED Driver Circuit – Led driver com mosfet – http://electronics-diy.com/power-led-driver-circuit.php ou

http://www.instructables.com/id/Power-LED-s—simplest-light-with-constant-current/

[40] Mad Scientist Hut – Current Limiting using 4 components – Fonte de corrente com 4 componentes – http://madscientisthut.com/wordpress/daily-blog/simple-led-constant-current-circuit-uses-four-components/attachment/i-lim/

[41] Wikipedia – Fórmulas para o cálculo de fontes de corrente a zener – http://en.wikipedia.org/wiki/Current_source

[42] Belza – Circuito de lâmpada LED – http://www.belza.cz/ledlight/ledbulb.htm

[43] Belza – Circuito de luz noturna para corredores – http://www.belza.cz/ledlight/nighli.htm

[44] eCircuitsLab – Cluster para luz de freio – brake light – http://www.ecircuitslab.com/2012/03/led-driven-tailbrake-light-cluster.html

[45] eCircuitsLab – Fonte de corrente para lanterna – http://www.ecircuitslab.com/2012/11/led-light-pen-schematic.html

[46] Electronics DIY – Controle RGB com circuitos lineares, muito bom – http://www.electronics-diy.com/electronic_schematic.php?id=990

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  1. Dennis
    7 de junho de 2017 às 09:35

    Bom dia! Tenho uma fita de led 12V ligada em um transformador 220V. Creio que o eletricista nao utilizou interruptor bipolar, então a fita sempre fica emitindo uma iluminacao residual, mesmo quando apagada. Há alguma solução? Tentei conectar cada uma das pontas de 1 capacitor de 2uf em cada uma das fases antes da transformador, porém a fita continua acesa. Alguma sugestão?

    • 9 de junho de 2017 às 19:32

      Dennis, se você realmente desligar o transformador, não há como os LEDs iluminarem, pois não haverá indução. Estou considerando um transformador comum, tradicional (ferro e cobre).

      Mas, eu já vi muitas vezes as lâmpadas fluorescentes piscarem depois de desligadas. Isso ocorre quando existe muita interferência eletromagnética (perto de antenas transmissoras, de celular ou TV) e também devido ao interruptor desligar o neutro, não o fase.

      Para avaliar o que está ocorrendo, primeiro teria que saber se o transformador é desligado no polo fase da rede.

      Depois, confirmar se há torres de transmissão nas redondezas ou, eventualmente, algum transformador grande, de rede elétrica, bem próximo (como na entrada da rede elétrica de um condomínio). Isto poderia induzir alguma tensão, que faria os LEDs ligarem, principalmente se a fiação é longa.

      Uma tentativa de resolver o problema seria colocar bem perto dos LEDs, em paralelo com os 12V, um resistor de 470R ou 1K, que baixaria a impedância final, sem comprometer o consumo de energia, pois durante o uso drenaria somente 25mA ou 12mA, respectivamente.

      Para ficar mais a par desses “mistérios”, leia algo sobre a “tensão fantasma”, que incomoda muito os eletricistas. Para não ter problema com isso, os multímetros para eletricistas devem ter uma impedância muito baixa (3K, em média).

  2. alexandre
    28 de março de 2017 às 09:43

    bom dia
    eu tenho 3 fitas de led branca na sanca, com um transformador, e na entrada elas estão ficando amarela nas pontas de entrada de energia, o que posso fazer ??

    • 1 de abril de 2017 às 01:22

      Alexandre, parece problema de qualidade nos LEDs, ou aquecimento das conexões, pois você fala que as entradas (junto dos fios, pelo que entendi) estão com problemas.

      Outra coisa que poderia ser é a camada de silicone sobre os LEDs (se houver), ela poderia mudar de tonalidade com o passar do tempo.

  3. Junior
    26 de março de 2017 às 17:58

    Amigo tenho um kit de 15 metros led de 5050 rgb, fonte 12 v 20 a e controladora 24 v de entrada e amplificadores entre as fitas.
    ocorre que quando ligo o sistema consigo efetuar troca de cores , strobo, etc. porem se eu deixar em uma função por um tempo, o sistema nao desliga, nao troca de cor, etc.
    simplesmente congela.
    ja troquei controladora, amplificador e nada.
    pode ser a fonte ? a mesma mantem em 12 v.

    • 26 de março de 2017 às 23:23

      Junior, parece erro de comunicação, provavelmente causado pela fiação longa, que deve ter muita indutância e capacitância parasitas. Ou algum problema de projeto na codificação de fábrica do controlador, que não previu alguma situação inesperada.

  4. Jose Benedito
    25 de fevereiro de 2017 às 18:43

    Fui instalar um iluminador led de 30 e achei que o fio marrom seria o fio terra e conectei o fio azul e o amarelo, Claro não funcionou. Será que queimei???

    • 2 de março de 2017 às 20:54

      José, não tem como saber, as cores dos fios não significam nada, pois muitos fabricantes não respeitam o padrão para Fase, Neutro, Terra, etc.. Além disso, você deve dar uma olhada no próprio driver, geralmente o fabricante informa numa etiqueta a forma correta de ligar.

  5. Ronald
    8 de fevereiro de 2017 às 00:30

    Olá eusebiop.
    Estou montando um trailer e comprei 3 fitas de led, cada uma com 25w e 12v, como faço a ligação em uma bateria de carro com 12v e 100a para não queimar os led, serie ou paralelo?

    • 22 de fevereiro de 2017 às 10:29

      Ronald, as fitas de LED geralmente estão prontas para ligar em 12V.
      Por isso, todas elas podem ser ligadas em paralelo, direto na bateria.

      Se você olhar com cuidado a fita, verá resistores SMD para os LEDs, geralmente um resistor para cada 3 LEDs. É o modo clássico de ligar os LEDs, só com resistor. Algumas fitas de melhor qualidade tem circuitos mais elaborados, com chip, mas todas são feitas para ligar direto em 12V.

  6. Wellington
    5 de fevereiro de 2017 às 20:01

    Experimente este cálculo: R= (Vin – (Vled x nº de Leds))/I led
    Onde: R = Resistor redutor de tensão
    Vin= Tensão de alimentação (CA)
    V led = Voltagem de alimentação do led (DC)
    n leds = Quantidade de leds a ser alimentados (em série)
    * Usar o valor do R (comercial), maior mais próximo do valor calculado
    Ex:
    Alimentar 6 leds comuns ( 3 v x ,02 A), a partir da rede de 110 v ca.

    V in = 127 vca
    V Led = 3 vdc
    n Leds = 6
    I Led = 0,02
    R = 6200 k ohms -> use o valor comercial mais próximo (ligeiramente acima deste valor).

    Wellington.
    Grato pelas sua informações.

    • 5 de fevereiro de 2017 às 22:07

      Olá, Wellington, esta fórmula é perfeita para baixas tensões em CC (corrente contínua), para ligar todos os LEDs em série.
      Eu considero que a ligação de LEDs em CA com resistor é ineficiente, pois o resistor gasta energia em forma de calor.
      Neste caso hipotético, o resistor dissipará mais de 2W, energia que poderia ser utilizada em outra coisa:

      P = VI
      P = 109 x 0,02
      P = 2,18 W

      E seu cálculo está incorreto, vejamos:
      Vin = 127VCA
      Vled = 3 VCC
      Nled = 6
      Iled = 0,02 A

      R = (Vin-(Vled x Nleds))/Iled
      R = (127-(3×6))/0,02
      R = (127-(18))/0,02
      R = 109/0,02
      R = 5450 ohms, ou o valor mais próximo, 5K6

      A solução mais simples para CA é um capacitor em série, que abaixa a tensão e regula a corrente ao mesmo tempo. Na parte 3 dos artigos sobre os filamentos LED, serão publicados diversos circuitos para ligar os LEDs em CA.
      Há diversos detalhes envolvidos que precisam ser considerados, para evitar a queima prematura dos LEDs.

      Observe também que não há retificação e filtragem. O resistor solito fará com que os LEDs liguem somente num semiciclo da onda CA, portanto eles cintilarão muito, o que poderá causar diversos efeitos sobre a saúde das pessoas, desde dores de cabeça até ataques epilépticos.

  7. Francis
    23 de janeiro de 2017 às 11:32

    Bom dia.

    O texto é muito bom, parabéns.

    Há um erro de valores na conta da parte de Poucas e Simples contas….

    Para a corrente mínima de 1mA (0,001A), o gráfico da figura 29 informa uma queda de tensão ao redor de 2,5V. O valor da tensão de alimentação mínimo será de 3,6V. Daí, a limitação da corrente deverá tomar por base a tensão de 3,6V (pilhas) menos 2,5V (LED), o que dá 1,1V. O cálculo será, então, R=V/I.

    R=1,1/0,01

    Deveria ser:

    R=1,1/0,001
    R=1100 ao invés de 110.

    Grande abraço

    • 31 de janeiro de 2017 às 00:08

      Francis, obrigado pela observação, mas o texto está certo, leia com atenção o que comento mais acima da figura 29, sobre a corrente mínima de projeto (10mA).
      A corrente máxima é 20mA, então os cálculos são feitos para estes dois valores.
      O que vier da bateria, abaixo de 10mA é lucro, por isto que eu digo que o circuito usa a bateria até o talo.

      Quando der tempo, farei alterações no texto, pois ele está confuso, realmente.

      Outro Grande Abraço para você e sua família!

  8. Maicon
    14 de janeiro de 2017 às 13:58

    Comprei três luminárias de embutir redonda 25w e ambas estão se apagando após um período de 20min. de funcionamento e acende logo após alguns segundos e assim sucessivamente as de 18w não ocorre isto, gostaria de uma dica do que pode estar acontecendo, desde já agradeço.

    • 16 de janeiro de 2017 às 00:11

      Maicon, já vi isso acontecer em shoppings e supermercados, estas lâmpadas LED ainda não são certificadas, por isto veio muita coisa de baixa qualidade nas lojas. Mas a partir deste ano já começam a aparecer os modelos certificados, esperamos que melhore.

      De todo modo, o seu problema aparentemente é na fonte de alimentação, pelo que me falaram é o capacitor de entrada que estufa, causando erro no driver.

  9. Solon
    15 de dezembro de 2016 às 18:26

    Artigo show! The best! Parabéns!

  10. jose marcos
    4 de dezembro de 2016 às 21:16

    oi sou marcos araujo de são vicente SP tenho uma smart tv da samsung de 40
    polegadas quando fica ligada tem um cheiro muito forte de queimada oque será?

    • 4 de dezembro de 2016 às 23:32

      José, creio que o cheiro de queimado e a TV funcionando, poderiam ser alguns LEDs do painel, é um defeito relativamente comum. Se você tiver uma tela totalmente branca, não há alguma região com diferença de brilho? Isso pode indicar que algum LED já queimou.

  11. 27 de novembro de 2016 às 13:48

    boa tarde. estou com um problema para resolver. tenho uma luminária que tem dois led e são ligados em sere mas um deles deu problema e fica so piscando e automaticamente projidia o outro mas cortei os cabos e liguei em paralelo direto sem resistor. e ascendeu normal os dois. isso da certo ou eles vão queimar com tempo. a fonte é de 12v e os led sao amarelos

    • 4 de dezembro de 2016 às 00:32

      Eder, se a fonte tem controle de corrente, não deve dar problema, pois eles estão recebendo aproximadamente a metade da corrente que deveriam. Como estão em paralelo, a corrente fica dividida entre os dois LEDs, diminuindo inclusive o aquecimento deles. Mas como ligaste em paralelo direto, um dos LEDs sempre ficará com maior corrente que o outro.

      Entretanto, se a fonte não tem controle de corrente, provavelmente eles queimarão logo.

      Pode intercalar um resistor de uns 10 ohm entre cada LED e medir a tensão. Calculando I=V/R, onde V é a tensão sobre o resistor e R é o valor dele, você saberá qual a corrente de cada LED.

      Pelo que você comenta, um dos LEDs deve ter uma tensão de funcionamento ligeiramente maior que o outro, por isso que pisca quando está em série.

  12. henrique
    16 de julho de 2016 às 19:24

    ola, amigos achei muito interessante o artigo mais não entendo de eletrônica apenas sou curioso gostaria de saber com vcs o seguinte… tenho na minha residencia iluminação alimentada por 220v, comprei 48 leds que vão ser ligados em paralelo as informaçoes do led é o seguinte led ultra brilho branco 10 milímetros 0,5w voltagem 3,0 a 3,6v .

    gostaria de ligar esses leds em uma fonte que consumisse pouca energia, gostaria de alimentar os leds com 3,5v, pensei em comprar uma fonte 12v mais não sei quantos “w” de potencia pois não sei fazer esses tipos de cálculos… ia pegar essa fonte 12v e de alguma forma reduzir para 3,5v.

    alguém tem uma ideia ou link de onde acho essa fonte pra me suprir????

    se puderem me ajudar agradeço!!!

    • 16 de julho de 2016 às 22:42

      Henrique, o artigo tem todas as informações para chegar a estes cálculos, é só ler com atenção, escrevi com muito cuidado, para não ter dificuldade para leigos.

      Sobre a fonte, procure no Mercado Livre fontes chaveadas blindadas (em caixa metálica), com a corrente que deseja, por exemplo, se cada LED tiver 1W, terá que comprar uma fonte de pelo menos 60W, para não ficar no gargalo. E instalar um controle de corrente, exatamente como o da figura 62. Os LEDs poderão ser ligados 3 em série, e cada conjunto desses em paralelo com os outros. Daí simplifica o circuito e evita aquecimento excessivo do controle de corrente.

  13. Diego
    14 de maio de 2016 às 07:07

    Amigo, meus parabéns. Eu sou a prova que seu artigo está perfeito para leigos. Achei muito pouca coisa na internet sobre o assunto que seja tão claro, direto, explicativo, que ensine a pescar, ao invés de dar o peixe. Imaginando todo o trabalho e tempo que vc tem desprendido nesse artigo e nessas milhões de perguntas de leitores que vc tem respondido há anos, e pra mostrar o tamanho da minha dívida contigo, eu nem vou te perguntar para que vc me ajude no meu projeto… Vc merece uma estátua no meu jardim. kkkkkk… Meus parabéns mesmo. Sucesso!

    • 15 de maio de 2016 às 23:25

      Diego, obrigado pelas palavras, minha intenção é justamente esta: que leiam todo o artigo, com atenção, porque geralmente a maior parte das dúvidas é respondida numa releitura.

  14. Eleandro
    29 de abril de 2016 às 22:29

    Boa noite, muito interessante sua posição em estar passando seu conhecimento, tenho um luz Led de 12V quero acender em 110v, queria ver se você poderia me passar um circuito que possa estar ligando direto na tomada este led. Mais uma vez agradeço e aguardo.

    • 30 de abril de 2016 às 21:28

      Eleandro, neste momento estou fazendo a segunda parte do artigo sobre os filamentos LED, uma das seções é justamente sobre a ligação dos LEDs em CA. Peço que aguarde, mais algum tempo.

  15. Eduardo Spinell
    8 de abril de 2016 às 10:29

    Eu não li por completo ainda, e o pouco que li não fiz uma análise técnica à fundo mas só pelo esforço (e incomum de se ver na internet), em produzir este material tem meu total respeito. Parabéns.

  16. MARCO ANTONIO FRANCISCO
    4 de abril de 2016 às 17:13

    Já vou ao ponto!. Em um veiculo que tem as lampadas todas originais incandecentes nas lanternas trazeiras e dianteiras todas em 2 polos um polo lanternas e em outro polo setas e alertas na parte de traz em um polo acende freio, setas e alertas o rele deste veiculo é de 2 pinos hoje troquei para eletronico porque coloquei todas lampadas de led o rele tem que ser colocado em seus contatos invertidos aí funciona as lampadas, mas teve um probleminha só funcionou o aletas não acendeu as setas de indicação, fazendo um teste com uma lampada original(5W/12VOLTS) do veiculo coloquei só esta ligação em um lado da lanterna em um polo que funciona a setas, freios e aletas funcionou normalmente, qual seria o diodo correto que poderia substituir a vez da lampada, teria que ser um quantos amperes pois a lampadas de led que adiquiri tem 12 leds e dois polos não sabendo quantidade em Watts pois não vem mencionado em sua embalagem. LEMBRANDO: que foi colocado o rele original do mesmo jeito que estava as lampadas originais funcionou normalmente com todas as lampadas LED. Um abraço forte e obrigado pela atenção!!!….

    • 4 de abril de 2016 às 21:42

      Marco, não é minha praia a elétrica de automóveis, posso dar furada se comentar algo, melhor procurar uma auto elétrica.

  17. olimpio carlos caldas dos santos
    9 de fevereiro de 2016 às 10:29

    bom dia euzebio

    tenho uma barra de luz de led com 24 leds de alto brilho com comprimento de 50cm corrente constante de 22 a 30vcc fr4 gostaria de saber se você conhece alguma empresa ou você mesmo se interessaria por essas barras de luz de led já que preciso de uma grande quantidade

    parabéns pelo seu trabalho

    abraço

    carlos

    • 28 de fevereiro de 2016 às 00:33

      Olímpio, vamos ver se os internautas respondem.

    • 20 de maio de 2016 às 14:50

      Olá Olimpio Carlos Caldas dos Santos.
      Eu tenho a disponibilidade de produzir estas barras de iluminação. Veja meu site.
      http://www.decibel.com.br. veja em luminárias tenho algo similar ao seu descritivo.
      att. Francisco Dantas.
      011 29166722.

  18. Alex
    5 de fevereiro de 2016 às 17:41

    Olá,

    Gostaria de saber se um Led de 60W que trabalha com 35V e 1600mA, pode ser usado com uma fonte de 9~48V e 1050mA. A fonte não tem qualquer regulador de tensão, mas a potencia total é menor que a do Led e a corrente também. Ele queimaria por não ajustar a tensão para a mesma do LED?

    Obrigado.

    • 6 de fevereiro de 2016 às 12:47

      Alex, depende da fonte. Se ela tem um controle de corrente máxima, limitado em 1,05A, em princípio seria só ajustar a tensão para 35V e ligar. Suponho que exista um controle de corrente na fonte, pois a tensão é ajustável.

      Se não houver controle de corrente na fonte, o LED queimará, pois quando a tensão for ajustada em 35V, a fonte fornecerá toda a corrente possível. Lembre-se, o LED não tem controle sobre a corrente que passa por ele.

      Além disso, há outro problema importante. Nunca se deve utilizar uma fonte na sua capacidade máxima, pois o aquecimento dos componentes será intenso e ela queimará em seguida. Eu costumo deixar no mínimo 50% de margem de segurança para a alimentação. Para fontes industriais, a margem pode ser menor, ou seja, capacidade de corrente no mínimo 30% maior que a corrente utilizada para o LED.

      Se você precisa de 1,6A, então melhor seria uma fonte capaz de fornecer 3 ou 4A, naquela tensão de alimentação do LED.

      • Alex
        10 de fevereiro de 2016 às 17:46

        Eusebio, boa tarde e obrigado pela resposta.

        A fonte que estou descrevendo é a Mean Well LPC-60-1050 e o LED é um Cree CXB2530. Ele possui 60w e aceita 35V com 1,6mA. Já a fonte tem a tensão variável de 9~48V e a corrente fixa em 1050mA. Como a fonte não possui um regulador externo de tensão, a minha dúvida é se ela regularia sozinho ou se eu precisaria colocar um regulador externo.

        Eu gostaria na verdade de trabalhar com a fonte LPC-60-1400, pois assim conseguiria 50W de potência e ficaria mais próximo do limite do LED. Mas para essa fonte o problema é o mesmo, não sei se essa tensão variável iria queimar o led ou se ajustaria sozinho.

        Obrigado, abraço.

      • 28 de fevereiro de 2016 às 00:08

        Alex, se sua fonte tem uma corrente de 1050 mA predeterminada, a fonte em princípio funcionaria. O que não pode ser é uma fonte que entra em proteção nesta corrente. daí o Peltier não irá receber toda a corrente devida. E acho que o seu LED Cree é de 1,6 A, não 1,6 mA…

        Uma dica para fazer o LED durar. Não use ele próximo da corrente máxima, pois irá durar muito pouco.

        E fontes de corrente tem tensão variável, não importa qual seja.

  19. 29 de janeiro de 2016 às 10:28

    Olá Eusébio, estou querendo ligar 60 LED’s de 3,6V e 150mA em paralelo e gostaria saber qual seria a melhor configuração….resistor ou fonte reguladora de tensão e corrente. Se poder me enviar seu e-mail eu agradeço

    • 1 de fevereiro de 2016 às 00:22

      André, se a corrente é de 150 mA por LED, o melhor é uma fonte de corrente parruda. Se quer todos os LEDs em paralelo, ligue-os a uma fonte de corrente de 9A, em série com uma fonte de PC de 5V por 20A, para não aquecer demais. Mas já aviso: as diferenças entre os LEDs e a alta corrente inicial da fonte de corrente poderão queimar os LEDs, um a um…

      O melhor é uma associação série-paralelo, com grupos de 10 LEDs em série por exemplo, cada grupo com 1 fonte de corrente de 150mA, tudo alimentado por uma fonte estabilizada de uns 40V e 2A.

      Talvez tenha que implantar um sistema de elevação gradual da corrente de trabalho, para não ter problema com excesso de corrente e queima de LEDs.

      Se quiser enviar uma mensagem privada, escreve nos comentários, pois todos eles passam por moderação, antes de serem publicados. Se o assunto é de interesse geral, melhor que os leitores do blog fiquem sabendo.

  20. 21 de dezembro de 2015 às 05:39

    Olá! Tenho uma série de LEDs avulsos em minha gaveta e gostaria de ordená-los. Diferenciar os LEDs infravermelhos, dos ultravioletas, dos vermelhos com encapsulamento transparente e etc… Fisicamente, são todos muito parecidos e está muito difícil saber quais LEDs eu tenho.
    A minha dúvida maior, é como saber as tensões e as cores (principalmente para os “infras” e “ultras”). As cores invisíveis a olho nu, eu acho que com a camera de um celular eu consigo ter um norte, mas e as tensões e correntes? Eu não tenho ideia de qual fabricante para cada LED.
    Alguém ai sabe algum método para me ajudar?
    Obrigado!

    • 27 de dezembro de 2015 às 00:34

      Daniel, em princípio, a barreira de potencial dos LEDs aumenta com a frequência, assim, os LEDs infravermelho ligarão com tensões mais baixas do que os azuis, violetas e ultravioletas.

      Para testar um LED ultravioleta, ligue três pilhas em série (ou uma bateria de celular), em série com um resistor de 470 ohm e aponte para uma nota de dinheiro, de preferência nova. Se o LED emitir UV, deverão sobressair alguns detalhes na nota.

      Mas os LEDs UV tem tido constante desenvolvimento e a diminuição da barreira de potencial é um dos objetivos, por isto a tensão mínima de trabalho pode não ser o que eu falei aí acima, melhor é ligar e observar o efeito.

  21. Roberto Oliveira
    22 de novembro de 2015 às 18:20

    Olá, estou bolando uns enfeites natalinos, para isso queria pegar 100 leds (2.7 cada) e queria liga-los todos, como posso fazer para começar e terminar o circuito, me explicaram meio por cima mas com exemplo de uma quantidade menos, devido ao fato de ser mais leds, gostaria de saber se tem como me ajudar, obrigado.

    • 29 de novembro de 2015 às 00:24

      Roberto, estou terminando um artigo sobre LEDs, onde falarei alguma coisa sobre ligá-los na rede elétrica, aguarde.

  22. orlando
    11 de novembro de 2015 às 21:47

    instalei uma fita de rgb com controlador de controle e ao tentar desliga-lo pelo controle ele acende uma luz mais fraca, liguei as duas fases (220v) nos fios que alimentam uma outra lampada, tou achando que seja isso e ma fonte de alimentacao de 5 a, ja troquei 3x vezes o controlador e uma vez a fita de led me ajudem por favor!!

  23. Paulo
    5 de novembro de 2015 às 18:44

    Por gentileza, o sr por acaso conhece o diodo emissor de luz rgb com pavio? É um que acende quando há uma fonte de calor. O sr sabe como funciona?
    obrigado
    Paulo

    • 9 de novembro de 2015 às 19:29

      Paulo, a única solução para ligar um LED como se fosse um pavio, é colocar no lugar do interruptor um circuito sensível à luz.

      Daí, um palito de fósforo ou um isqueiro aceso, apontados para o sensor próximo do pavio, fariam o LED iluminar.

      Para apagar, pode colocar um botão de contato momentâneo escondido, que faz um reset no circuito. É só apertá-lo enquanto assopra…

  24. Marcos
    22 de outubro de 2015 às 12:46

    Prezado Eusébio, instalei 14 luminárias LEDs, de sobrepor (18W), em cada cômodo do meu apartamento. O intrigante é que, nos 3 únicos circuitos (interruptores paralelos) em 3 cômoidos que existem, ocorreram os seguintes problemas: as lâmpadas começaram a acender e apagar, sozinhas e depois de alguns dias, não acendem mais. Há alguma relação por estarem ligadas em interruptores em paralelo ou é coincidência, mesmo?

    • 22 de outubro de 2015 às 20:35

      Marcos, supondo que se fossem ligadas lâmpadas comuns, elas funcionassem normalmente, não vejo motivos para dar errado. Se a instalação elétrica estiver correta, feita por um técnico eletricista, eu apostaria na má qualidade dos painéis, ainda mais se em algum momento elas funcionaram normalmente.

      Outra coisa seria você ter um problema de ligação elétrica, como por exemplo, o fio neutro sem ligação ou ligado em uma fase. Isto pode dar os defeitos mais loucos, por exemplo, ao ligar uma lâmpada, desliga outra. Se for este o seu caso, recomendo uma revisão com eletricista habilitado.

  25. Gustavo Taconelli
    15 de outubro de 2015 às 13:56

    Olá, quero parabenizar pelo excelente artigo e pela riqueza de detalhes técnicos.
    Gostaria também, de tirar uma dúvida de qual a melhor maneira de ligar 3 led de 3 Watts cada, que trabalham com tensão de 3,4 ~ 3,6V, em uma tomada 110V. Pensei em usar uma fonte 12V mas como eu li acima alguns outros comentários, com dúvidas parecidas com a minha, estou com medo da tensão e corrente residual ( 3 x 3,6 = 10,8V … 12V – 10,8 = 1,2V). Como devo prosseguir meu projeto? Alguma dica? Precisa de mais algum detalhe específico do LED? Já adianto que é um led de 3W com dissipador em estrela.
    Abraço, obrigado desde já, e meus parabéns pela página!

    • 22 de outubro de 2015 às 20:48

      Gustavo, não perca tempo tentando ligar poucos LEDs direto na rede, use uma fonte de alimentação, com circuito de controle de corrente, como explicado no artigo. Cuide que o controle de corrente é que é importante, para ele funcionar só precisa de uma tensão de alimentação maior que todas as quedas de tensão (dos LEDs e da própria fonte de corrente).

      Não é uma fonte de tensão estabilizada, é uma fonte de corrente estabilizada.

      A tensão pode ser estabilizada na entrada da fonte de corrente, desde que seja maior que a soma de todas as quedas de tensão, como falei.

  26. fernando afl
    14 de setembro de 2015 às 18:27

    desde já agradeço pelos ensinamentos e pela ótima página !!

  27. fernando afl
    14 de setembro de 2015 às 18:19

    olá Euzébio sou novo por aqui mas preciso montar um circuito de leds em serie :
    vou usar linguagem simples:
    alimentação 12 volts
    led 3.4 volts
    0.20 mA
    39 leds total

    Minha dificuldade esta em entender o final do circuito 12 volts a alimentação mas com qual amperagem comprar a minha fonte para este circuito ?
    conta simples:
    3.4 x 3 leds = 10.2
    10.2-12 volts da fonte sobrou = 1.8
    1.8 dividido por 0.20 mA = 90 mA
    neste caso resistor de 100 ohms
    preciso saber quanto este circuito consome, em watts ou mA ?

    vejam se estou correto!
    seria: 39 x 100 mA do resistor ? = 3900 mA ?
    ou 13 x 3 que seria as sequencias de 3 leds : 13x 100 ohms = 1300 mA
    ou 1300 mA que é a soma dos 13 resistores x 12 volts da fonte = 1560 mA Neste caso uma fonte de 12 volts 2 Ampers seria a mais correta usar ?
    desde já agradeço a quem possa ajudar !
    Estou pedindo uma ajuda aos colegas … mas eu preciso aprender a pescar se me entendem pois o peixe todos querem !!
    Preciso aprender este final do circuito para ficar redondinho em minha mente .
    sei pouco de eletrônica mas a lei de ohms até os leds eu sei pois à calculadora tb ajuda mas não diz no final quanto consome todo o circuito
    minha pergunta é como chegar ao circuito final e qual fonte usar ? corretamente !

    • 26 de setembro de 2015 às 23:10

      Fernando, cuide que você já determinou a corrente por LED.
      Como em 12V você poderá ligar 3 LEDs em série, os 3 irão consumir 20mA.

      Pois numa ligação em série, todos os componentes conduzem a mesma corrente.
      E numa ligação em paralelo, todos os componentes estarão expostos à mesma tensão.

      Se você tem 39 LEDs para ligar em 12V, serão 39/3 (13) associações de LEDs, todas estas ligadas em paralelo.
      Para saber a corrente total, serão 13 associações de 20mA cada, o que resulta em uma corrente de 13 X 0,02A.

      Assim para saber a corrente total,

  28. Marcelo Fonseca
    16 de agosto de 2015 às 22:23

    Olá amigo, pode me ajudar?
    Quero substituir uma pequena lâmpada branca de 30 volts AC por um LED de cor Azul de 3 Volts, além de um resistor preciso usar um transistor? Qual o modelo do transistor que preciso usar?
    Dê uma olhada neste vídeo que quero fazer esta substituição para que entenda, se estivesse em português não estaria lhe perguntando!!!!

    Desde já agradeço a sua ajuda!!!!

    • 17 de agosto de 2015 às 23:39

      Marcelo, o cara do link aí é mais detalhista que eu… Foi um saco ver o vídeo, a coisa não anda, é muita conversa. O ideal seria procurar algum artigo pronto na web, escrito, mesmo que seja em outra língua. Por exemplo, tem uma loja que vende a placa pronta, com leds azuis:
      https://www.kabusa.com/frameset.htm?/m1200.htm
      Ou este aqui, só texto: http://www.djdepot.com/changing_the_technics_1200_leds.html – quanto à tradução, apela para o Google ou para um amigo(a).
      O restante das informações, meu artigo explica os cálculos e mostra um circuito de controle de corrente na figura 62, mas creio que no seu caso, poderia ser somente resistor em série. Apesar disso, há alguns que reclamam que a luz strobo dá ruído no som, pois ela deve ser alimentada com corrente pulsada.

  29. Edson Cesar
    28 de junho de 2015 às 16:53

    Olá Zébio,
    Primeiramente parabéns pelos artigos tão didáticos. Estou procurando na Internet uma “prova” de que o uso indiscriminado de luz tipo branca fria não é tão ideal assim e achei, em dois artigos seus a junção do que eu quero. No seu artigo “Lampadas – I Porque as …” vc mostrou que as lâmpadas fluorescentes têm sérias falhas no espectro e, nesse artigo vc mostra as falhas no espectro dos LED’s.
    Já que o uso de lampadas LED’s está em alta, seria bom uma conscientização geral para as consequências desse uso, ao menos para os que embarcam nisso sem saber – simplesmente trocam uma lâmpada incandescente por uma LED achando que vão ter o mesmo resultado…
    Gostaria muito de ver uma conscientização desse tipo feito por um site acreditado como o seu.
    Grande Abraço

    • 28 de junho de 2015 às 22:14

      Edson, obrigado pelas sugestões, quanto à conscientização, tento fazê-lo, através da informação, pois é a única forma que considero válida.
      É que, como dizem, a mente é uma porta que abre por dentro, não adianta querer forçar…

      Mas com informação correta, as travas começam a cair e de repente tudo fica mais claro e faz sentido.

      Meus artigos tentam fazer isso: informar, sem julgar.

  30. Otávio Richter
    16 de maio de 2015 às 21:34

    Prezado Zébio:
    Bom dia.
    Meu nome é Otávio Richter.
    Sou engenheiro mecânico e tenho parcas noções de elétrica e quase nenhuma de eletrônica.
    Se possível, desejo que possa nos ajudar com o que abaixo segue.
    Estou desenvolvendo uma caneta luminosa, como se fosse uma pequena lanterna de mão, com as seguintes características:
    Uso de super LED (LED de potência com 3W) várias cores – uso 1 em cada caneta
    Cores utilizadas do super LED: vermelho, azul, verde, infravermelho e ultravioleta
    Fonte de alimentação: INPUT 110/220 V – OUTPUT 6 Vdc x 1A
    Os super LEDs (todos) funcionam com corrente de 700 mA
    Cada um dos LEDs possui uma tensão de trabalho, que determinará o seu correspondente resistor.
    – Vermelho (Red) – 2,3V – resistor de 5,286Ω – P=2,59 W
    – Azul (Blue) e Verde (Green) – 3,45V – resistor de 3,643Ω – P=1,785 W
    – Infravermelho (Infrared) – 3,4V – resistor de 3,714Ω – P=1,82 W
    – Ultravioleta (UV) – 3,5V – resistor de 3,571Ω – P=1,75 W
    Quando se faz as ligações simples com estes componentes discretos, o circuito esquenta muito, o que é ruim para quem irá segurar/usar a caneta, esta feita de alumínio para ajudar a dissipar o calor do LED e das resistências, que aliás utilizei-as com o dobro da potência calculada.
    Os valores são todos muito próximos e a potência do circuito é de aproximadamente 2W (+/-), porisso esquenta.
    Eu não sei como reduzir este calor utilizando-se de outros circuitos e componentes da eletrônica. Existe uma forma de fazê-las brilharem sem esquentar?
    Outra limitação é o espaço. A caneta tem dimensões próximas de uma caneta (!!!!), um pouco mais “gordinha”.
    Seu diâmetro externo é de 5/8″ (15,785mm) e internamente tem um diâmetro de 12,5 mm, com profundidade útil de 65 mm.
    Se tivermos de fazer uma PCI para ser acomodada dentro temos de seguir estas dimensões, e ainda considerar a altura do conetor P4 de 15mm, sobrando 50 mm livres.
    Esta é uma consulta e não desejo aborrecê-lo com meu problema, mas muito apreciaria uma sugestão e orientação.
    Atenciosamente,
    Otávio Richter
    otavio@hullisan.com.br
    Cel (55) (11) 99192-7576
    Escritório (55) (11) 2063-3573

    • 17 de maio de 2015 às 21:45

      Otávio, tem bastante espaço lá dentro para colocar componentes SMD de um circuito de controle de corrente, como o da figura 62.
      Resistores são ineficientes, pois perdem muita energia no caminho, em forma de calor.

      Uma fonte de corrente constante aumenta muito a eficiência do circuito, além de não precisar reajustar para cada LED, é só determinar a corrente que será fornecida, pelo cálculo de um pequeno resistor, como colocado no artigo. Com a fonte de corrente, o calor gerado é quase todo do LED.

      Por outro lado, dissipar 2 ou 3W numa caneta deste tamanho pode ser complicado, pois apesar de parecer pouco calor, não é. Lembre-se que o LED é só um pouco melhor que as incandescentes, pois ele dissipa 70% de calor para gerar 30% de luz. As incandescentes geram 5% de luz, para o restante de calor. Não sei se os LEDs informam a potência de iluminação ou potência de consumo total. Creio que seja a última opção.

      Por isto, pode ser que tenha que implementar melhorias na dissipação de calor caneta, como usar tubo mais longo ou de parede mais grossa, superfície externa corrugada e anodizada em preto, ou até utilizar cobre em vez de alumínio.

  31. Airon
    10 de maio de 2015 às 23:08

    Sobre tecnologias que utilizam drive e microcontroladores (interno) em Leds para dimerização de 100 a 300 lâmpadas. O que você pode comentar ? Abraço

    • 17 de maio de 2015 às 22:25

      Airon, tem muita coisa por aí, inclusive circuitos prontos. Geralmente utilizam a tecnologia PWM (modulação por largura de pulso).

  32. Luis Henrique Sucharski
    7 de maio de 2015 às 23:15

    ola zebio estou com problemas com minha luminária de led tenho 06 leds de 10w 10000k, 09 leds de 21000k e 03 leds de 3000k com uma fonte chaveada de 360w, 30a com tensão de 12 volts. o problema é que quando ligo a luminária os leds ficam piscando e já perdi um, peguei meu multimetro e medi a tensão que está chegando no led e da mais ou menos 8.64v e na fonte almentei para 14v, e mesmo assim chega 8,64v troquei os resistor por 100 ohms 1/4w e mesmo assim nao deu certo. minha pergunta é a seguinte será que é o fio que estou usando que é 0,75mm ou tenho que usar um regulador de tensão. obrigado pela sua ajuda

    • 10 de maio de 2015 às 21:57

      Luis, releia atentamente o artigo, você precisa controlar a corrente sobre os LEDs, a tensão vem na carona, ela irá variar conforme a corrente que for disponibilizada ao LED. Obviamente, considerando que a tensão de alimentação da fonte de corrente seja maior que a tensão do LED.
      Se você entrega 12V direto para um LED que tem ligações internas que vão até 8 Volt e pouco, certamente irá queimá-lo. Lembre-se: FONTE DE CORRENTE.

  33. Santiago Luis Bargas
    22 de abril de 2015 às 07:26

    Zébio, bom dia
    Para descrever melhor a minha pergunta anterior,
    As frequências no teste variam desde 5Hz até 300Hz e o led sendo de 12v / 10W,
    disparando-o com pulsos de 0,5ms,
    eu já fiz um teste aumentando a tensão até o dobro, 24v, e funcionou.
    Por isso a minha pergunta. Como determinar isto…
    Grato
    Santiago-RS

    • 23 de abril de 2015 às 22:10

      Santiago, não abordei ainda a excitação de LEDs por pulsos, por dois motivos: não gosto de luz intermitente e nem de atingir os limites máximos dos componentes.
      Neste caso, só testando para ver se o pulso poderá ser aguentado pelo LED. Eu sei que a corrente pulsada em LEDs, pode ter valores até maiores que o dobro da corrente nominal, mas por curtos períodos. Se for um LED de marca conhecida, certamente haverá um datasheet que informará isto.
      O problema é que usar sempre perto do limite faz com que o LED dure muito pouco, veja por exemplo as sinaleiras de trânsito, onde é comum ver vários LEDs queimados.
      Se quiser usar aquele circuito de acionamento que coloquei no final do artigo, talvez tenha que reduzir os valores dos capacitores, para evitar que a corrente pulsada seja integrada e transformada em corrente contínua na porta do MOSFET.

  34. Santiago Luis Bargas
    21 de abril de 2015 às 21:40

    Zébio, boa noite
    Para aplicação tipo Strobo, onde eu disparo o led com um pulso de 0,5 ms
    a uma frequência de 300Hz, e de forma contínua…,
    pergunto; devem ser respeitadas de igual forma todas as indicações de limitação de corrente?, já que o consumo é mínimo. (led de 10Ws.)
    Grato
    Santiago-RS

  35. 16 de abril de 2015 às 17:25

    Como montar uma luminária com 48 ou 60 leds, para funcionar com banco de baterias 108vcc? Serão 60 luminárias.Tenho urgência e posso pagar pelo projeto.grato por responder: Gláucio.

    • 23 de abril de 2015 às 22:26

      Glaucio, entre em contato com o pessoal que anunciou nos comentários do post de luz de emergência, eles poderão lhe ajudar.

  36. Alex
    15 de abril de 2015 às 14:38

    Boa tarde Zébio, tudo ótimo? Parabéns por mais um belo artigo.
    Poderia me esclarecer uma dúvida por favor? Na figura 62, onde vc cita:
    “Também deve ser garantido que a porta do transistor não receba tensão mais alta do que a tensão de acionamento, algo entre 5 e 10V – dependendo do tipo de MOSFET. Isto pode ser feito com um diodo zener, de tensão um pouco maior (7,5 ou 12V), ligado entre a porta e o supridouro”
    Este diodo Zener ficará em paralelo com o transistor BC547, ou o zener ficará com Catodo conectado ao gate e anodo conectado ao Source (ou seja, entre coletor e base do transistor)? Se for possível enviar uma imagem agradeço mto pois não consegui anexar as minhas neste comentário. alexvrs@gmail.com

    • 15 de abril de 2015 às 22:10

      Alex, o zener fica exatamente como descrevestes.
      Ocorre que aquele capacitor na porta é um bom filtro de espúrios, o que ajuda a evitar um aumento brusco de tensão.
      E andei olhando outros circuitos de acionamento de MOSFETs, alguns sistemas utilizam um par complementar para acionar a porta do MOSFET.
      Coloquei a ideia do zener mais por uma precaução em caso de problemas com fiações longas.

      • 16 de abril de 2015 às 10:59

        Obrigado pela rápida resposta amigo, mas como eu descrevi duas situações distintas, ainda fiquei na dúvida de qual você citou como correta… 🙂

      • 23 de abril de 2015 às 22:27

        Alex, zener entre a porta e o supridouro do MOSFET, ok?

  37. 30 de março de 2015 às 14:47

    Muito bom nesses detalhes. Bem fácil de entender as explicações. Abs

  38. Antonio Galvão
    26 de março de 2015 às 14:15

    Prezado Euzébio.

    Li o texto e achei muito explicativo, é excelente. Mas como não tenho conhecimento em eletrônica, tão pouco em ligação de led’s tenho dúvidas.
    Como poço ligar super led’s [branco (10w tensão 9-11V; Corrente 900mA); vermelho (3W – tensão 2,2-2,4V; Corrente 700mA); e Azul (3W – tensão 2,9-3,8V; Corrente 700mA)] em fonte de 12V com corrente de 30A.

    Agradeço pelo texto

    • 31 de março de 2015 às 23:03

      Antonio, você precisa aprender algo sobre corrente, tensão, resistência, associação série/paralelo, é muita coisa para repassar num só comentário. Poderia começar relendo calmamente o artigo, e buscando em arquivos de universidades, pelo Google, para tirar as dúvidas sobre algum termo específico.

  39. gerson
    24 de março de 2015 às 13:42

    Oi vc poderia me ajudar tenho uma aca de leds infravermelho de uma camera de segurança hc-631 eu queria saber como eu ligo os. Led pois quero faser uma lanterna infravermelho e n sei como ligar a placa tem 4 fios Poderia me ajudar?

    l

    • 31 de março de 2015 às 23:08

      Gerson, os LEDs infravermelhos são muito semelhantes aos vermelhos, tem quase a mesma queda de tensão (1,8V). Releia o artigo com isso em mente.

  40. fabiano
    11 de fevereiro de 2015 às 22:37

    OLA ZEBIO
    tenho que colocar uns led para fazer um caminho no meio do mato para uma brincadeira com as crianças de caça ao tesouro na chacara gostaria de saber qts leds uma bateria de 9v aguenta acender isso para no maximo 1 hora acessa tenho aproximadamene que por uns 400 leds gotinha agradeço a atençao

    • 12 de fevereiro de 2015 às 22:17

      Fabiano, as baterias de 9V dispõe de corrente bem baixa, um valor aceitável é em torno de 10-20mA, no máximo, para durar algum tempo e não sobreaquecerem. Cada LED branco tem uma queda de tensão de 2,5V, aproximadamente, sob baixas correntes.

      Assim, seria possível ligar 3 LEDs em série em cada bateria, mais um resistor. Mas como os LEDs podem ser utilizados desde correntes muito baixas, poderia ser feito o cálculo do resistor para alimentar 3 LEDs sob 9V e 5mA, por exemplo, e daí ligar mais associações iguais a esta, em paralelo entre elas e com a bateria.

      Cada associação de 3 LEDs em série, mais um resistor em série.
      Ligadas, então, 3 ou 4 destas associações, para cada bateria de 9V.

      Leia atentamente, pois escrevi meio confuso. Mas é por aí.

  41. 16 de dezembro de 2014 às 12:26

    Parabéns. Um excelente artigo. Linguagem bem didática.

  42. Cássio
    20 de novembro de 2014 às 17:27

    Muito esclarecedor seu conteúdo. Instalei fita de led 5050 colada numa barra de aluminio em um balcão de padaria, são três tiras de fita de 1 metro cada que são ligadas na parte de baixo numa fonte de 2 amperes. Depois de um tempo, o positivo da fita parece ter queimado e a luz diminuiu bastante e com um ponto preto em cada led. O que fiz de errado? rsrs

    • 25 de novembro de 2014 às 21:10

      Cássio, não posso responder com certeza, mas aparentemente sua fonte entrega picos de tensão além dos 12V, ou a fiação entre a fonte e os LEDs é muito longa. Fontes comuns, que aquecem bastante quando estão ligadas, podem causar uma série de defeitos.

  43. Toni Stockel
    6 de novembro de 2014 às 23:56

    Olá Eusebio,
    Me ajude, por favor.
    Tenho um trabalho de eletromecânica para fazer. Estou com um dínamo de 12V e 6W, estes de bicicleta que ficam em atrito com o pneu. Minha ideia é usar ele para acender LED´s, conforme é aumentada a velocidade da pedalada. Gostaria de informação de como posso montar um circuito para isso. Minha vocação é para mecânica mas estou muito interessado em eletrônica, conheço pouco sobre o assunto. A parte mecânica está pronta mas queria dar essa incrementada no projeto. A ideia é usar esse dínamo somente para acender os LED´s, ele está adaptado para girar com engrenagem acoplada na corrente da bicicleta, conforme a velocidade da pedalada é aumentada mais LED´s acendem, como se fosse um velocímetro. Se possível usar um diagrama, pois gostei muito do seu texto, mas como conheço pouco não pude associar os componentes em um circuito. Posso fazer os cálculos mas não consigo montar em um circuito.
    Desde já agradeço e por favor me ajude.
    Grato.

    • 8 de novembro de 2014 às 22:28

      Toni, a única forma de fazer funcionar corretamente uma sequência de LEDs é incluir comparadores de tensão antes deles. Os amplificadores operacionais, quando ligados como comparadores, monitoram a diferença entre a tensão de entrada e mudam o estado da sua saída quando o nível é atingido.
      Circuitos comuns de VU meter digital são feitos com o LM339 (4 LEDs) e LM3915 (15LEDs).

      Procure no Google por LM339 VU ou LM3915 VU, irão aparecer muitos circuitos.

    • cassio
      25 de novembro de 2014 às 21:24

      Pode ser super aquecimento da fita? Colei a fita numa barrinha de aluminio e elas esquentam bastante, estou bolando um modo de dissipar melhor o calor. a fiação entre a fonte e os leds é de no máximo 1,5 metro. Acho que a fonte não era suficiente, então troquei por uma fonte de 5 amp.

      • 1 de dezembro de 2014 às 22:34

        Cassio, pode ser aquecimento, pois se a tensão é 12V os LEDs aquecem normalmente na fita. Ainda mais se ligar por horas a fio. O anel para fotografia, que fiz com estas fitas de LEDs e virou um post, começa a dar um cheiro após alguns minutos ligados, por causa do calor. E a fonte dele só vai até 13,2VCC.

        A fiação está razoável, em princípio não dá problema, desde que não fique junto de superfícies metálicas, o que pode aumentar muito sua indutância. Mas o maior problema de sua instalação parece ser a temperatura dos LEDs.

        E uma fonte forte, como esta de 5A, sempre ajuda.

  44. 6 de novembro de 2014 às 01:18

    amigo, comprei recentemente 200 leds infra vermelhos pra auxiliar a iluminar a noite a rua de onde moro reforçando a iluminação pras minhas câmeras externas, porém não sei que fonte usar ou quantas lâmpadas uso por spot de luz (ou que voltagem/amperagem) para cada spot. vc poderia me auxiliar dando essa pequena dica? parabéns pela matéria. super interessante.

    • 8 de novembro de 2014 às 22:32

      Renato, vou dar linhas gerais sobre o que fazer com estes LEDs. Descubra a corrente máxima deles, para saber os limites de utilização.
      Dependendo da área a iluminar, você poderá ligar uns 30 a 50 LEDs para cada spot. Como lhe disse, a corrente máxima será determinada pela corrente que os LEDs aceitam. Eu usaria uma corrente de 15 mA por LED, para evitar sobrecarga.

      A tensão dos LEDs infravermelhos fica em torno de 1,8V. Releia o artigo, lá está bem explicado como fazer a associação e os cálculos. Nos comentários para outros leitores há mais informações.

  45. 25 de outubro de 2014 às 13:24

    amigo! estou com um problema e gostaria de saber se pode me ajudar. preciso ligar 30 leds infra vermelhos em fonte chaveada 12v, más sou completamente leigo sobre essa questão gostaria de saber se pode me ajudar? desde já agradeço!

    • 26 de outubro de 2014 às 21:58

      Rodrigo, considerando que os LEDs infravermelhos tem uma tensão próxima de 1,8V, você poderia fazer 5 grupos de 6 LEDs em série, ligando os grupos em paralelo, mais um circuito de controle de corrente em série com todos os grupos.

      Releia o artigo com cuidado, há muita informação lá que irá lhe ajudar, inclusive nos comentários dos leitores.

  46. Igor Marques
    24 de outubro de 2014 às 03:06

    Bom dia Eusebio!
    Seu testo caiu como uma luz no fim do tunel .Tenho uma maquete de ferromodelismo, estou montando o sistema de iluminação , estou retirando led brancos de uma luminaria.Liguei 6 leds em uma fonte de 19 volts, todos em serie , ( positivo negativo, postivo negativo..) estão todos funcionando normalmente, Corre o risco de queima los , estou usando um resistor de 470 ohms. Estou com medo da corrente reversa…Estou certo?

    • 26 de outubro de 2014 às 21:53

      Igor, a tensão reversa pode dar problema sim, ainda mais no caso de ligações extensas, como as de ferromodelismo. Podem haver picos de tensão, gerados pela localização dos fios no circuito, ou pela formação de indutâncias e capacitâncias parasitas, ou por interferências dos motores. Talvez seja melhor incluir entre os LEDs um diodo zener de 20V-1W ou um pouco acima, até uns 25V, para servir de proteção.

      Você mediu a tensão sobre cada um dos LEDs? Isto poderia indicar se algum deles está com problema, pois a tensão sobre seus terminais aumenta nestes casos.

  47. Nilton Carlos
    20 de outubro de 2014 às 12:05

    Bom dia Sr. Eusebio, gostaria de parabeniza-lo pelo blog, gostaria que mim tirasse uma dúvida, quero substituir as lâmpadas no painel do carro por LED smd branco 5730, ele é de 2,8v a 3,5v e 0,200mA cada, com base que o carro é 13,8v e esse led tem a
    voltagem muito elástica qual os valores da “V” que posso usar para calcular o resitor?3,0;3,2;3,3 ou 3,5v?

    E outra dúvida, eu usando um regulador de voltagem “AMS1117” que é de 3,2v de 1A, quantos leds smd 5730 eu poderia usar “com segurança” em paralelo, 4 ou 5?
    E o que eu usaria nessa ligação, para proteger os leds de uma eventual queima desse
    regulador(pois o mesmo queimando passaria os 13,8V direto queimando todos os leds)?
    .

    • 20 de outubro de 2014 às 22:08

      Nilton, a tensão sobre o LED branco irá depender da corrente. Faça um teste, alimente um LED com 200mA e meça a tensão sobre ele.
      Este será seu valor de referência.

      Já coloquei no artigo que não é aconselhável ligar LEDs em paralelo, mas se quiser fazê-lo, intercale um pequeno resistor em série com cada um (5 ohm, por exemplo), para ao menos equalizar as tensões entre eles.

      LEDs em paralelo aumentam a corrente final, além do mais, considero que não é saudável usá-los nos limites. Dê uma folga, use uns 6 LEDs.

      As proteções para os LEDs eu coloco claramente no texto, dê uma olhada.

  48. Fabrizzio
    14 de setembro de 2014 às 12:24

    Primeiramente gostaria de parabenizar pelo excelente artigo, que está muito bom e com bastante conteúdo;
    Em seguida eu preciso de uma ajuda sua, eu sou meio leigo na questão de partidas e desligamentos e suaves e a dúvida é o seguinte: eu vou montar uma luminária com 5 LEDs brancos de alto brilho em 220 V, então eu colocarei uma retificação de onda completa e um resistor para limitar a corrente nos 5 LEDs, entretanto li no seu artigo que há transientes em ligar ou desligar e como quero fazer algo bem simples, gostaria de saber se eu colocar um diodo zener de 3,3v, em paralelo, eu poderia eliminar esse transientes?

    • 14 de setembro de 2014 às 21:10

      Fabrizzio, o acionamento e o desligamento suaves somente são possíveis com circuitos ativos, no caso com o transistor MOSFET mostrado na figura 62. Há transistores MOSFET para altas tensões, que poderiam ser utilizados no seu caso, com o mesmo esquema do post, mas tem que cuidar o sistema de acionamento, para evitar choques.

      Se os LEDs são simples, de alto brilho, o zener poderá proteger cada um deles, supondo que cada LED tenha o seu. Mas se forem LEDs de alta potência, acima de 3W, ele são diferentes, pois são matrizes de vários LEDs. Aí, cada caso é um caso.

  49. alex silva
    4 de setembro de 2014 às 11:37

    ola amigo gostaria da sua ajuda para fazer um mini circuito para minha moto eu coloquei leds no painel e debaixo do tamque e queria que quando eu desligase eles se apagase lentamento que tipo de resistor e diodo eu coloco ? eu entendo muito pouco sobre circuito poderia me ajudar ?

    • 4 de setembro de 2014 às 22:20

      Alex, aquele esquema da figura 62, com transistor MOSFET, pode acionar todos os seus LEDs, funciona exatamente assim. O valor de C1 tem que ser aumentado, até dar o efeito desejado. Este circuito, inclusive, poderia funcionar como luz de cortesia em automóveis, apenas trocando C1 por outro de 1 a 10 uF.

  50. Ronaldo
    3 de setembro de 2014 às 22:44

    Excelente artigo , Parabéns. Porém fiquei com uma dúvida:acompanhando os cálculos para adaptação da sua luminária, os gráficos da figura 29, mostram que para o led branco 10ma de corrente corresponde a 3,5 V. E para a corrente de 20 ma não seria em torno de 3,75 V ? Grande abraço

    • 9 de setembro de 2014 às 20:25

      Ronaldo, terei que rever o artigo, mas ainda não tive tempo de fazê-lo. Acho que você está certo.

  51. rodrigo
    11 de agosto de 2014 às 19:02

    Muito obrigado irei fazer o teste.
    Otimo trabalho o seu

  52. rodrigo
    9 de agosto de 2014 às 00:05

    Cara eu tenho uma placa de led smd que é uma luz da sinaleira traseira de moto
    Ela consiste de 20 leds e 5 resistores e 2 diodos e a ligacao é em serie alimentacao 12 volts. Testei todos diodos e resistores tudo ok refiz as soldas. Mas o carreiro de led na vertical de numero 5 abaixo na ilustracao se apagam depois de um tempo ou quando aciono a luz de freio. O que pode ser? Me ajuda por favor?

    1 2 3 4 5 6 * = led
    * * * * * *
    * * * * * *
    * * * *
    * * * *

    • 9 de agosto de 2014 às 23:44

      Rodrigo, eu começaria com um teste em bancada. Retire a sinaleira e teste com uma fonte variável, para ver se acontece o mesmo problema.

      Se os LEDs não acendem todos ao mesmo tempo, ao elevar gradualmente a tensão, é provável que um LED daquela fileira esteja com a tensão de condução muito alta. Ou tem problema com solda, que hoje é muito ruim e quebradiça, pois não usa mais chumbo na composição.

  53. João Carlos Agostini
    8 de agosto de 2014 às 17:45

    Excelente e exaustivo. Parabéns!!

  54. Eduardo Dimarzio
    14 de julho de 2014 às 12:03

    Eusebio, bom dia. Tudo bem? Preciso de uma ajuda. Não sou muito conhecido de eletronica e estou pesquisando para entender o que acontece. Comprei seis cameras noturnas para minha casa, mas tres delas, estão queimando constantemente, 6 dos 24 leds de iluminação noturna. O fabricante trocou os leds e agora queimaram novamente. Antes de acionar a garantia novamente, queria entender se o problema pode estar comigo. Existe uma fonte central chaveada de alimentação das cameras, em 12V10A. Estou medindo a tensão e esta sempre nos 12V. Minha preocupação agora esta na corrente. Como medir a corrente? Voce teria alguma ideia do que pode estar ocorrendo com esses leds?
    Um grande abraço e agradeço sua ajuda.
    Eduardo Dimarzio

    • 16 de julho de 2014 às 08:46

      Eduardo, supondo que o sistema de LEDs tem alguma espécie de controle de corrente e está pronto para ligar em 12V, o seu problema pode passar por 3 motivos principais.
      1) a fonte tem uma regulação deficiente, e pode gerar transientes por causa dos longos cabos.
      2) os cabos muito longos formam indutâncias e capacitâncias parasitas elevadas, o que pode facilitar o surgimento de sobretensões junto aos LEDs. Veja que no artigo esta possibilidade é mencionada.
      3) descargas elétricas, provenientes de raios, motores ou outros dispositivos elétricos, podem gerar campos eletromagnéticos que são captados pela fiação, fazendo com que os LEDs também recebam elevados transientes.
      A solução para isto, se não for possível uma fonte em cada câmera, seria a instalação de filtros na alimentação das câmeras (que suponho estejam com os LEDs montados nelas).
      Comece com um capacitor eletrolítico de 2200uF/25V, ligado entre o positivo e o negativo da alimentação, junto à câmera. Deve-se tomar cuidado com a polaridade correta, ou ele entrará em curto-circuito.

      Junto ao capacitor eletrolítico (antes dele), pode-se ligar em paralelo um varistor, com tensão RMS de aproximandamente 20V, 10mm de diâmetro, como o S10K20, da Epcos (http://www.epcos.com/inf/70/db/var_11/SIOV_Leaded_StandarD.pdf) ou o Suntan TSV10D330K (http://www.suntan.com.hk/pdf/Varistor/TSV.pdf).
      Varistores podem ser de outros diâmetros, como 5, 7 ou 20mm, que irá refletir esta característica no código.
      Só que para utilizá-los, deve-se intercalar na linha do positivo um fusível rápido de 1A ou 2A, antes destes componentes. Neste blog, veja os posts sobre conserto de XBOX e impressora Samsung, lá há vários links com apostilas sobre o uso de varistores, parece ser a solução do seu problema.

      Só que varistores de baixas tensões podem ser difíceis de encontrar no mercado nacional de eletrônica, só em grandes lojas.

      • Eduardo Dimarzio
        17 de julho de 2014 às 09:03

        Bom dia!
        Agradeço sua atenção e ajuda. Já li diversos posts seus e continuarei a acompanhar seu site. Um grande abraço e parabéns pelo trabalho!

  55. Carlos Almeida
    7 de julho de 2014 às 18:14

    Olá Caro Amigo! Há alguma forma de evitar que a fonte se queime com descargas elétricas (raios que caem na região)? De 5 fontes de 12W, 12,5A, 150W ligadas a 8 tiras de 2,0m de led 3030, em uma primeira vez queimou 1 das fontes e numa segunda queda de raios queimou três fontes. Existe alguma forma de proteger as fontes? No aguardo. Muito Obrigado. Grande abraço.

    • 7 de julho de 2014 às 22:15

      Carlos, sua solução seria o uso de varistores, ou centelhadores a gás, muito utilizados em telefonia. Sobre os varistores, leia este ótimo texto: http://www.electronica-electronics.com/info/VDR-Varistor-MOV.html
      Além disso, dê uma olhada nos links de dois posts neste blog, que referem-se a conserto de impressora Samsung e conserto de fonte de XBOX. Lá tem mais material sobre varistores, inclusive uma apostila muito completa da Siemens.

  56. Joao Paulo
    29 de junho de 2014 às 09:25

    Eusebio, meus parabens pelos artigo, eu sou leigo em eletronica mas pude percerber que você sabe muito do assunto. Queria muito a sua ajuda pois comprei uma fonte e agora não sei se poderei ligar nela as lampadas que eu prentendia inicialmente. Estou receoso de fazer uma ligação mal feita e danificar a fonte ou as leds. A fonte é de 300w, 27-36v, 9A (a princípio feita para ligar 10 em serie e 30 em paralelo – obs: não sei nem o que isso significa). Eu pretendia ligar nela 3x lampadas de 100w: 2x são de 30-36v, 3A, e mais 1x 27-30v, 3.5A.

    1. Posso conectá-las à fonte sem nenhum problema? Como devo proceder?

    2. Caso negativo, poderia ligar tres lampadas se ambas forem iguais?

    3. Por favor, me aponte aquilo que você considerar conveniente que eu saiba para não danificar o equipamento e perder meu dinheiro.

    Muito obrigado.

    • Joao Paulo
      29 de junho de 2014 às 09:27

      A fonte é corrente constante

      • 29 de junho de 2014 às 21:18

        João Paulo, se a fonte é de corrente constante, você deverá ajustar a corrente conforme o consumo das lâmpadas, que deverão ser iguais. Supondo que você ligue as duas lâmpadas de 100W em paralelo (positivo das duas lâmpadas no positivo da fonte e negativos também do mesmo modo), o consumo deverá ser algo em torno de 6A, esta corrente que você deverá ajustar.

        Não é aconselhável ligar na mesma fonte lâmpadas diferentes.

        Só que para você não errar, tente informar-se mais sobre ligações em série-paralelo e lei de ohm, inclusive relendo este artigo, pois já forneci bastante informação, bem mastigada, sobre o assunto. Veja também as referências e os comentários, suas dúvidas são semelhantes a de outros leitores.

  57. Daniel
    20 de maio de 2014 às 22:02

    Boa noite Eusebio.Primeiramente parabéns,informações muito úteis.
    Estou precisando de uma grande ajuda sua quanto a uma duvida que tenho meu amigo.
    É por que estou tentando adaptar um controle RGB com sensor e adaptador para fonte de energia a um painel de leds,este painel também é RGB e ele possui 120 leds de 5mm/3v para cada cor (dando um total de 360 leds).A ponte de ligação entre os leds é feita em carreiras de 10 em 10,dando ao todo 12 carreiras para cada cor (ou seja,12 carreiras de 10 leds é = aos 120 de cada cor que são RGB).O vendedor do controle com adaptador de fonte e sensor me informou que o produto tem a tensão de entrada de 12volts e potência de saida de até 6A.O painél só tem a fiação interligando os leds uns nos outros e mais nada,gostaria de saber qual resistor usar para esta quantidade de leds,pois pretendo colocar um resistor para cada cor.E qual a fonte de energia seria mais apropriada neste caso.Se você puder me passar uma base de qual resistor seria,com o calculo pra que eu aprenda a fazer,e a fonte ,você vai me ajudar de um tanto que eu só vou poder horar mesmo pra Deus te abençoar cada vez mais,é por que da ultima vez que tentei fazer isto sem orientação queimei 120 leds vermelhos,não sei por que, mais esta cor sempre me da problema.Aguardo seu retorno e desde já lhe agradeço meu amigo.Tudo de bom pra você.

    • 21 de maio de 2014 às 21:35

      Daniel, minha proposta não é fazer cálculos para os internautas, a intenção do artigo é fornecer os conhecimentos e as ferramentas necessárias para cada leitor fazer por si mesmo, sem fórmulas prontas.
      Você pode usar em cada uma das 10 conexões um circuito de controle de corrente com MOSFET, igual àquele mostrado no final do artigo. Não recomendo resistor por causa das perdas e do aquecimento que seria gerado. Teste uma fileira com o circuito e quando estiver tudo funcionando bem, monte o restante do circuito.
      Você deve ter em mente que LEDs em série elevam a tensão de alimentação em 3V (em média) para cada LED adicionado. Se colocar mais 5 LEDs em série, eles não ligarão na sua fonte de 12V, pois seriam necessários no mínimo 15V para alimentá-los. Faça os cálculos, no texto está bem explicado.
      Quanto aos LEDs vermelhos, eles são mais robustos que qualquer outra cor, até por isso que foram os primeiros a serem fabricados. Tenho alguns em funcionamento na minha bancada fazem mais de 30 anos. Só que nenhum LED aguenta corrente excessiva, e como os vermelhos são mais eficientes, a corrente sobre eles deve ser menor que nas outras cores.

  58. Ricardo
    7 de maio de 2014 às 20:05

    Boa noite, Eusébio.
    Parabéns pela matéria, bem detalhada e de forma simples!
    Veja se você pode me ajudar, estou fazendo manutenção em uma placa de CI com leds normais, acionados por reles e com as devidas resistências, alimentados em 24 VDC.
    Essa placa fica em um equipamento que sempre dá problema de aquecimento (motor elétrico). Já fiz a alteração e esta funcionando perfeitamente. Na placa já tenho os leds (amarelos) que indicam “defeito geral” e quero utiliza-los porem vou ter que deixar o polo positivo ligado constantemente na resistência /Led e a comutação será feita na rede negativa através de outro rele, esclarecendo melhor, imagine que a chave SW1 que consta na sua figura 27 estaria no negativo da linha e não no positivo. Isso prejudica o LED?
    Muito obrigado!
    Abraços
    Ricardo

    • 7 de maio de 2014 às 23:02

      Ricardo, tudo tranquilo. Como você não fechou o circuito, não há corrente que irá passar pelos LEDs, mesmo que o pólo positivo seja o “vivo”. Para haver alguma condução dos LEDs, você tem que fechar o circuito.

      Outra coisa, se o motor que aquece no seu caso trabalha com corrente alternada e não tem escovas, verifique o capacitor de partida, geralmente está com defeito (baixo valor).

  59. Ismael Wathier
    6 de maio de 2014 às 11:32

    olá, parabéns pelo trabalho,
    Gostaria de tirar uma duvida também?
    Cortei 15 leds de fita led, que é feita para corte de três em três, porém a voltagem é 12v, e preciso ligalos em 110v. como faço?
    obrigado
    att
    Ismael
    Ismawathier@gmail.com

    • 6 de maio de 2014 às 23:30

      Ismael, se todos os segmentos forem iguais e você dispuser de uma tensão de 110V em CC (corrente contínua), que não é igual à da rede elétrica – que é corrente alternada -, pode ligar em série 9 segmentos, que irá totalizar uma tensão admissível de 108VCC.
      Mas se você quer alimentar pela rede elétrica normal, saiba que não é 110V e sim 127VCA. Esta tensão CA tem que ser convertida em CC, o que e feito pela retificação e filtragem. A conversão para corrente contínua aumenta os 127VCA para mais de 150VCC a tensão de saída. Um conversor comum de CA/CC é uma ponte retificadora ligada a um capacitor eletrolítico, o mesmo que se encontra na entrada das fontes de televisores e fontes de PC, por exemplo.
      Mas não é só isso. Releia o artigo, há muito mais coisas em jogo, além de ser muito perigoso trabalhar com tensões tão altas sem algum tipo de isolamento.

  60. WAGNER MACIEL TEIXEIRA
    29 de abril de 2014 às 16:18

    Ola tudo bem? parabéns pela pagina
    Então , preciso fazer um esquema elétrico queria ver se pode me ajudar.
    seria assim: preciso fazer uma 16 placas com 25 LEDS cada, Os LED são iguais a esses de natal acho 3V.
    O que eu queria saber como posso montar esse esquema, em linha, paralelo, como seria a fonte que eu posso utilizar?
    muito obrigado desde ja!!!

    • 1 de maio de 2014 às 14:31

      Wagner, você deve determinar qual a tensão de alimentação que irá utilizar, para ver quantos diodos poderá ligar em série. Se sua fonte tiver 13,8V, por exemplo, poderá ligar 4 diodos em série, formando um módulo. Ligando 6 destes módulos em paralelo, você terá 24 LEDs no total, com uma ligação só (um positivo e um negativo). Daí, calcule a corrente de cada módulo (a corrente que passa pelos 4 LEDs é a mesma) e some quantos módulos você quer colocar em paralelo, para ter a corrente total. A fonte deverá fornecer pelo menos o dobro da corrente total dos LEDs, para evitar estresse.
      E não esqueça de intercalar o circuito de controle de corrente constante.

  61. renan
    29 de abril de 2014 às 14:22

    se o led for de 3v 20ma como fica? pra ligar e 3 pilhas (normais e recarregaveis) , no caso achar o resistor que se adeque a ambas tensões. como você fez no seu exemplo da lanterna, onde o resistor foi de 82r.

    obrigado

    • 1 de maio de 2014 às 14:32

      Renam, R=V/I, como foi mostrado no artigo, há uma tabela com esta fórmula, clique na imagem para ampliar.
      No seu caso, 20mA é igual a 0,02A e V deve ser a tensão de alimentação menos os 3V do LED. É só calcular.

      • renan
        1 de maio de 2014 às 19:56

        Obrigado Eusebiop.
        abraço

  62. 5 de abril de 2014 às 22:18

    Olha eu de novo te enchendo rsrsr. Ví vários videos explicando a montagem de fontes reguláveis o que me ajudou o entendimento.
    Vou utilizar um potenciometro + um lm317 onde já tenho uma fonte continua de 12v para ligar os 3 leds de 3,3V cada qual resistor utilizar e onde no lm317?

    • 7 de abril de 2014 às 23:27

      Maycon, se você utilizar o circuito da figura 62, não importa muito a tensão da fonte, pois o que se controlará é a corrente, que para os LEDs é muito importante. Qualquer fonte que dê a tensão e corrente mínimas necessárias servirá, é melhor não estabilizar.

      Lembre-se, quando se tem corrente constante, obviamente a tensão não será constante, e vice-versa.

      Por exemplo, 3 LEDs em série, poderá alimentar com uma fonte de PC, usando a saída de 12V, junto com o circuito da figura 62. Mais nada. Só precisa calcular corretamente o resistor limitador de corrente.

  63. 3 de abril de 2014 às 12:03

    Muito bom artigo, exelente explicação. Com essas teorias posso confiar neste programa ??? http://ledcalc.com/

    Muito obrigado

    • 3 de abril de 2014 às 21:59

      Maicon, imprima aquela tabela da Lei de Ohm do meu artigo, clieque na imagem que ela amplia. É a mesma coisa, só dá mais trabalho… A página ledcalc é bem interessante, já mostra as cores do resistor que deve ser utilizado. Se for fazer um circuito simples, de baixa potência, tudo bem.

      Mas se a potência do resistor ultrapassar 1W, é melhor pensar numa fonte de corrente, como aquela com transistor MOSFET, ao final deste post. Caso contrário, haverá muitas perdas e o aquecimento poderá tornar-se perigoso.

      • 3 de abril de 2014 às 23:31

        Entendi, vou usar uma fonte ATX de computar 12v para ligar 3 leds de 3,3V com 1500 ma cada. É só isso. só quero um resistor para limitar a corrente da fonte. Só to na dúvida de valores comerciais, no site deu resistor de 1,5 Ohm. Posso confiar. São leds CREE são meio carinhos rsrsrs.

      • 4 de abril de 2014 às 20:30

        Maycon, é como eu falo no artigo, o resistor é para uso eventual, quando você quer uma coisa barata e não precise de muita potência. Como um LED de painel de qualquer aparelho, por exemplo.

        Quando você já gasta uma grana nos LEDs e na fonte de energia, não pense em economizar no controle de corrente dos LEDs. Instale aquele circuito com MOSFET, as peças podem ser todas de sucata, pois as placas-mãe de computadores estão cheias de MOSFETs. Sempre encontra uma queimada por perto…

      • 5 de abril de 2014 às 10:06

        Muito obrigado pelas respostas, então vc está me dizendo para seguir o circuito da imagem 62 ?

      • 7 de abril de 2014 às 23:31

        Exatamente, veja a outra resposta.

  64. Ismar
    24 de março de 2014 às 10:08

    Meu caro , tenho 30 leds infra de uma camera que veio com defeito da china, liguei-os em paralelo com um resistor de 1k numa fonte de 12 v e não acendeu, pesquisei um pouco e pouca matéria dizia que eles não acendem mesmo, voce poderia me ajudar, tenho uma camera que a noite não mostra nada da frente de minha casa , gostaria de usar estes leds para pelo menos ver se tem alguem em frente minha casa, teria um projeto para uma fonte de 12 volts , se possivel em paralelo , poderia me indicar como saber se os leds estão bons ou queimados, testei com multimetro em escala 1k e notei que no multimetro de ponteiro ele da sinal de um lado testado. Acredito com este teste que não esta em curto ou queimado, portanto o que preciso mesmo é um circuito que usa a mesma fonte da camera de 12v para acionar os leds infra, não sei quais os leds e seu codigos, apenas sei que tem 5mm.
    Obigado e aguardo sua abnegada ajuda.

    • 24 de março de 2014 às 14:48

      Ismar, primeiramente, você deveria saber como é a ligação original do circuito dos LEDs, a placa deles deve ter um circuito de controle de corrente para ligar direto em 12V, sem resistor. Confirme primeiro se há este circuito.

      E você ligando um resistor em paralelo com os LEDs, não irá adiantar nada. Se precisar mesmo um resistor, ele deverá ficar em série, usualmente no pólo positivo. O valor indicado talvez sirva para um LED, não 30, que perfazem um consumo bem maior.

      Faça os testes à noite, pois junto aos LEDs tem um sensor (LDR) de luminosidade ambiente, que identifica se está escuro e permite o acionamento dos LEDs. Se tiver alguma claridade, eles não serão acionados.

      Dependendo do modelo de sua câmera, o circuito de controle do LDR pode estar acoplado ao restante do circuito da câmera ou dispor de placa exclusiva, eventualmente integradaa aos LEDs.

      Uma outra alternativa é trocar a câmera interna, que geralmente utiliza uma placa de tamanho, furos e conexão padrão.

  65. trovato
    13 de março de 2014 às 14:23

    Sobre a eficiência do regulador LM317 da figura 51:
    Gostaria de saber qual a melhor opção para a montagem de uma lanterna utilizando-se 2 baterias de 3,6V x 3000mA com um LED de 1W (350mA) – Tenho as duas opções a seguir:

    1- o circuito da figura 51 com as baterias em série – neste caso teria 7,2V e a corrente de 350mA circulando pelo circuito. (queda de tensão de ~4,1V no regulador 317);

    2- Ligar um resistor de ~2ohm em série com o led e as baterias ligadas em paralelo (3,6V). queda de tensão de ~0,5V no resistor)

    Acredito que a maior eficiência seja usando se o resistor somente…

    • 13 de março de 2014 às 22:18

      Trovato, sempre coloque as baterias em série, nunca em paralelo, para evitar descarga mútua. A não ser que você monte o circuito que publiquei em post de um carregador para baterias seladas de 6V ou mais, que permite várias baterias em paralelo.

      Você quer utilizar duas baterias de lítio para aumentar a durabilidade, certo? Então porque você pretende usar um regulador que tem perda maior que uma bateria num circuito destes? Ele transforma os 4,1V em calor, não vale a pena utilizar o LM317 para baterias.

      Utilize o circuito do final do artigo (figura 62), com transistor MOSFET, que praticamente não tem perdas e não irá aquecer nada. Use, por exemplo, o IRFZ44, ou qualquer equivalente, comum em amplificadores de automóveis com MOSFET.

      Quando se usa baterias, o resistor é uma opção barata, mas como incrementa as perdas, reduz a economia que poderia ser alcançada com transistor MOSFET.

  66. 12 de março de 2014 às 07:03

    Olá Euzébio,

    Estou com mais uma dúvida cruel!

    Estou querendo montar uma luminária só com leds de 3w. Porém, estou na dúvida de qual fonte e resistor comprar!
    Antes eu usava leds de 10w com 1a e 12v. E na compra da fonte, eu media pelo volume dos amperes ( ex.: 3 leds de 10w = fonte no mínimo de 3a), mas eu vejo a galera medindo pela voltagem na hora de escolher uma fonte para os leds de 3w.

    Os leds que irei legar em série são:

    12 x 3w 6500K Voltage (VF) : 3.2V – 3.6V , 700mA
    5 x 3w Red Voltage 2.2-2.4V 700mA
    5 x 3w Azul voltage (VF): 3.6V – 3.8V. 700mA

    Qual a configuração da fonte que devo comprar, e por que?

    Mais uma vez, muito obrigado pela ajuda!!!

    • 13 de março de 2014 às 22:44

      Valorjornalistico, os LEDs de potência são compostos por associações série-paralelo de vários LEDs brancos, cada um com uma potência aproximada de 1 W. Assim, imagine um LED de 10W, de que forma seria possível ligá-los sem que a tensão total seja muito alta, ou a corrente final muito elevada?

      Um encapsulamento de 10W teria, por exemplo, 9 LEDs internamente, formando uma associação de 3 conjuntos em paralelo, cada um deles com 3 LEDs em série, o que daria uma tensão de 10,8V e uma corrente de 700mA. Estes LEDs mais potentes são mais ou menos como as fitas de LEDs, só que sem os circuitos de controle de corrente, que permitem ligá-las direto em 12V.

      Suponha então que você quer ligar os 12 LEDs de 3W em série. Dá 43,2V.
      Será necessário uma fonte de 45V, com corrente de 1A, aproximadamente. Calcule a potência total e verá: 45W.

      Agora vamos ligar os 12 LEDs em paralelo (que não aconselho, como demonstrado no artigo). Dá 3,6V.
      Será necessário uma fonte de 5V, com corrente de 8,4 A. A potência final será de 42W.

      O que isso quer dizer? A potência consumida será sempre a mesma, pois a corrente aumenta se a tensão de alimentação for menor, e vice-versa, para manter a mesma luminosidade.

      Quanto maior a corrente, os fios serão mais grossos, e haverá maiores perdas se eles forem longos. Por isto que se utiliza linhas de transmissão de alta tensão para a rede elétrica.

      Agora você pode escolher a melhor fonte e a corrente ideal. Aliás, fonte com mais corrente sempre é bem vindo, pois ela não trabalha no limite, aquece menos e dura bem mais.

      • 14 de março de 2014 às 05:55

        Valeu pelas palavras. O mundo se tornou mais claro depois disto! kkkkkkkkk
        Mas a dúvida é… Onde achar essa fonte? Não acho nada parecido. Vc teria algum link?Eu tenho uma fonte de 12v 10a, ela teria alguma serventia para este meu projeto?

        Valeu!

      • 14 de março de 2014 às 20:18

        Valorjornalístico, dê uma procurada no ML, por exemplo. Há fontes chaveadas de 12 e 24V, com bastante potência, elas seriam ideais para isso.

        A sua fonte, serviria para fazer várias associações em paralelo de 3 LEDs em série, daí você deve calcular a corrente resultante, no post está explicado como fazer, inclusive tem uma imagem com a Lei de Ohm.

  67. Osvaldo Lins
    6 de março de 2014 às 17:40

    Muito obrigado pela dedicação de da uma informação copetente……………………..

  68. Jaime
    4 de março de 2014 às 20:44

    Olá, ótimo artigo e super completo, peço sua ajuda na montagem de uma luminária de 24 leds de 3W – 3,3V – 0,7A. Será 3 séries de 8 led, e as 3 séries seriam ligadas em paralelo, para isso pensei num trafo 220/32V 2,2A com ponte retificadora 35A/1000V, a regulagem da tensão eu faria usando um LM317 como no link: http://www.robotizando.com.br/calculadora_lm317.php
    Mas lendo seu artigo vi que o importante está na regulagem da corrente. Posso usar o esquema da Figura 51 – Configuração do LM317 como fonte de corrente? E como seria melhor para regular a tensão já que aqui ocila muito de 200V a 220V.
    Desde já agradecido

    • 4 de março de 2014 às 23:54

      Jaime, primeiro eu colocaria um transformador mais potente, pois os 3 conjuntos de LEDs consumiriam 2,1A e você pretende fornecer 2,2A. Isto fará o transformador aquecer muito, melhor pegar um de 3A ou mais. A ponte retificador é um exagero, mas pode ser colocada sim.

      Não recomendo fazer dois circuitos de alimentação, um de tensão e outro de corrente. O importante é ter uma boa fonte de corrente. Ela manterá o mesmo brilho dos LEDS, mesmo se a tensão da rede elétrica baixar (dentro de certos limites, obviamente).

      Note que com LM317 você terá somente 1A. Mas com transistor MOSFET, fica excelente, veja a figura 62. Para o circuito ficar sempre ligado, poderá ligar o resistor de 330K direto no dreno de Q2, é o terminal de cima, junto aos LEDs. Use um zener de 33V – 1W para D1.

      Poderá ligar o conjunto de 3 grupos de 8 LEDs em série no lugar de D2. Se utilizar um transistor MOSFET de 10A ou mais, talvez ele possa precisar de um pequeno dissipador. Hoje é bem comum transistores MOSFET para amplificadores de automóveis, mas esses você terá de certificar-se que ele aguentam pelo menos 60V de tensão reversa.

      Outro ponto positivo para os transistores MOSFET é que, se você utilizar um transformador com tensão somente um pouco maior do que as tensões de 8 LEDs em série, o transistor MOSFET não apresentará tensão direta relevante, ao contrário do LM317, que poderia falhar, neste caso.

      • Jaime
        5 de março de 2014 às 23:57

        Muito obrigado pelas dicas, vou seguir esse esquema da figura 62.
        Mas minha dúvida agora é referente ao R3 que é o resistor sensor, para o cálculo de corrente conforme a figura: I=0,5/R3, a corrente sendo 2,1A para os leds, fica um resistor de 0,227 Ohm ou a corrente ali é outra?

      • 7 de março de 2014 às 00:45

        Jaime, minha conta deu 0,238 ohm. Talvez fazendo uma associação de um resistor de 0,33 ohm, em paralelo com outro de 1 ohm, chega perto (0,248). A corrente sobre o resistor é aquela que fará ele atingir 0,5V.

        Neste caso, com um resistor de 0,238 ohm, uma corrente de 2,1A fará o resistor alcançar 0,5V, daí começa a limitação de corrente. Cuide a potência desenvolvida, talvez tenha que utilizar resistores de fio, até associados em série/paralelo para aumentar a potência. Use também um dissipador para o MOSFET.

  69. murilo silva
    3 de fevereiro de 2014 às 10:11

    tenho como ligar três fitas 50 cm de led 5050, 110 V, horizontalmente. como fazer as conecções entre a segunda e a terceira fita.

    • 3 de fevereiro de 2014 às 16:14

      Murilo, não sei se entendi bem, você quer ligar fitas de LEDs vendidas no comércio em 110V CA (rede elétrica)? Estas fitas, que eu saiba são alimentadas diretamente com 12V CC. Para a ligação de mais fitas, é só conectar o positivo de uma ao positivo de outra (negativo com negativo também) e ligar em uma fonte de 12V, como a de um PC, por exemplo. A fonte é que irá ligada à tomada de 110V CA.

      O mais importante, quando há muitos LEDs para alimentar, é ligar a alimentação ao ponto central das tiras. Ou ligar cada tira direto na fonte de 12V.
      Se as tiras forem ligadas apenas numa das extremidades, aquela ponta irá aquecer mais que o restante das tiras, pois toda a corrente das tiras é fornecida apenas a partir de um ponto. Vale o mesmo para se a fita aceitar 110V CA.

  70. Dione
    18 de outubro de 2013 às 08:32

    Olá, poderia me explicar passo a passo como consigo iluminar uma maquete de uma casa com led de 5mm e uma fonte de 12 3 A e se é possível acionar com controle remoto? Tem como me enviar um esquema de montagem? Obrigada. Dione.

    • 18 de outubro de 2013 às 20:46

      Dione, para isso são necessárias várias coisas: um sistema de acionamento por controle remoto, uma fonte de corrente para cada conjunto de LEDs que será ligado ao mesmo tempo, além dos LEDs e da fonte de alimentação. Isto precisa de um projeto, pois é necessário dedicar algum tempo para resolver uma série de questões que irão aparecer. Por exemplo, o controle remoto, se for um destes de garagem, só tem uma ou duas saídas, talvez seja necessário usar outro, até existem alguns que acionam LEDs diretamente (veja os controladores RGB para LEDs). Uma solução mais prática, a meu ver, seria fazer um circuito com microcontrolador, que tem várias saídas, e programar conforme desejado. Alguns podem receber até comandos por celular ou infravermelho. Dá um certo trabalho…

  71. paulo
    18 de setembro de 2013 às 12:05

    como posso fazer para os leds de uma fita acenderem um a um em sequencia, tipo retardar o acendimento ate a carga total

    • 19 de setembro de 2013 às 23:28

      Paulo, você terá de montar uma outra fita, pois cada LED precisará de um terminal para ser comandado. Um dos terminais é comum a todos. Então, se você tem uma fita de 100 LEDs, e quiser controlá-los, deveria ter um controle de 100 canais, com 101 ligações para a fita…

      Outra forma seria fazer uma ligação com 4 ou mais canais, como as antigas luzes sequenciais, que poderia hoje em dia ser implementada com microcontrolador.

      Um modo mais simples e econômico é colocar uma partida suave no circuito que atua como fonte de corrente. Releia o artigo onde eu mostro os circuitos de fonte de corrente, tem um que parece ser exatamente o que procuras.

  72. Helloween fan
    10 de setembro de 2013 às 16:41

    Obrigado ! Entendi o esquema.

    Infelizmente, a maioria das pessoas que compram e vendem fitas Led, não têm esse conhecimento.

    • 12 de setembro de 2013 às 21:53

      Olá, Helloween, realmente, muitos apenas preferem comercializar um produto, sem realmente conhecê-lo, por isto tem tanta gente com problemas com os LEDs. Sugiro que releia o começo do artigo, onde tem uma explicação teórica sobre o diodo, afinal, todo LED é um diodo. O zener é outro tipo de diodo. Lá está explicado de maneira simples – pelo menos tentei fazer um texto agradável – o princípio de funcionamento dos diodos. Pode servir como orientação para os modos de utilizar/ligar corretamente os circuitos com LEDs. Este foi o objetivo do artigo, mostrar um caminho simples, dentro do possível, para energizá-los com segurança.

  73. Helloween fan
    6 de setembro de 2013 às 04:46

    Vou regular a fonte em 10,8V, da forma como sugeriu. Obrigado pelas orientações !

    Porém, esqueci de mencionar que cada tira de Led vai consumir 11,52 Watts. O zener que você recomendou não deixaria passar apenas 1 Watt ? Assim a fita não acenderia, pois receberia menos de 10% da energia necessária.

    • 8 de setembro de 2013 às 22:53

      Helloween, você está confundindo proteção com fornecimento de energia. Os diodos zener ficam em paralelo com a linha de 12V, e só servem para absorver os picos de tensão reversa que porventura receberem. Eles estão lá como se fossem “invisíveis”, e só aparecem no caso de ocorrer tensão reversa. Se ocorrer tensão invertida por tempo prolongado, eles irão queimar.

      Já o fornecimento da sua fonte continua o mesmo e é dela que virão todos os Watts necessários…
      Relembrando, o zener fica em anti-paralelo, ou seja, o positivo dele junto ao positivo da fonte.
      Ele só começa a conduzir a partir de 15V. No caso de receber tensão reversa, o início da condução do zener deve ocorrer com poucos Volts nos terminais.

      • Helloween fan
        9 de setembro de 2013 às 20:28

        Então esse valor de 1 watt se refere à capacidade de dissipação de corrente reversa na forma de calor ?

        Você disse pra ligar o positivo do zener ao positivo da fonte. Pesquisei sobre instalação de zeners, e todos os diagramas mostram o contrário: o lado do zener com a listra, catodo(-), é soldado ao positivo da fonte, e o lado sem a listra, ânodo(+), é soldado ao negativo da fonte. Veja essas imagens:

        A minha última dúvida é justamente essa: qual o lado certo para instalar o zener de modo a evitar corrente reversa ? Os diagramas parecem corretos, pois mostram a corrente reversa (IZ) fluindo do catodo (com listra) para o ânodo (sem listra).

      • 10 de setembro de 2013 às 00:25

        Helloween, preste atenção: cátodo é positivo, ânodo é negativo. Não importa que o diodo zener, para ser construído, seja um diodo invertido.
        O seu segundo link mostra exatamente o que estou falando: o cátodo vai no positivo, é o lado com o anel. Esqueça os diodos comuns, o diodo zener é diferente, é assim que é ligado.
        Neste outro link, http://electronicaradical.blogspot.com.br/2011/02/diodo-zener.html, em espanhol, você verá exatamente o mesmo desenho do http://www.electrosome.com

        Porque o diodo zener é ligado assim? Porque a função dele é REGULAR, então se a tensão é maior que a tensão dele, ele a ABSORVE. E mantém os 15V, no nosso caso. E precisa somente de 1W, pois irá absorver surtos, apenas.

        Ligado invertidamente, o diodo zener tem a tensão de uma junção PN, aproximadamente 0,6V, veja o link http://www.teletronika.com.br/diodo_zener_13.html.

        Em nosso caso, o zener é para PROTEÇÃO, então a tensão dele é maior que a de alimentação. Assim, ele passa desapercebido. Mas, se aumentar a tensão de alimentação (um surto momentâneo) ou a fita for ligada invertida (outro surto momentâneo, de polaridade reversa), o zener irá atuar. Simples assim.

  74. 3 de setembro de 2013 às 08:33

    A minha dúvida real é: Pode um pico de energia em um led sem proteção de regulador queimar uma fileira de diodos? Irei comprar os reguladores, mas queria saber se vão estabilizar o sistema!
    Novamente eu agradeço muito pelas respostas e principalmente pelo belo texto que escrevestes!

    • 5 de setembro de 2013 às 18:32

      Luiz, dependendo da intensidade do pico, toda uma fileira queima. Mas é provável que um LED tenha ficado um circuito aberto, aí a fileira inteira ficará apagada, porque está ligada em série.

  75. 2 de setembro de 2013 às 15:59

    Mas nesse caso é complicado. Estou usando um dissipador com dois leds e um cooler jogando ar nele. A temperatura varia entre 45º à 55º ( dias quente), e o fato de ser para aquário, ele puxa ar húmido também. O que posso fazer para melhorar meu sistema? Obs: não estou usando reguladores de tensão em cada led, quando e disse que estou enviando 11w, é por conta da fonte, pode ser também um pico de energia que chegou nele? Estava pensando em colocar um regulador para 12w.

    O seu texto foi um dos mais completos que cheguei a ler sobre leds, meu parabéns. Estou surpreso por ter achado algo de tão grande valia! Obrigado pela informação e ajuda.

    • 2 de setembro de 2013 às 20:02

      Luiz, a primeira coisa seria impedir que os LEDs sofram com tensão reversa, o artigo mostra como fazer isso, de vários modos. Pode começar com um zener para cada LED, com tensão um pouco maior que a medida sobre ele, quando ligado.

      Quanto à umidade, até pode ser benéfica, pois a água é um excelente trocador de calor. O processo de evaporação da água de uma superfície pode baixar a temperatura em até 5 graus Celsius. Você poderia até regular a temperatura do aquário se pudesse transmitir o calor do dissipador para a água, com o uso de blocos de refrigeração de PCs. Economizaria energia, pois não precisaria aquecimento na água. Mas isto é outra história.

      Sempre tenho recomendado utilizar fonte com muito mais capacidade do que o consumo dos LEDs, assim a fonte trabalha tranquila e dura muito mais. Mas deve ter um controle preciso de corrente para os LEDs, tanto faz se é um para cada LED ou não.

      Estes dois cuidados deveriam estabilizar o funcionamento do teu sistema.

  76. 2 de setembro de 2013 às 07:52

    Me ocorreu algo inusitado! Estou utilizando um super led de 10w que se compra no eb-bay, e depois de 4 meses funcionando perfeitamente, uma fileira de diodo queimou dentro do led. Achei o fato curioso pq eles parecem estar ligados juntos mas só uma fileira queimou.
    Detalhe… Quando eu ligo o led, esta fileira supostamente queimada acende, e depois se apaga.
    O que pode estar acontecendo?
    Minha fonte está ligada a 11w ( o led é de 12w)

    • 2 de setembro de 2013 às 13:40

      Luiz, você está certo em utilizar menos potência do que a aceita pelo componente, mas pode ser que a dissipação de calor seja insuficiente. Isto poderia queimar a fileira.

      Internamente, os LEDs de mais potência têm pastilhas em associações série-paralelo. A fileira a que você se refere é uma associação série de LEDs, onde um deles pifou, apagando toda a sequência. As outras fileiras são ligadas em paralelo com esta e por isto, acendem.

      O fato da fileira do LED piscar no começo é típico de um LED com queda de tensão mais alta que os restantes. Ele só dá a ignição inicial, porque ao ligar, logo depois os outros LEDs começam a conduzir e absorvem a corrente, que deveria ser dividida igualmente.

      Fiz um teste com os LEDs de uma luz de emergência, que não ligava. A placa, com 30 LEDs em paralelo, apresentava uma resistência de 15 ohm (deveria ser infinita)… Se eu aplicasse tensão maior, os LEDs ligavam, o que indicava que a queda de tensão deles tinha aumentado. A corrente aumentou muito também.

  77. Helloween
    2 de setembro de 2013 às 04:14

    Olá. O artigo é excelente ! Parabéns !!

    Tenho uma dúvida técnica, e acho que você é a pessoa certa pra me esclarecer:

    Comprei uma fita Led SMD 5050 – IP65 com silicone para fazer uma luminária para meu aquário. Comprei também uma fonte adaptadora AC/DC 12V 15A 180W. O anúncio da fonte dizia que ela é CHAVEADA e com proteção de curto circuito, indicada para câmeras de vigilância e fitas de Led. Deste exato modelo:

    No texto você diz basicamente que a amperagem e a voltagem devem ser bem estáveis para que os Leds durem bastante tempo. A minha dúvida é:

    O circuito desse tipo de fonte é adequado para se ter uma alta durabilidade dos Leds SMD 5050 na fita ? E o aterramento da fonte é obrigatório ??

    Conheço outras pessoas no fórum brasilreef que se perguntam qual tipo de fonte é melhor para essas fitas de Led. Então se você puder me ajudar, estará auxiliando essas pessoas também !

    • 2 de setembro de 2013 às 13:27

      Helloween, obrigado pelos elogios.
      A fonte é chaveada, pela foto mostrada. A caixa metálica, seria interessante aterrar, pois se ocorrer qualquer fuga de corrente, não irá causar choque aos usuários.
      Aterramento, que eu saiba, ainda não é obrigatório em equipamentos domésticos.

      Aparentemente, esta fonte é muito mais potente do que o consumo da fita, creio que não haverá problemas com o fornecimento de energia.
      Como regra geral, eu utilizaria uma fonte capaz de fornecer o dobro da corrente consumida pelos LEDs, assim ela trabalharia morna e duraria mais tempo.

      As fitas, como já vem prontas para uso em 12V, tem o controle de corrente implementado nelas mesmas, o que simplifica sua instalação.
      Talvez seja interessante rever as dicas deste post sobre proteção contra polarização reversa e implementá-las.

      Por experiência própria, acho que estas fitas não duram tanto tempo quanto deveriam. Coloquei segmentos delas espalhados no porta-malas do meu carro, para iluminar bem, mesmo quando abarrotado, e percebi que diminuíram de brilho depois de alguns meses de uso.

      Também vi estas fitas de LEDs em uma loja de eletrônica, nas vitrines internas dos balcões, onde ficavam ligadas durante todo o expediente. Falei com o vendedor, comentando que pareciam muito fracas e ele concordou, disse que duravam muito pouco. Fica como alerta, pois os LEDs ainda estão em processo de desenvolvimento, não se alcançou um patamar de desempenho excelente a longo prazo. Talvez seja melhor com os LEDs mais caros, de marcas conhecidas. A promessa é grande, mas pode haver aí uma pressão dos fabricantes para ver quem finca suas bases mais firmemente no mercado, antes dos outros.

      Se fosse para fazer durar mais estas fitas, eu abaixaria a tensão de saída desta fonte para uns 11V, ou pouco mais (ela deve ter um ajuste) e evitaria a todo custo ligar a fita, uma única vez que fosse, com polaridade invertida.

      • Helloween fan
        4 de setembro de 2013 às 00:18

        Eu poderia instalar diodos zener para proteger as tiras de Led da corrente reversa ?

        Serão 6 tiras de Led SMD 5050 de 80cm, cada uma ligada diretamente à fonte. Cada metro consome 1200mA, logo cada tira de 80cm consumirá 960mA. Pensei em soldar um diodo zener na entrada de cada tira de Led.

        Qual modelo/tipo de zener você recomendaria nessa situação ?

      • 5 de setembro de 2013 às 18:37

        Helloween, um zener de 15V e 1W deve ser suficiente para suprimir os picos de tensão. Como a tira é alimentada com 12V, o zener deve ter uma tensão maior que isto. Mas você deve medir a tensão de saída da fonte, seria melhor ela não passar de 14,5V. Uma bateria de chumbo de 12V, carregada em excesso, fornece 14,4V. Se a fonte chegar em 15V, o zener queima.

  78. Matheus Fernandes
    14 de agosto de 2013 às 10:59

    Amigo, tem como transformar uma Fita de Led que é para ser ligada em 12v ser ligada em uma bateria de 6v ni-mh 3000mAh, tem como mudar o circuito?

    • 14 de agosto de 2013 às 21:57

      Matheus, veja no artigo as figuras com o esquema de ligação destas fitas. Teria que mexer na ligação de cada LED, não vale a pena. Melhor comprar os LEDs SMD, modelo 5050 e montar sua própria tira de LEDs, ou procurar na internet um inversor de tensão, que consiga converter 6V para 12V. Deve ter até algum circuito pronto por aí.

      No seu caso, para ligar LEDs brancos diretamente em 6V, você terá que ligá-los todos em paralelo, cada um com um resistor, exatamente como mostrado no artigo, com a luminária. O resistor terá de ser calculado com a fórmula mostrada lá.

      É que dois LEDs brancos ligados em série não funcionam bem em 6V, pois cada LED exige 3,7V para trabalhar adequadamente.
      Dois LEDs em série podem até funcionar direto nesta tensão, mas não será aproveitado todo o potencial disponível de iluminação.

  79. 25 de maio de 2013 às 00:22

    Grato, amigo. Vou seguir sua orientação. Abraço grande.

  80. Njay
    24 de abril de 2013 às 07:08

    Alô Zébio,
    Muitos parabéns pelo teu artigo, está bem escrito e muito completo!
    Queria fazer mais um comentário ou 2 mas estou sem tempo, pelo que quero apenas deixar mais um circuito de acender LEDs, que é uma fonte de corrente comutada (e portanto “super” eficiente). Este circuito é baseado numa topologia de oscilador de relaxação muito conhecida aí no Brasil, que aparecia muitas vezes nas revistas de electrónica (Saber Eletrônica, Electrônica Junior, etc) e que na verdade é bastante antigo (apareceu pela 1ª vez num livro escrito por Lou Garner em 1960; tenho um outro artigo sobre isto mas não quero meter aqui mais links senão o akismet esconde o comentário :)). Desenhei o circuito abaixo por “reverse-engineering” de uma lâmpada solar “chinesa”.
    Abraço

    • 24 de abril de 2013 às 09:28

      Olá, Nuno João, muito obrigado pelo comentário e pelo link. Eu acrescentaria no esquema, um diodo zener de 4,3V, em paralelo com o LED, caso alguém queira utilizar outro que não o da Luxeon, pois alguns LEDs podem não ter o diodo interno. Outros, poderiam utilizar bobina diferente da indicada, podendo aparecer picos de tensão mais altos, sobre o LED.

      Esteja sempre à vontade para comentar e sugerir! Forte abraço!

    • 21 de maio de 2013 às 18:58

      Prezado Euzébio.
      Aceite meus cumprimentos pelo trabalho aqui, pelo blog e sua participação em relação às aves. Não só o blog mas o restante também merece dez.
      Atento ao que você publicou acima, tentei montar um circuito para ligar um led de alto brilho em 110V- CA. Deu certo, porém quando tento ligar a segunda vez o led está queimado. Sou 100% leigo em eletrônica e obtive o esquema do circuito aqui na internet.
      Você tem ideia ou poderia me dar uma dica de como resolver isso?
      Os circuitos que montei estão neste linkhttp://www.newtoncbraga.com.br/index.php/artigos/65-artigos-e-projetos-para-iniciantes/622-como-usar-leds-em-110-v-e-220-v.html
      Grato
      Grande abraço

      • 22 de maio de 2013 às 00:03

        Celso, o que eu notei no circuito mencionado, é a total falta de regulagem da corrente inicial. Os capacitores, quando descarregados, apresentam-se como um curto-circuito, logo que são energizados. Isto dá um pulso de corrente altíssimo sobre os LEDs, que pode queimá-los. Outro problema é a tensão inversa, e estes dois problemas são tratados no artigo.

        Minha sugestão é colocar, além daquele diodo em oposição a todos os outros, que consta da matéria, um diodo zener em paralelo com todos os LEDs. A tensão do diodo deverá ser um pouco mais alta que a queda de tensão de todos os LEDs somados. Considerando que você liga 3 LEDs, e a queda deles é de 3,6V em cada um, totalizando 10,8V, o zener adequado poderia ser de 12V, desde que fosse garantido que a fonte não fornecesse mais do que isso para alimentar o circuito.

  1. 27 de novembro de 2016 às 14:02
  2. 8 de março de 2015 às 00:27
  3. 15 de janeiro de 2014 às 17:44
  4. 4 de novembro de 2013 às 10:19
  5. 22 de maio de 2013 às 23:23
  6. 22 de abril de 2013 às 22:12

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