LEDs Nas Aplicações Automotivas (ART856)
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LEDs Nas Aplicações Automotivas (ART856)

Com o desenvolvimento de tecnologias que conseguem produzir LEDs cada vez mais potentes, estes componentes começam gradualmente a tomar lugar das lâmpadas em todos os tipos de aplicações. Em especial, no campo da eletrônica embarcada, os LEDs começam a substituir as lâmpadas em cada vez maior número de funções rumo a mais potente de todas os faróis. Veja neste artigo como LEDs estão entrando no seu carro em substituição às lâmpadas comuns.

 

Durante muito tempo as lâmpadas reinaram sem concorrência alguma em todas as aplicações automotivas em que se necessitava de alguma forma de iluminação. Dos painéis com pequenas lâmpadas indicadoras, incluindo os rádios, passando pela luz de cortesia e pela sinalização, chegamos às mais potentes que são as lanternas e os faróis.

Com o advento dos LEDs a sua utilização no carro foi logo imaginada, mas as limitações de potência e de custo impediam que a substituição fosse imediata. Os LEDs, mesmos os menores ainda eram caros, não podendo enfrentar a concorrência da lâmpada. Suas únicas vantagens ainda eram o alto-rendimento, robustez e a possibilidade de fornecer luz monocromática.

De fato, os LEDs são infinitamente mais robustos que uma lâmpada, pois não possuem um frágil bulbo de vidro que é crítico num ambiente rude como o de um carro, e sua durabilidade é muito maior, além do próprio tamanho que também deve ser ressaltado.

Mas, mesmo assim, os LEDs começaram cedo a invadir as aplicações automotivas e a primeira, certamente bem conhecida de todos os leitores, foram as brake-lights. As pequenas dimensões dos LEDs facilitavam a sua utilização num sistema seqüência de pequena potência, conforme mostra a figura 1.

 

brake-light comerciais com diversos padrões.
brake-light comerciais com diversos padrões.

 

Num brake-light seqüencial comum, por exemplo, são utilizados de 40 a 80 LEDs, dependendo do tamanho da barra. Os LEDs utilizados são do tipo que exige correntes da ordem de 10 a 20 mA, para o caso dos vermelhos. O rendimento deste tipos de LED está na faixa de 0,25 a 0,35 lm por emissor.

Com a obtenção de LEDs mais potentes, uma redução considerável do número de LEDs se tornou possível além de uma redução do custo do projeto. As melhorias mais acentuadas ocorreram em torno de 1994 quando novas tecnologias de materiais AlGaAs tornaram possível a fabricação de LEDs de 5 mm com uma capacidade de emissão de 0,8 lm. Com LEDs deste tipo, uma brake-light para montagem em spoiler poderia ser elaborada com apenas 20 LEDs.

No entanto, um dos problemas que ocorre quando conseguimos trabalhar com maior capacidade de emissão e conseqüentemente correntes mais intensas nos LEDs é a produção de calor. Os lEDs aquecem e devem transferir o calor gerado de forma conveniente para o meio ambiente, caso contrário queimam.

Tecnologias especiais reduzem a resistência térmica dos LEDs mais modernos e com isso eles podem transferir para dissipadores o calor gerado de modo muito mais eficiente.

No entanto, os LEDs utilizados nestas aplicações iniciais automotivas ainda tinham um sério inconveniente: sua luz era monocromática, o que significa que eles se davam muito bem em aplicações de sinalização, principalmente os vermelhos, que eram os mais baratos.

A possibilidade de se obter luz num espectro mais amplo ocorreu com a integração de três pastilhas de emissores de cores diferentes num mesmo invólucro. Inicialmente controladas externamente como nos tipos RGB, logo foi possível integrar também os circuitos que dosavam a composição total da luz emitida e com isso os LEDs brancos se tornaram disponíveis, além de LEDs em cores que não são as originais das pastilhas. Desta forma, além da sinalização, os LEDs encontraram uma outra gama de utilização automotiva: a iluminação.

Assim, inicialmente encontramos estes LEDs nas aplicações de baixa potência que é a iluminação de painéis. Posteriormente, passaram a ser usados na iluminação interna. Atualmente já vemos LEDs tanto vermelhos como brancos nas lanternas de alguns veículos. Na figura 2 temos um LED comercial que possui soquete compatível com as lâmpadas que ele pode substituir em aplicações automotiva.

 

LED de uso automotiva para substituição direta de lâmpadas.
LED de uso automotiva para substituição direta de lâmpadas.

 

Estes LEDs de alta luminosidade e alto rendimento mostram que o caminho até a substituição completa das lâmpadas já foi em grande parte percorrido. As vantagens são muitas, indo desde a robustez, durabilidade até o rendimento.

Se levarmos em conta que numa lâmpada comum a maior parte da energia se converte em calor, os LEDs representam um grande avanço em iluminação, principalmente numa época em que consumo de energia é importante em qualquer tipo de aplicação.

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