Led Point 2

Capítulo 2 - Luminárias com LEDs Workshop - A utilização de LEDs na iluminação arquitetural: Mitos & Verdades

2.1 - Visão Geral Muito se fala na aplicação de LEDs na arquitetura cujo tema é o objetivo deste nosso curso e várias pessoas perguntam: Como? É isso que vamos discutir ao longo do workshop e este capítulo trás o objeto que vem tornar tangível, materializável esta tecnologia. A Luminária.

LED é um componente eletrônico que emite luz, portanto ele é uma fonte luminosa e definitivamente LED não é lâmpada e muito menos uma luminária.

A manipulação direta dos LEDs requer alguns cuidados que são intrínsecos ao ambiente da eletrônica como por exemplo a eletricidade estática.

No capítulo anterior vimos suas características e uma delas é a sua mínima

Lumileds

dimensão. Você já imaginou seu instalador se equilibrando no alto de uma escada, com um minúsculo LED na mão, um ferro de solda na outra tentando fazer a conexação elétrica polarizada em série (vamos ver em seguida). É quase uma visão do caos...

A luminária, mesmo que pequena também, deixa manipulável o LED e resolve outros problemas:

- Serve de suporte para o LED; - Serve de suporte para a ótica secundária e terciária; - Aloja a eletrônica (fontes) em alguns casos; - Protege o LED e componentes eletrônicos de agentes agressores; - Tem função de dissipação térmica; - Facilita a instalação.

Além de todas as outras características que as luminárias de qualidade devem ter como: Design, robustez, controle ótico, performance, acabamento, etc...

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Uma luminária a base de LEDs deve sempre levar em consideração todos estes fatores para garantir o bom funcionamento.

Ótica terciária (Filtros)

Ótica secundária (Lentes)

LEDs

Dissipador

Alimentação

Lumileds

O esquema acima mostra os componentes básicos de uma luminária de LEDs que veremos nas próximas páginas com mais detalhes.

É importante salientar que quando se especifica LEDs em um projeto luminotécnico, em verdade está (ou deveria estar) se especificando a luminária com LEDs e esta tem características (consumo, potência, tipo de alimentação, fluxo luminoso, abertura do facho, etc.) diferentes do LED (componente) puro e simples.

Ao especificar uma luminária de um fabricante idôneo, estas questões/cuidados construtivos que são imprescindíveis ter com o LED (alimentação, dissipação térmica, ótica, etc.) já vêm resolvidos em um único pacote. Basta ligar (de maneira facilitada) e aporveitar os benefícios que a tecnologia lhe concede.

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Color Blast 12 Powercore - Color Kinetics

Ledline - Philips

Orbit - LedPoint

Glim Cube - iGuzzini

Ledlite - Led to Lite

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2.2 - Equipamentos de Alimentação No capítulo 1, falamos sobre LEDs, onde demonstramos as principais características dos semicondutores, dentre elas, a influência de controles precisos sobre os BINs, fluxo luminoso e tensão de alimentação. Esta última será abordada neste capítulo, pois o projeto de fontes de alimentação está intimamente relacionada às especificações elétricas dos LEDs.

Fazendo uma analogia com a tecnologia de iluminação convencional, as fontes de alimentação estão para os LEDs assim como os reatores estão para as lâmpadas fluorescentes e os transformadores estão para as lâmpadas halógenas dicróicas de 12 Vca. O mercado mundial denomina estas fontes de "drivers", termo que utilizaremos quando nos referirmos à estes dispositivos remotos.

A fim de criar uma melhor compreensão sobre os drivers, realizaremos uma breve revisão dos conceitos de eletricidade:

- Tensão Elétrica - É a diferença de potencial entre 2 pontos. Sua unidade é o Volt (V).

- Corrente Elétrica - É o fluxo ordenado de partículas eletricamente carregadas (elétrons) na seção de um material. Sua unidade é o Ampére (A). É comum a utilização de submúltiplos como miliampéres (mA).

Podemos realizar uma analogia com sistemas hidráulicos: A diferença de altura entre o líquido no reservatório e o ponto de consumo seria a tensão e o líquido em movimento seria a corrente.

- Corrente Contínua (CC) - É aquela em que não há variação do sentido do fluxo de elétrons no tempo. Exemplos: pilhas, baterias, etc.

- Corrente Alternada (CA) - É aquela em que o fluxo de elétrons muda de sentido em uma determinada freqüência. No Brasil esta freqüência é de 60 ciclos por segundo, ou seja, 60 Hertz (Hz) e sua forma de onda é senoidal.

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Exemplos: motores, geradores, transformadores, etc.

Onda Senoidal

- Resistência - É a oposição à passagem de corrente elétrica. É medida em ohms (Ώ). Quanto maior a resistência, menor é a corrente a atravessar o material.

Outro conceito importante é a relação entre estas grandezas, chamada de lei de Ohm: "A corrente em um circuito é diretamente proporcional à tensão aplicada e inversamente proporcional a resistência", isto é, diz respeito à relação entre corrente, tensão e resistência:

I = V/R , onde:

* I é a corrente em ampéres * V é a tensão em volts * R é a resistência em ohms

Geralmente representamos a resistência em um circuito em corrente contínua como carga. A carga pode ser associada em algumas formas, como os circuitos em série, em paralelo ou misto.

Circuito em Série

Circuito em Paralelo

UFV - Dep. Física

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Outro conceito importante é a Potência que é o trabalho realizado em um determinado tempo. A potência de 1 watt é desenvolvida quando se realiza o trabalho de um joule, em cada segundo. O joule é a unidade de energia. A unidade de potência é o watt (W).

Também podemos usar a lei de ohm para achar uma relação entre a potência, tensão e corrente: P = I x V.

A tensão de linha da rede elétrica é muito alta para a maioria dos equipamentos eletrônicos. É por esta razão que alguns dispositivos foram criados para adequar a tensão de operação, como por exemplo: os transformadores, fontes de alimentação e drivers.

TRANSFORMADORES

Os transformadores podem ser de 2 tipos:

- Transformadores eletromagnéticos - São componentes elétricos com a função de modificar a tensão de alimentação. No caso dos sistemas de iluminação, o mais comum é o de 127/220Vca de entrada para 12Vca de saída x 50W de potência que é utilizado para reduzir a tensão da rede para o especificado para as lâmpadas halógenas (12Vca). Possuem isolação elétrica entre os terminais de entrada e saída. Podem ser utilizados em conjunto com algumas versões de luminárias de LEDs.

Transformador com carga - Malvino

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- Transformadores eletrônicos - Têm a mesma função, porém com um tamanho menor. Geralmente não possuem isolação elétrica entre a entrada e saída. Não são compatíveis com luminárias de LEDs, pois dependem de uma grande carga para operar.

FONTES DE ALIMENTAÇÃO

Praticamente todo o dispositivo eletrônico tem uma fonte de energia em corrente contínua sejam eles celulares, TVs, computadores, etc. Esta fonte pode ser uma bateria ou um dispositivo que converta corrente alternada em corrente contínua.

Uma fonte de alimentação é um dispositivo usado para transformar a energia elétrica da rede comercial (CA) em uma energia elétrica de corrente contínua (CC). A fonte de alimentação pode estar incorporada à luminária que recebe tensão diratamente da rede (127/220Vca) ou ter a configuração remota. Esta segunda opção é indicada quando não há espaço dentro da luminária ou quando as normas de segurança recomendem

que a

luminária opere em baixa tensão (até 24 volts) como por exemplo, em áreas externas sujeita a água, em espelhos d'água e em piscinas.

Algumas fontes de alimentação são projetadas para luminárias que utilizam LEDs de menor potência como em balizadores e alimentação em 12 Vca. Esta tensão é proveniente de transformadores eletromagnéticos. Estes são instalados remotamente e devido a sua potência, podem alimentar diversas luminárias de LEDs. Neste caso, o circuito retificador (que converte corrente alternada em contínua), os filtros e o regulador de tensão são montados dentro da luminária. Um exemplo de luminária com esta tecnologia é a DOT 2464 da LedPoint:

DOT Uso indoor e outdor Utiliza transformador 1225 (veja pág. Alimentação)

Dot 2464 - 12 Vca

IMPORTANTANTE Para embutimento em alvenaria ou pisos é necessário o Alojamento Plástico. (fornecido separadamente)

Emissão

Acabamentos Branco

Preto

Prata

Branco

Azul

Verde

Âmbar

Vermelho

Catálogo LedPoint

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Nas luminárias que são ligadas diretamente à rede elétrica é indispensável que todos os circuitos responsáveis pela operação dos LEDs estejam dentro da luminária, conforme o exemplo abaixo. Aa luminárias PRIME e QUAD 2065 tem fonte incorporada.

PRIME e QUAD Uso indoor Liga direto à rede 127 volts Uso indoor Liga direto à rede 220 volts Uso indoor e outdor Utiliza transformador 1225 (veja pág. Alimentação)

Prime/Quad 2065 - 127V Prime/Quad 2065 - 220V Prime/Quad 2465 - 12V

Emissão

Acabamentos Branco

Preto

Prata

Branco

Azul

Verde

Âmbar

Vermelho

Catálogo LedPoint

DRIVERS

O driver é uma fonte de alimentação eletrônica que trabalha remotamente e com uso mais adequado às cargas que necessitem de corrente contínua regulada e estabilizada como os LEDs. Um bom driver deve atender as seguintes especificações;

-

Transformar a tensão da rede (127/220Vca) para um nível adequado a operação dos LEDs;

-

Filtrar os "ruídos" reduzindo a ondulação na tensão retificada;

-

Ter isolamento entre o circuito de saída em corrente contínua da entrada de rede elétrica em corrente alternada;

-

Ser dotada de circuitos de proteção contra eventuais curtoscircuitos na saída;

-

Ter a tensão de saída regulada e estabilizada, independentemente da variação da tensão de entrada (90 a 240Vca).

-

No caso de alimentação de múltiplos LEDs, prover a variação proporcional da tensão, entretanto mantendo a corrente do circuito série constante.

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Um exemplo desta tecnologia é a empresa americana Advance (www.advancetransformers.com) que produz diversas soluções para alimentação elétrica de LEDs de 1 a 5W.

Catálogo Advance

Eles têm 2 modelos de drivers indicados para uso de LEDs Luxeon I, III e V. Notar que o fabricante indica a corrente de saída (350mA ou 700mA) e os arranjos possíveis de LEDs para a correta instalação.

Catálogo Advance

Porém em algumas aplicações se faz necessário o uso de diversos LEDs (clusters) para compor uma luminária ou em um arranjo específico determinado por um projeto. Nestes casos é mais econômico o uso de um driver de maior potência capaz de alimentar até 24 LEDs. A Philips oferece excelentes opções em seu catálogo, como por exemplo, o driver de 25W com saída em corrente constante permitindo uma enorme flexibilidade no arranjo dos LEDs.

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Guia de Iluminação Philips

O esquema de ligação dos drivers de potência utiliza o recurso de combinar LEDs em série e em paralelo, pois desta forma pode resolver os problemas de eventuais diferenças de BIN de tensão de alimentação (ver capítulo 1).

A utilização de circuito em série tem a vantagem de garantir que todos os LEDs da malha tenham a mesma corrente, ajustando automaticamente as pequenas variações da tensão de condução direta dos LEDs. A desvantagem é que devido a queda de tensão em cada LED poder chegar a 4 Vcc (nos Luxeon I) , um driver com muitos LEDs em série teria tensões de saída elevadas.

Lumileds

Nos circuitos em paralelo a tensão de alimentação dos LEDs deve ser a mesma e como existem as variações de BIN, seria muito complicado selecioná-los de forma ao perfeito casamento de especificações. A vantagem desta montagem é que a tensão de saída é baixa. O ideal é se combinar as duas configurações, obtendo-se vantagens correspondentes.

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Os drivers também podem ser utilizados na forma 1 para 1, isto é , cada luminária tem seu driver com todas as características técnicas demandadas pelo mercado (bivolt automático, isolamento, proteção contra curtos, etc). A LedPoint oferece ao mercado os drivers 350/1 e 700/1 (para 1W e 3W respectivamente), ambos com dimensões reduzidas, saída em corrente constante, bivolt, etc.

Driver LP 350/1

Driver LP 700/1 Catálogo LedPoint

O mercado de iluminação tem algumas características que são oriundas de sua cultura de uso e frequentemente aproveita alguns de seus clássicos.

Todo instalador de iluminação tem o transformador eletromagnético de 50W (aquele de dicróica) como seu velho conhecido e sobre sua instalação não pairam dúvidas.

Com o intuito de facilitar, algumas empresas produzem luminárias de LEDs que são ligadas diretamente ao transformador por questões de custo e simplicidade de instalação. Foi a alternativa escolhida pela LedPoint para alguns modelos de luminárias que utilizam LEDs de potência.

Um exemplo é a luminária LASER que é dotada de uma fonte de alimentação interna para receber 12Vca de um transformador eletromagnético de mercado.

LASER (12 volts) Uso indoor e outdoor Utiliza transformador 1225 (veja pág. Alimentação) Uso indoor e outdoor o Nov Utiliza transformador 1225 (veja pág. Alimentação)

Laser 3465 - LED de 1 Watt Laser 4465 - LED de 3 Watts

Emissão

Acabamentos Branco

Preto

Prata

Br 3000k

Br 5000k

Azul

Verde

Âmbar

Vermelho

Catálogo LedPoint

Conforme as especificações, a luminária LASER necessita do transformador remoto de 12 Vca x 50W que pode alimentar até 20 luminárias de versão 3465 (com LED de 1W) ou 10 luminárias da versão 4465 (com LED de 3W).

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2.3 - Ótica Os LEDs têm características únicas quando comparados às fontes de luz tradicional, pois são construídos com um cuidado extremo no que diz respeito ao seu projeto ótico. Uma das grandes dificuldades da tecnologia de LEDs e extrair a luz do chip, pois devido aos materiais envolvidos há uma grande dificuldade de alcançar elevada eficiência de extração dos fótons produzidos no semicondutor.

Entretanto, nesta parte do curso vamos conhecer um pouco mais da ótica auxiliar, externa ao LED, e de grande importância para a melhoria da performance quando utilizado em produtos de iluminação.

Em luminárias tradicionais, as lâmpadas têm o fluxo luminoso melhor aproveitado quando dotadas de anteparos com superfícies refletoras que redirecionam e controlam o facho de luz. No caso de luminárias com LEDs devemos lembrar que eles são direcionais, pois já são dotados de uma ótica primaria no próprio encapsulamento. Desta forma, estudaremos os princípios básicos da ótica relacionados a este tema.

Quando tratamos da luz incidente sobre um objeto, podemos considerar que ela se divide em 3 partes:

-

Refletida - A luz não entra na superfície e é devolvida em certo ângulo.

-

Absorvida - A luz é absorvida pela superfície e convertida em uma outra forma de energia (calor, química, elétrica, etc.).

-

Transmitida - A luz atravessa o corpo, quando ele é fino o suficiente ou cristalino.

Interações da Luz - ERHARDT-STEINMETZ

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Nenhum corpo reflete, absorve ou transmite toda a radiação incidente. Mesmo o mais perfeito refletor absorve e transmite radiação, assim como o corpo mais transparente reflete e absorve radiação.

Superfícies refletoras podem ser do tipo especular, isto é, podem refletir imagens (como espelhos). O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão, portanto o controle de facho de luz é bem preciso. Quando a superfície refletora é curva, os ângulos são considerados em relação a tangente da curva. Este fenômeno ocorre em materiais que sofreram polimento ou são naturalmente refletores.

A reflexão também pode ser difusa, isto é, quando a luz atinge uma superfície e retorna em todas as direções. Não há facho ou imagem refletida. Ocorre em superfícies com acabamentos foscos.

A refração ocorre quando um facho de luz troca de meio e o ângulo de refração depende do material. O exemplo mais comum ocorre ao olharmos um objeto no fundo da piscina e a real posição deste é ligeiramente diferente.

Um raio de luz incidindo perpendicularmente na superfície não sofre refração, porém se um raio de luz incidir em um ângulo relativamente pequeno ocorre um fenômeno chamado de "reflexão interna total" (TIR), que é o principio de funcionamento das fibras ópticas e das lentes utilizadas nos LEDs.

Reflexão interna total em fibras óticas.

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A luz é difundida ao atravessar um material translúcido e da mesma forma parte desta luz é absorvida. Caso o material seja opaco a absorção vai depender da cor e da textura.

Os materiais refletores são utilizados na grande maioria das luminárias, podendo ser simples como um rebatedor difuso ou complexo como aquele em que seu desenho permite um controle do facho quando utilizado em conjunto com alumínio de alta refletância.

Eles podem ter uma geometria facetada, parabólica ou elíptica. Algumas luminárias combinam diferentes tipos de refletores. Um exemplo de refletor elipsoidal é a lâmpada dicróica Mr16.

Ellipsoidal reflector - Mackenzie

Utilizam-se lentes e refletores em luminárias para controlar a abertura do facho dos LEDs, pois um led de potência como o Luxeon I , Branco , 3000K, tem em sua construção uma ótica primaria, conforme figura abaixo:

Ótica primária

Lumileds

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Esta construção resulta em uma distribuição do fluxo conforme um diagrama abaixo, denominado lambertiano.

Luxeon I , lambertiano, sem ótica - Lumileds

Luxeon I , lambertiano, com ótica - Lumileds

Em algumas luminárias a geometria do facho permite o uso do LED sem a ótica secundária (lentes e refletores), pois o objetivo é conseguir uma distribuição difusa. A LedPoint fabrica um balizador denominado SQUADRO com esta característica.

SQUADRO (Bivolt) Squadro Plus 3022 - LED de 1 Watt Squadro Plus 4022 - LED de 3 Watts

Nov

o

Emissão

Acabamentos Branco

Uso indoor Liga direto à rede 127 / 220 volts (bivolt) Uso indoor Liga direto à rede 127 / 220 volts (bivolt)

Preto

Prata

Br 3000k

Br 5000k

Azul

Verde

Âmbar

Vermelho

Catálogo LedPoint

Entretanto, na maior parte das aplicações da tecnologia de LEDs, o facho precisa ser controlado e para alcançar estas especificações, as lentes têm se mostrado uma opção tecnicamente viável, com custo adequado e grande variedade de ângulos disponíveis.

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REFLETORES

Os refletores disponíveis para uso em projetos de luminárias com LEDs tem um design muito similar aos utilizadas em luminárias tradicionais. A diferença básica está em seu tamanho que aproveita a miniaturização promovida pela tecnologia.

Future Electronics

O princípio de montagem é simples, pois de acordo com cada fabricante de LED, eles são naturalmente encaixados (por vezes colados) aos refletores, formando um conjunto emissor/refletor, bastante familiar a quem produz ou especifica luminárias.

As vantagem da utilização deste tipo de ótica secundária é o baixo preço, ausência de "anéis" na luz projetada e maior intensidade no facho central o que entretanto provoca um efeito indesejável, pois não há um controle preciso do facho diretamente emitido pelo LED. O fabricante IMS disponibiliza seus produtos através da Future Electronics (www. futureelectronics.com).

Future Electronics

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LENTES

De modo distinto dos refletores, as lentes transmitem a luz e são posicionadas entre a fonte de luz e o objeto a ser iluminado. As lentes podem mudar a direção e a qualidade da luz pela concentração do facho, reduzindo o ofuscamento.

As lentes são fabricadas em um material conhecido como acrílico PMMA (polymethyl-methacrylate)

que é um termoplástico amorfo com

excelentes propriedades óticas (92% de transmissão luminosa). Tem excepcional resistência a radiação UV, mantém suas características à temperaturas de -40°C a 80°C , porém é fácil de ser arranhado.

Led + Lente - Fraen

As vantagens de utilização de lentes são: maior eficiência (até 90%) devido ao gerenciamento da luz diretamente emitida pelo LED, são menores que os refletores, principalmente quando o ângulo desejado é pequeno e disponíveis em vários tamanhos e geometrias de facho.

Muitos fabricantes tradicionais de sistemas óticos no mundo aproveitam seu know-how para expandir sua linha no segmento da iluminação eletrônica oferecendo novas opções para os designers, como os exemplos a seguir:

A americana Dialight (www.dialight.com) tem em sua linha de produtos diversos modelos de lentes para a maioria dos fabricantes de LEDs de potência. Esta empresa disponibiliza "kits de desenvolvimento" aos projetistas a fim de melhor se familiarizarem com a tecnologia.

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OPT series - Dialight

A empresa Fraen, (www.fraenslr.com) tradicional fabricante italiano de produtos óticos, dispõe de uma boa variedade de lentes para uso em conjunto com LEDs, inclusive para sinais de trânsito, automóveis, lanternas, etc.

Fraen

Devido a crescente demanda por sistemas que utilizem múltiplos LEDs (clusters), foram desenvolvidas lentes, de uso modular, podendo ser intercambiáveis e em diversos formatos, sendo o mais comum o de 3 lentes conjugadas em um suporte. Este modelo pertence a família FT3 da Fraen, tem 50mm de diâmetro, adequado a luminárias desenhadas originalmente para lâmpadas dicróicas MR-16, comprovando, com um ar “Déjà vu” que a indústria de iluminação influencia a de eletrônica e vice versa:

Fraen

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Estas lentes são especialemnte indicadas quando a luminária é desenvolvida para o uso do LED em conjunto com a tecnologia ColorMixing, quando 3 LEDS , nas cores vermelho, azul e verde (RGB) são montados em arranjo junto com as lentes permitindo à luminária a criação de milhares de cores pelo processo de mistura aditiva. A LedPoint fabrica um spot e um embutido chamado TRIO que utiliza esta tecnologia.

TRIO (Luz Branca e Colormix)

Spot

Spot Trio BR 4022 - 3 LEDs de 3 Watts Emb. Trio BR 4022 - 3 LEDs de 3 Watts Spot Trio Colormix 3422 - 3x 1Watt Embutido Trio Colormix 3422 - 3x 1Watt Embutido Emissão

Acabamentos Branco

Uso indoor o Nov Liga direto à rede 127 / 220 volts (bivolt) Uso indoor o v o N Liga direto à rede 127 / 220 volts (bivolt) Uso indoor Utiliza transformador 1225 e Controlador Colormix Uso indoor Utiliza transformador 1225 e Controlador Colormix

Preto

Prata

Colormix

Br 3000k

Br 5000k

Catálogo LedPoint

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2.4 - Preocupações com o Calor O projeto de luminárias se inicia com a escolha da lâmpada e se baseia no princípio de aproveitamento do fluxo luminoso desta.

As lâmpadas tradicionais do mercado de iluminação geram calor e em alguns casos como nas halógens pode chegar a centenas de graus. Este calor pode ser transmitido ao ambiente de três formas: por meio da condução através dos componentes da luminária, por convecção através do ar ou finalmente através da irradiação de infravermelho.

No capítulo 1, sobre a tecnologia de LEDs, observamos que os semicondutores são dependentes da temperatura de operação para o funcionamento com eficiência. Um dos mitos sobre os LEDs é que eles não geram calor, o que é falso, pois apenas 15% da potência aplicada é convertida em luz. O gráfico a seguir que mostra um comparativo com lâmpadas incandescentes.

Comparativo LEDS x Incandescentes - Lumileds

Entretanto, a luz emitida pelo LED não tem componentes de infravermelho (calor). Para entender o porquê deste mito, precisamos entender como o calor se transmite e as formas de mantê-lo a níveis aceitáveis dentro do chip do LED.

Para a emissão de luz de um LED é necessário aplicar determinada corrente elétrica ao mesmo, em um LED de 1W, a corrente máxima é de 350mA e a tensão de operação pode chegar até a 3,8Vcc, e como a potência (P) = I x V

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(corrente x tensão) esta será aproximadamente 1,3W. Quanto maior a potência, maior será a temperatura na junção (Tj) e em LEDs de alta performance é indispensável o controle da Tj para que tanto a sua vida útil quanto a sua confiabilidade sejam preservadas.

Os conceitos básicos de transferência de calor para os LEDs são: condução e convecção. Radiação não se aplica neste caso.

A formula da condução térmica (Fourier) demonstra que o fluxo de calor depende do material, do volume e da diferença das temperaturas entre 2 pontos.

Condução térmica - Lumileds

A condutividade térmica é a propriedade que cada material tem de transmitir calor.

Condutividade térmica - Lumileds

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Aplicando esta teoria no projeto térmico de um LED, temos que selecionar materiais que permitam a transferência de calor gerado no chip.

Condutividade térmica - Lumileds

Portanto a potência dissipada depende da resistência térmica do material da aleta de dissipação (na base do LED). No Luxeon I, o material é o Cobre.

Considerando que o LED é adquirido do fabricante com o problema da condução térmica resolvido da melhor forma possível, a preocupação do projeto térmico passa a ser de que forma o calor gerado pelo LED seja dissipado, para tal são utilizados dissipadores que se baseiam no principio da convecção.

Convecção térmica - Lumileds

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Para conhecer a eficiência da transferência de calor entre 2 pontos, utilizamos a resistência térmica que é a razão da variação da temperatura por unidade de dissipação de calor , sua unidade é °C/W.

O projeto de luminárias deve considerar os seguintes parâmetros para garantir que a temperatura de junção não seja excedida:

-

Utilizar placas de circuito impresso com núcleo metálico;

-

Utilizar LEDs com placa dissipadora ou fixar o emissor com adesivo termo condutor;

-

Utilizar dissipadores externos;

-

Permitir o fluxo de ar sobre as superfícies de convecção.

Modelo térmico - Lumileds

Para projetar um dissipador é necessário sabermos qual sua resistência térmica e selecionarmos a especificação no catálogo do fabricante, conforme o exemplo a seguir:

Exemplo de cálculo de resistência térmica de dissipador - Lumileds

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Como quanto menor a resistência térmica, mais eficiente é o dissipador, podemos escolher um de resistência 5°C/W do fabricante de dissipadores AAVID

THERMALLOY,

( www.aavidthermalloy.com )

que

oferece

dissipadores especiais para LEDs de potência, como o modelo abaixo:

Dissipador 500400B00000B - Aavid Thermalloy.

Com este assunto fechamos o capítulo 2 e esperamos vocês na próxima semana onde vamos abordar a tecnologia de LEDs em convivio integrado com outra tecnologias vigentes no mercado de iluminação.

Até lá.

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2.5 - Bibliografia

ADVANCE TRANSFORMERS - Drivers - disponível em acesso em 15 de março de2007.

ERHARDT L . - STEINMETZ C.P. - Radiation, Light and Illumination, First printing. California. Camarillo .1977.

FRAEN - Optics - disponível em acesso em 16 de março de 2007.

Lumileds - Apostila do Seminario Tecnico Lumileds - Sao Paulo - 2003.

MACKENZIE, K.IV. Refletors, Refractors, Louvers & Lenses - Oh, My ! Palestra Light Fair 2001

MALVINO, A.P. Eletrônica: Volume 1. 4a Edição. São Paulo: Makron Books, 1995.

PHILIPS - Guia de Iluminacao - disponível em acesso em 15 de março de 2007.

www.ufv.br/dpf/120/Circuitoseletricos.pdf - acesso em 15/03/2007.

WIKIPÉDIA. Desenvolvido pela Wikimedia Foundation. Apresenta conteúdo enciclopédico. Disponível em: . Acesso em: 15 Mar 2007 circuito em paralelo

WIKIPÉDIA. Desenvolvido pela Wikimedia Foundation. Apresenta conteúdo enciclopédico. Disponível em: . Acesso em: 15 Mar 2007 circuito serie

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