LEDs SMD
(6 022)Os díodos LED SMD (isto é, concebidos para montagem em superfície) são um dos componentes optoeletrónicos mais populares. São utilizados como elementos de iluminação e sinalização, para criar matrizes de maior tamanho, em lâmpadas LED e LED fluorescentes, fitas de LED e toda uma gama de outros dispositivos. A sua grande vantagem é o seu pequeno tamanho, pelo que podem ser utilizados em dispositivos móveis (um bom exemplo são as lâmpadas de flash e as lanternas dos telemóveis). Além disso, os díodos SMD também são um componente dos ecrãs LCD, onde são utilizados para iluminar a matriz.
Importa destacar que os LED SMD têm parâmetros semelhantes ou mesmo iguais aos dos elementos THT, o que também contribui para a sua popularidade. No entanto, vale a pena referir que os componentes optoeletrónicos pequenos podem sobreaquecer – o que é especialmente certo para as aplicações de iluminação. Portanto, o construtor e o instalador devem sempre ter em conta a refrigeração adequada do LED (fluxo de ar ou aderência à superfície do elemento dissipador de calor, por exemplo, um dissipador de calor de cobre ou uma faixa de montagem de alumínio).
No campo dos projetos amadores ou do desenvolvimento de protótipos, o uso de LED SMD é algo difícil; felizmente, nada impede que usemos elementos THT no circuito criado e depois os substituamos por equivalentes mais pequenos ao desenhar a versão final do dispositivo.
Quais são as aplicações típicas dos LED SMD de cores?
Na categoria dos LED SMD, existem três grupos de produtos: elementos brancos, elementos de cores e fibra ótica. Os díodos LED SMD de cor são componentes de sinalização típicos. De um modo geral, os componentes LED montados em superfície são escolhidos por dois motivos: para minimizar o espaço de PCB ocupado pela optoeletrónica e para evitar a necessidade de furar a placa. Se todo o circuito fosse feito com tecnologia SMD, o uso de um elemento THT seria simplesmente subótimo. No entanto, a fonte de luz compacta também tem as suas desvantagens. Em primeiro lugar, é colocada paralelamente à superfície da PCB, e a sua face tem uma área relativamente pequena. Portanto, é utilizada fibra ótica especial para LED: elementos fabricados em plástico transparente que conduzem a luz para um melhor ponto (construtivo). Estão adaptados para serem montados na superfície da PCB, e a sua saída é colocada perpendicularmente à entrada, pelo que os LED podem ser incrustados na placa principal do dispositivo, e a luz que emitem será perfeitamente visível para o operador/utilizador (por exemplo, no painel frontal).
Neste ponto, importa destacar que o grupo de díodos de cores também inclui elementos multicores, incluindo RGB. Estes últimos emitem uma combinação de luz vermelha, verde e azul, que (consoante a proporção) cria a ilusão de qualquer cor que escolha. Regra geral, os sinais PWM são utilizados para controlar esses elementos e para obter uma cor uniforme: os elementos de difusão. Uma variante especial dos componentes multicores são os artigos RGBW, que também contêm uma estrutura que emite luz branca.
Vantagens dos LED SMD que emitem luz branca
Ao contrário dos elementos de cor, os díodos brancos LED SMD são mais utilizados como fonte de iluminação. Naturalmente, também podem desempenhar uma função de sinalização; os fabricantes de produtos eletrónicos de consumo/eletrodomésticos utilizam-nos cada vez mais para esta função. Não obstante, a oferta da TME também inclui componentes de relativamente alta potência (até 1 W), adaptados para criar iluminação, iluminação adicional e instalações de efeitos. Graças à sua excelente eficiência de corrente, estes elementos são muito utilizados em dispositivos que funcionam a bateria: os LED SMD brancos com menor potência são utilizados, por exemplo, para iluminar teclados em computadores portáteis, ao passo que os elementos com maior brilho são instalados em lanternas ou ferramentas elétricas. Importa também destacar que os LED dedicados à iluminação de interiores, isto é, LED de alta potência, se encontram numa secção à parte no catálogo da TME.
Um parâmetro importante dos LED que emitem luz branca é a temperatura de cor. Basta uma ligeira diferença no comprimento da onda eletromagnética emitida para gerar a perceção humana da luz como “quente” ou “fria”. Este valor é expresso em K. A iluminação com uma temperatura de 5000…8000 K está próxima da luz natural. Abaixo de 5000 K, a luz adquire uma cor amarela (1000 K é a cor da chama); e acima de 8000 K, adquire uma cor azulada.
Tal como já referido, no caso de fontes de luz de alta potência, é importante atentar na correta dissipação do calor emitido na estrutura do elemento. Um único LED SMD, mesmo de um tamanho muito pequeno, pode produzir luz com um brilho de mais de 135 lm. Ou seja, mais do que uma lâmpada clássica de 10 W. É certo que se consome muito menos energia (por exemplo, 1 W), mas, graças ao pequeno tamanho do componente, pode atingir temperaturas de dezenas de °C, perigosas para o corpo humano e que podem inclusive provocar a deformação dos plásticos.
Parâmetros e marcas importantes de LED SMD
A seleção do LED SMD é a mesma que no caso de elementos encerrados noutro tipo de caixa. A única diferença significativa é, naturalmente, o formato, a que geralmente se faz referência nas designações típicas dos componentes de montagem em superfície. De acordo com esta convenção, o tamanho é descrito por um símbolo de quatro dígitos: os dois primeiros e os dois últimos dígitos indicam, respetivamente, o comprimento e a largura do elemento. A unidade é centésimas de polegada. Também existe um método métrico alternativo para marcar componentes SMD, segundo o qual os símbolos são construídos da mesma forma, sendo a unidade utilizada 0,1 mm. Tenha em conta que nem todos os componentes optoeletrónicos são fabricados nestes tamanhos padrão (embora a maioria sim).
Os outros parâmetros dos LED são os mesmos, independentemente do formato. A tensão de funcionamento e a corrente do LED descrevem as suas características elétricas e também lhe permitem escolher uma resistência limitadora de corrente. A potência indica a energia que o artigo consumirá. O ângulo de feixe descreve a especificidade da lente utilizada: consoante a aplicação, pode decidir utilizar um LED com um ângulo de emissão estreito (na ordem de vários graus) ou um muito amplo (cerca de 180°), graças ao qual a luz será visível numa linha quase paralela à superfície da PCB. A cor do LED é definida de duas formas: geralmente pelo seu nome (“vermelho”, “verde”, etc.), e também especificando o comprimento da onda eletromagnética emitida. No caso dos LED brancos, outro parâmetro importante é a luminosidade, expressa em lumens (lm) e por vezes em mililumens (especialmente no caso de elementos de sinalização).
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