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Um LED (Light Emitting Diode) é um diodo: um componente que deixa passar corrente somente num sentido. Ele tem polaridade (lado certo para ligar). Emitir luz é uma espécie de "brinde". O lado positivo tem o terminal mais longo e nos LEDs redondos, a aba tem um chanfro no lado negativo. Ligando invertido com tensão de 5V ou menos não queima nem o LED nem a pilha/fonte/placa. Acima dessa tensão talvez queime.
A corrente nominal de um LED, em geral, é 20mA. A máxima corrente é da ordem de 0,2A (ou 200mA). É possível ver alguma luz com algo em torno de 1mA.
A tensão no LED à corrente nominal é:
- 3,4V para os brancos e azuis;
- 1,7V para os vermelhos, verdes, amarelos, alaranjados;
- 1,4V para os infravermelhos.
Alguns displays de 7 segmentos contém mais de um LED ligado em série em cada segmento. Convém checar.
Em geral não se liga um LED diretamente a uma fonte ou pilha pois a tensão fornecida pela pilha é diferente da tensão necessária ao LED e uma pequena sobretensão no LED pode aumentar muito a corrente e queimá-lo. Usa-se um resistor em série para limitar a corrente, como no esquema da figura.
Para calcular o valor do resistor use a fórmula da figura. Por exemplo, a saída digital do arduino UNO fornece 5V, o LED que queremos acender é branco e a corrente é 20mA, então 0,020=(5-3,4)/R consequentemente R=80ohm. O valor comercial (a 5 ou 10% de tolerância) é 82ohm.
Quando estamos prototipando, geralmente temos uma caixa com componentes e nem sempre o componente de valor certo. Sabendo que o LED acende a, digamos, 1mA e aceita no máximo 20mA (sendo conservador), podemos calcular uma faixa de valores de resistores que podemos usar. Ela vai de 0,020=(5-3,4)/R a 0,001=(5-3,4)/R, o que resulta em 80 a 1600ohm, o que nos leva à "regra prática": "Se vc quer exclusivamente acender um LED num pino do Arduino UNO, ligue em série com o LED um resistor de 100ohm a 1kohm."
Como ler o valor de resistores. Resistores tem 4 ou 5 faixas pintadas em seu corpo. Em resistores de 4 faixas uma das pontas é dourada ou prateada. Esta é a última faixa. Chamando as faixas de A,B,C,D onde D é a última, o valor de um resistor é dado por AB*10^C com tolerância D.
A correspondência entre cor e número é:
| 4 faixas | Faixas A e B | Faixa C | Faixa D |
|---|---|---|---|
| dourado | x | -2 | 5% |
| prateado | x | -1 | 10% |
| preto | 0 | 0 | x |
| marrom | 1 | 1 | 1% |
| vermelho | 2 | 2 | 2% |
| laranja | 3 | 3 | x |
| amarelo | 4 | 4 | x |
| verde | 5 | 5 | x |
| azul | 6 | 6 | x |
| roxo | 7 | 7 | x |
| cinza | 8 | 8 | x |
| branco | 9 | 9 | x |
- tabelas no wiki do GIT não aceitam cabeçalhos com duas linhas...
Desta forma um resistor de 10kohm com tolerância de 5% tem as cores marrom, preto, laranja, dourado. Um resistor de 0,47ohm tem as cores amarelo, roxo, dourado. Um de 2200ohm com tolerância 10% tem as cores vermelho, vermelho, vermelho, prateado.
Resistores de 5 faixas são fabricados com maior precisão e geralmente usados em instrumentos de medição. A última faixa fica mais distante das outras 4 e geralmente é marrom ou vermelha. Chamando as faixas A,B,C,D,E, o valor é dado como ABC*10^D com tolerância E. Nestes, faixas ABC são lidas da mesma forma que as faixas AB nos de 4 cores, D como C e E como D.