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Fontes Para Fitas de LEDs (ART3342)

As fitas de LEDs ou LEDs strips estão cada vez mais populares tanto em iluminação como em decoração. Disponíveis com LEDs brancos ou ainda em cores e até com circuitos que produzem efeitos, elas consistem numa solução atraente e extremamente simples de usar. No entanto, exigem cuidados na instalação e a escolha da fonte certa. Veja neste artigo algumas dicas de como trabalhar com essas fitas de LEDs.

Os LEDs, cada vez mais, substituem as lâmpadas comuns tanto incandescentes (que já são coisa do passado) como as econômicas e fluorescentes tanto em iluminação como decoração.

Com um rendimento maior, menor tamanho e muito maior durabilidade, eles estão disponíveis em formatos que não são possíveis com as lâmpadas comuns.

Hoje, as fitas de LEDs com recursos autoadesivos podem ser conseguidas em rolos e usadas em qualquer comprimento.

 


 

 

No entanto, não basta ter uma fita e simplesmente ligar numa fonte de alimentação para que os LEDs funcionem apropriadamente. É preciso saber como fazer isso e principalmente fazer a escolha correta da fonte conforme a quantidade de LEDs que deve ser alimentada.

A Mouser Electronics (www.mouser.com) distribui os produtos de um dos maiores fabricantes de fontes para LEDs, a Meanwell (www..meanwell.com).

As fontes da Meanwell são especificamente projetadas para alimentar fitas de LEDs em uma ampla gama de correntes que dependem justamente do tipo de LED alimentado, do comprimento da tira e do tipo de controle que eventualmente seja desejado.

 

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Fonte de Meanwell disponível na Mouser Electronics .

 

 

Trabalhando com LEDs em Fitas

Os LEDs que são adquiridos na forma de fitas normalmente estão disponíveis em rolos de 5 metros com um plugue que permite sua conexão a uma fonte de alimentação, conforme mostra a figura 3.

 

Rolo de LEDs co plugue para a fonte.
Rolo de LEDs co plugue para a fonte.

 

A alimentação recomendada para estas tiras de LEDs é de 12 V, mas em aplicações normais pode-se obter um bom funcionamento em uma faixa de tensões de 9 a 12 V, o que significa que a fonte não precisa ser estabilizada numa aplicação mais simples. Também podemos encontrar fontes com tensões maiores, recomendadas para aplicações em que uma quantidade muito grande de LEDs deve ser alimentada.

Existem ainda os casos em que as fitas são especificadas para operar com 5 V o que facilita o controle através de circuitos microcontrolados. Deve-se verificar na hora da compra para alimentar com a tensão correta.

A corrente especificada para este rolo determinada a fonte de alimentação que pode ir de 300 mA a mais de 3 A, conforme a quantidade de LEDs.

Normalmente, quando se adquire um rolo de 5 metros, pode-se também adquirir a fonte apropriada para esta quantidade de LEDs, sem problemas, mas existem os casos em vamos usar menos LEDs.

 

Fonte completa para um rolo.
Fonte completa para um rolo.

 

Neste caso, precisamos saber qual é a corrente de cada módulo para dimensionar de modo apropriado nossa fonte que não precisa ter a corrente total dos LEDs de todo o rolo.

Olhando uma fita de LEDs, como a da foto, vemos que ela possui marcas de corte. Essas marcas determinam como podemos usar menores comprimentos de fita com menos LEDs. A fita deve ser obrigatoriamente cortada nesses pontos se vamos usar menos LEDs. Cortando em outro ponto, inutilizamos os LEDs do setor.

 

Corte de uma fita de LEDs com alimentação simples.
Corte de uma fita de LEDs com alimentação simples.

 

Veja também que, ao fazer o corte expomos os contatos de conexão de modo que eles possam ser ligados a uma fonte.

Por exemplo, se cada setor de nossa fita precisa de uma corrente de 50 mA (valores típicos dos setores estão entre 15 e 60 mA, conforme o tipo), e vamos alimentar 10 setores (de 50 cm e a 1 m, conforme a fita), sabemos que a fonte deve fornecer 12 V x 500 mA.

Se observarmos as fitas veremos que em cada setor temos certo número de LEDs que já possui um resistor calculado para se obter a corrente desejada.

Numa fita em que temos LEDs brancos, por exemplo, os LEDs RGB (vermelho, verde e azul) precisam de correntes diferentes, de modo que temos 3 resistores de valores diferentes, numa conexão como a mostrada na figura 6.

 

Um segmento ou bloco de LEDs RGB.
Um segmento ou bloco de LEDs RGB.

 

Cada bloco contém então LEDs RGB e 3 resistores de modo que ao ser aplicada a tensão de 12 V a corrente em cada um seja tal que a combinação de luzes produza o branco.

Em fitas que podemos controlar a cor, em lugar de uma trilha única de alimentação para os três LEDs temos 3 trilhas que podem ser ligadas separadamente a um circuito de efeitos, por exemplo.

Assim, devemos separar as fontes simples com apenas dois fios de saída, das fontes com mais saídas que podem ser controladas (DIM), conforme mostra a figura 7.

 

Saídas e entradas de fontes conforme o modo de controle.
Saídas e entradas de fontes conforme o modo de controle.

 

Nos modelos DIM (Dimmable) um sinal de controle PWM de 0 a 10 V ou outra faixa faz com que o brilho dos LED seja controlado. Algumas permitem o controle através de potenciômetro.

Se vamos trabalhar com comprimentos diferentes de segmentos é preciso ter também cabos com conectores que são adaptados as fitas que cortamos.

Esses conectores podem ser adquiridos no mesmo local em que se conseguiu comprar as fitas. O conector deve ser de acordo com o tipo de fita, ou seja, se tem uma trilha de alimentação (LEDs de uma cor ou brancos), ou ainda três trilhas para RGB ou coloridos e assim se poder fazer a conexão ao circuito de controle.

Para as fitas de três cores, a conexão a fonte própria pode ser feita conforme mostra a figura 8.

 

Conectando fita RGB.
Conectando fita RGB.

 

 

É claro que uma conexão através de conector apropriado é muito melhor, conforme mostra a figura 9.

 

Usando conector
Usando conector

 

Algumas empresas vendem o conjunto de LEDs com um circuito de efeitos automático. Normalmente este circuito está dimensionado para controlar certo comprimento de fita de LEDs, que deve ser verificado no manual de uso.

Se você quiser, entretanto, pode criar seus efeitos a partir de seu Arduino, fazendo as ligações conforme mostra a figura 10 e criando o programa apropriado.

Veja que não podemos usar as saídas diretamente do Arduino, pois a corrente é insuficiente para uma boa quantidade de LEDs. Precisamos dos transistores que podem ser os BD135 para correntes até 500 mA e o TIP31 para correntes até 2 A, não esquecendo os dissipadores de calor e a fonte separada com terra comum, conforme mostra a figura 10.

 

Criando efeitos com um microcontrolador
Criando efeitos com um microcontrolador

 

A Meanwell possui uma grande variedade de fontes que se caracterizam pelas pequenas dimensões que uma aplicação em decoração exige, pois normalmente deve ser embutida, pela sua resistência ao tempo, para as aplicações externas e pelo rendimento, pois uma fonte deste tipo deve ser econômica.

Na figura 11 temos o diagrama típico de blocos de uma fonte de Meanwell do tipo chaveado.

 

Blocos da Fonte chaveada para fitas de LEDs – Meanwell Rt-65c com saídas de 5 V e 15 V
Blocos da Fonte chaveada para fitas de LEDs – Meanwell Rt-65c com saídas de 5 V e 15 V

 

Se vamos alimentar uma grande quantidade de fitas, devem ser ligadas fontes em paralelo, cada uma alimentando a quantidade apropriada de LEDs, conforme mostra a figura 12.

 

Ligação de diversas fontes.
Ligação de diversas fontes.

 

Observe que é muito fácil trabalhar com as fitas de LEDs usando os recursos apropriados.

- Selecione a fonte correta para a quantidade de LEDs que vai alimentar. Se uma fonte não for suficiente, mesmo a de maior capacidade de corrente, use mais de uma.

- Corte as fitas nos tamanhos apropriados usando como referência as marcas.

- Faça a conexão com os conectores apropriados ou soldando diretamente os fios da fonte nas fitas. Tenha cuidado nesta operação para não danificar as fitas

- Use circuitos corretos para obter efeitos, com uma capacidade de corrente de acordo com a quantidade de LEDs controlada.

- Se usar microcontroladores esteja atento às possíveis diferenças que possam haver entre as tensões de alimentação dos circuitos.

- Instale a fonte em local ventilado.

Nos links abaixo você pode obter informações sobre instalação (em português) na própria Meanwell e como comprar as fontes na Mouser.

Meanwell ( www.meanwell.com )

Mouser Electronics (Fontes para LEDs Meanwell) - http://www.mouser.com/Power/Power-Supplies/_/N-axgi2?Keyword=meanwell+LED&FS=True 

Em breve estaremos colocando no site alguns projetos simples interessantes para efeitos em fitas de LEDs.

 

 

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