LED

É uma sigla para “Diodo Emissor de Luz” (ou “Light Emitting Diode”, em inglês). O LED é um diodo semicondutor (junção P-N), esse componente eletrônico emite luz visível ao transformar energia elétrica em luminosa. A luz não é monocromática (como em um laser), mas consiste de uma banda espectral relativamente estreita e é produzida pelas interações energéticas do elétron. Por isso, a tecnologia tem um leque enorme de aplicações, que vão desde lâmpadas até telões em produções cinematográficas. Dentro do led tem um diodo semicondutor, formado pela junção de dois pequenos cristais de silício, impregnados com diferentes materiais, os quais constituem a assim chamada pastilha (“wafer”) que, por sua vez, são cortadas em micropastilhas (“chips”). Os cristais que formam o diodo possuem carga elétrica em polaridades opostas. No processo, os elétrons que estavam em um terminal se recombinam em lacunas no outro, emitindo fótons (pacotes de energia que compõe a luz). Encontramos um material condutor chamado arseneto de alumínio e gálio (AlGaAs). Dopando-se com fósforo, a emissão pode ser vermelha ou amarela, de acordo com a concentração. Utilizando-se fosfeto de gálio com dopagem de nitrogênio, a luz emitida pode ser verde ou amarela.

 

A história do LED começa em 1927, quando o cientista russo Oleg Lesev publicou as primeiras teorias que levariam ao diodo emissor de luz. No entanto, o primeiro LED com luz visível foi apresentado somente em 1962, por Nick Holonyak. Em 1964, a IBM passou a usar LEDs em computadores, quando ele trabalhava em um laboratório da General Electric em Syracuse, no estado de Nova York. A partir de 2000, as luminárias em LED começaram a ganhar espaço nas ruas das cidades do Brasil.

Quando ligamos um LED em uma fonte de energia, não podemos ligar ele direto, ele deve ser ligado a um resistor limitador de corrente. A corrente com que um LED trabalha é dada pelo fabricante. Geralmente, esta corrente está entre 6 e 20 mA. Para quase todos os tipos de LED a tensão sobre ele é próxima de 2 V. Quando uma corrente elétrica atravessa esses semicondutores, ela estimula os elétrons, que liberam energia na forma de luz. Esse método é altamente eficiente, já que a maior parte da energia é convertida diretamente em luz, tornando-as mais econômicas e duráveis. O LED tem capacidade para funcionar por cerca de 50 mil horas, enquanto a luz incandescente dura cerca de mil horas e a fluorescente dez mil horas, ou seja, não só o consumo será menor, como também se terá uma lâmpada com durabilidade maior. Dentre as muitas vantagens de usar uma lâmpada LED, é o fato dela não aumentar a temperatura do ambiente como acontece quanto utilizamos lâmpadas convencionais – aquelas Incandescentes ou Halógenas. Uma lâmpada LED pode durar de 25.000 a 50.000 horas, e isso faz muita diferença a longo prazo. Outra vantagem é que a lâmpada LED quase não emite raios Ultra Violeta. Como principal desvantagem, além do preço, está o fato de que as lâmpadas LED possuem ângulo de abertura menor. Porem a lista de vantagens da tecnologia LED é extensa: maior durabilidade e eficácia energética; baixo custo de manutenção; não emite raios IV e UV; não atrai insetos; acendimento imediato; apresenta flexibilidade de usos, formas, tamanhos e design; são sustentáveis e 100% recicláveis.

O Led possui dois terminais chamados de ânodo (positivo) e catodo (negativo). Para identificar qual dos, basta observar o tamanho dos terminais. A “perninha” maior do LED é o ânodo, e a menor é o catodo. Se ligar o led de forma invertida, o led não queima só não vai acender, pelo fato de o Led ser um diodo comum, que deixa passar a corrente de um lado e do outro não permite a passagem da corrente. A lâmpada de LED fica piscando mesmo quando está apagada, porque o diodo é sensível ao calor e também a uma série de variações (como tensão e corrente). A maioria dos LEDs resistem (sem queimar) até 3v, porém a durabilidade de seu LED poderá ser reduzida. O recomendado é que acima dessa voltagem deve-se utilizar um resistor, na maioria dos casos há uma regra pouco precisa: 5v use um resistor de 220Ω e 12v use um resistor de 1kΩ. Diferentemente de uma lâmpada de filamento, o LED não “queima” de uma vez e deixa de emitir luz repentinamente. O que acontece é que ele vai perdendo sua capacidade inicial de iluminação.

 

Podemos diferenciar entre quatro tipos básicos de LEDs: LED DIP ou Dual In-Line Package. LED SMD ou Surface Mounted Diode. LED COB ou Chip on Board. Os lúmens (lm) são a quantidade de luz emitida por uma fonte luminosa. Essa característica é chamado também de fluxo luminoso. Quanto maior o número de lúmens, maior é a emissão de luz de uma lâmpada. Devemos ter em mente, porém, que nem sempre o maior valor é o melhor. Hoje, a tecnologia é empregada em dispositivos como semáforos, relógios e calculadoras, além de servir de backlight (luz de fundo) para TVs e monitores de vídeo. Também há LEDs do tipo infravermelho, usados em câmeras, alarmes, e controles remotos. O termo backlight das TV de LED e monitor de LED referem-se a dispositivos com tela LCD retroiluminada por LED. A iluminação de fundo (backlight) é necessária para reproduzir as imagens, pois os cristais líquidos que formam o LCD não emitem luz própria. Os LEDs que formam um backlight podem ser organizados em três arranjos distintos: 

Edge-Lit - Equipamentos com arranjo Edge-lit chegam ao mercado com preço menor em relação a painéis FALD por terem fabricação menos complexa. Além disso, eles tendem a ter espessura menor. Distribui os LEDs somente nas bordas da tela.

Direct-Lit - Têm um painel inteirinho de pequenas lâmpadas logo atrás da tela, o que faz com que essa diferença de luz, de apagar e acender, seja um pouquinho melhor do que nas TVs EDGE LED. Distribui os LEDs por todo o painel.

Full-Array - É uma evolução do Direct-LED, por ter mais LEDs que consequentemente ocupam mais regiões por trás da tela. Faz a distribuição usando um número muito maior de LEDs. Isso resulta em níveis incrementados de brilho e contraste.

Essa configuração tem impacto na tecnologia local dimming (escurecimento local) é um recurso presente em algumas TVs e monitores LCD que reduz a iluminação de áreas da tela para reproduzir preto profundo. Isso melhora cores e contraste, mas o efeito depende do arranjo de LEDs no backlight.

A tecnologia MiniLED  (“diodo emissor de luz em miniatura”) utiliza LEDs em miniatura e em grande quantidade para aumentar o controle sobre a luz da tela. Para isso, os miniLEDs são agrupados em zonas. Elas são sincronizadas com o conteúdo exibido de modo que cada ponto do visor receba luz na medida certa. É possível encontrar backlight de MiniLED em linhas de TVs como LG QNED e Samsung Neo QLED. O MiniLED já é uma enorme evolução da tecnologia de LED tradicional, onde a tela é retro iluminada por muitos pequenos LEDs e utiliza um maior número de LEDs menores para criar uma imagem deslumbrante, a grande diferença é que o MicroLED faz isso com níveis ainda mais avançados, pois utiliza LEDs extremamente. Essa tecnologia ideal para necessidades de projetos de EXTREMA resolução, como por exemplo, para espaços de residências, projeto corporativos, artes e outras aplicações que desejam alcançar a maior perfeição possível de visualização. Diferente dos painéis LEDs convencionais, as TVs com mini LED contam com dezenas de milhares de diodos microscópicos que iluminam diferentes regiões da tela de maneira independente.

Por Gricer Jr
Técnico da Griço Eletrônica e Informática

Cabo de Rede

O cabo de rede é usado para fazer a conexão dos equipamentos em uma rede doméstica, empresarial ou industrial. Para fazer um cabo de rede é necessário ter um cabo azul chamado UTP, (unshielded twisted pair) que traduzido significa “par trançado sem blindagem”. Um cabo UTP consiste em pares de fios de cobre trançados sem uma camada de blindagem protetora, categoria 5 para rede de até 100 mb, onde irá ser feito a inserção do conector RJ45, então fazer o processo de crimpagem. Os cabos UTP (Par Trançado Năo Blindado) é o tipo de cabo mais utilizado para criar redes de computadores baseados em fios. Ele é vantajoso devido ao seu baixo custo, sua facilidade de instalação, flexibilidade em mudanças e alterações, e pela capacidade de suportar a completa largura de banda LAN. Os fios são trançados para evitar os efeitos indesejáveis da interferência elétrica que pode surgir durante a transmissão de sinais devido à proximidade dos fios. Esses cabos não devem ser instalados próximos a equipamentos que possam gerar campos magnéticos como, por exemplo, fios da rede elétrica ou motores.

Fios do cabo trançado 

A designação da categoria e do tipo do cabo e o número descreve quantos dados podem ser transmitidos pelo cabo: o cat 5 chega a velocidades de 10/100 Mbps a uma largura de banda de até 100 MHz. o cat 5e a velocidades de 1000 Mbps e o cat 6 a 10 gigabits por até 250 MHz. O CAT7 é indicado para casos em que o cabeamento passe perto de fios condutores de eletricidade, pois o cabo dificilmente será afetado, permitindo obter um sinal de internet consistente, sem oscilações e com boa velocidade. Se colocado em distâncias curtas, o fio consegue transmitir dados em até 1000 Mbps (Gigabit Ethernet). Para descobrir a categoria de um cabo de rede, basta conferir a informação decalcada na sua parte externa. 

 

Cabo UTP conectado ao RJ45

É muito importante que o cabo de rede seja bem feito, porque se não o equipamento não entra em rede ou fica intermitente, o cabo de rede mal feito pelo simples fato de tocar nele faz com que o equipamento saia da rede.

Alicate de Crimpagem

Para crimpagem do cabo de rede, se retira em torno de 4 centímetros da capa azul do cabo de rede. Pode ser usado um alicate de crimpagem ou até mesmo um estilete, mais se deve ter cuidado para não ferir os condutores internos. Após remover a capa, se faz a separação dos quartos pares, separa o par laranja, o marrom, o azul e o par verde. Após colocar na sequência deixar 1 cm para colocar o conector RJ45 com a trava voltada para baixo, certificando-se que cada fio chegou até o final do conector. Em geral, esses fios estão entrelaçados para reduzir a interferência eletromagnética entre os pares. Problemas que podem ocorrer com crimpagem de cabos de rede errada, é inverter a sequência, o dente do alicate está desnivelado e não pressionar direito o conector com o cabo ou mesmo decapar e deixar muito fio pra for e quando crimpar a base do conector não travar no cabo, desse modo fica preso só pelos dentes do conector e com um tempo o cabo se solta do RJ45, então o certo é decapar no máximo 1 cm.

 
Cabo com os pares de condutores e a sequencia EIA 568A

Na sequencia se separa cada um dos condutores dos pares, separando em uma sequência padrão, EIA 568ª ou TIA/EIA 568A e 568B são padrões relacionados às telecomunicações definidos pela TIA e pela EIA. É um padrão técnico para cabeamento para produtos e serviços de telecomunicações de edifícios comerciais. A sequência:

EIA/TIA 568A: branco-verde, verde, branco-laranja, azul, branco-azul, laranja, branco-marrom, marrom.

EIA/TIA 568B: branco-laranja, laranja, branco-verde, azul, branco-azul, verde, branco-marrom, marrom. Essa ordem é seguida da esquerda para a direita.

 A EIA/TIA-569A é uma norma internacional que auxilia nas especificações corretas a serem aplicadas em projetos de telecomunicações em edifícios comerciais. Mais especificamente, ela está encarregada das rotas e espaços das estruturas cabeadas. A EIA/TIA 568A define um sistema de codificação com quatro cores básicas, em combinação com o branco, para os condutores UTP de 100 Ohms, assim como a ordem dos pares no conector RJ-45. Quando for fazer a ligação do cabo na tomada RJ45, é muito importante observar o padrão de rede que vai ser usado, porque as tomadas e cabos podem ser usados no padrão A e no padrão B. Ambos os padrões podem ser usados, mas se escolher o padrão A deve ser usado em todos os pontos de tomadas de rede e nos cabos.

 
Qual é o padrão de cabo de rede

Outras normas

ANSI/TIA-569;

ANSI/TIA 606;

ANSI/TIA 570;

TIA 1005;

TIA-942;

ABNT-NBR-16665/2015;

ABNT-NBR-16264/2016;

ABNT-NBR-16421/2016;

 

NBR 16264 que trata sobre “Cabeamento estruturado residencial”. Existem também os chamados TSB (Telecommunications Systems Bulletin) que não são normas, mas sim boletins técnicos que servem como complemento para algumas normas. Os tipos de cabeamento são o Cabo Coaxial, Cabo de Par Trançado, Fibra Óptica, Cabo do tipo Universal Serial Bus (USB) e Cabos crossover. O cabo crossover, conhecido também como cabo de rede cruzado ou carinhosamente como cabo cross é responsável por enviar e receber dados. Considerado necessário para a conexão entre dois computadores, seu objetivo é a transmissão de dados, porém esse cabo de rede parece ter os seus dias contados.

Não existe uma regra que proíbe você de usar um cabo com uma distância muito extensa. Mas distância máxima que o cabo de rede funciona é um limite máximo de 100 metros, este é o limite máximo que possui certificação, para distâncias maiores eu te recomendo fazer a utilização de repetidores, hubs, switches ou roteadores.

Por Gricer Jr
Técnico da Griço Eletrônica e Informática