Ajuda num projeto de brinquedo com led's

[val rock]

Olá pessoal, estou precisando de uma ajuda com um projeto de brinquedo para o meu filho com leds , estou anexando um esquema(desculpem o desenho, mas foi o melhor que pude fazer) que fiz sobre a instalação e ligação dos leds.

bem vou explicar com funcionará.

 

1 - é um projeto de 4 conjuntos, que chamei de conjunto A e B, sendo o conjunto B com 3 unidades e o conjunto A com 1 unidade, e todos os conjuntos divididos em lado A e B, só para facilitar o entendimento

2 - as leds vermelhas e brancas acenderão juntas de todos os conjuntos

3 - as leds amarelas acenderão juntas em todos os conjuntos, mas somente um lado de cada vez, podendo ser ligadas junto com as vermelhas e brancas ou não

4 - se for possível gostaria que 1 par de leds brancas tivessem luminosidade menor que o outro par

5 - se for possível também, que pudesse ligar somente o conjunto A, ou o A+1B, ou o A+2B, já que os conjuntos terão conectores em cada um deles.

6 - tenho uma bateria de 4,8 v, e não sei se é suficiente para este projeto.

7 -  o total de leds é 24, sendo 12 vermelhas, 8 amarelas e 4 brancas

fiz alguns cálculos pela calculadora de resistores, mas me perdi e não tenho certeza da exatidão do projeto

como mostro no desenho abaixo, liguei as leds vermelhas em série e as demais em paralelo, sinceramente, não sei se estou no caminho certo, por isso gostaria imensamente da ajuda do pessoal do forum.

 

[circuit]

tem um  programinha  rolando na net  que resolve  esses problemas veja http://testandoeletronica.blogspot.com.br/2013/02/programa-para-calcular-resistor-para.html

mas no mínimo você tera que colocar uma  fonte de  12volts ai  ok 

[rtek]

olá, seguinte: o led funciona com uma corrente elétrica que deve ser controlada externamente, o mais comum é com resistor.

 

para reduzir o brilho pode usar um resistor com valor mais alto.

 

para calcular o resistor é só usar a formula: R=V/I (resistencia = tensão dividida por corrente)

 

você tem que tomar cuidado com a corrente que o led suporta, por exemplo, os mais comuns acendem bem com cerca de 15mA, um mA é a milézima parte de A (Ampére) unidade de medida de corrente.

 

considerando um led vermelho, que tem uma junção (junção é a união dos materiais que permite que o led acenda) a junção tem uma tensão de trabalho, que depende do material, para cada cor diferente tem que usar material diferente, logo cada cor tem uma tensão de trabalho diferente.

 

voltando ao led vermelho, a tensão deste é de cerca de 1,8V assim, para calcular o resistor, você pega o valor da bateria (4,8) subtrai o valor da junção (1,8) e divide pela corrente (15mA ou 0,015A).

 

tome cuidado para acertar as casas decimais da conta, 1 [mA] = 1x10^-3 [A]

 

então:

 

R=(4,8-1,8)/(15x10^-3)

 

R=(3,0)/(0,015)

 

R=200

 

só que tem mais um detalhe, os valores ideais geralmente não são encontrados para comprar, então existem os valores comerciais, geralmente multiplos de 1; 1,2; 1,5; 1,8; 2,2; 2,7; 3,3; 3,9; 4,3; 4,7; 5,6; 6,8; 7,5; 8,2; 9,1

 

assim sendo o resistor de 200 vai ter o valor mais próximo de 180 (multiplo de 1,8) e 220 (multiplo de 2,2)

 

como não é um caso muito crítico a sugestão é de usar o valor que está acima, pois com menor corrente o led dura mais.

 

quanto aos valores do resistor, existem ainda os de precisão, que podem ter valores diferentes e bem esquisitos. geralmente são pedidos por encomenda por um grande fabricante e assim são disponibilizados para venda.

 

a unidade de resistencia é Ohms para multiplos 1000=k (kilo); 1000000=M (Mega)

 

tem mais uma coisa que deve saber, o resistor é construido para suportar uma potencia máxima, acima da qual ele não consegue trocar calor com o ambiente e então ele se queima por acumulo de calor.

 

para calcular a potencia é bem simples.

 

P=VxI (potencia = tensão multiplicada pela corrente)

 

então para o caso do led vermelho em série com o resistor ideal de 200R ligado em uma bateria de 4,8V sabendo-se que a corrente é 15mA:

 

A queda de tensão (se a bateria tem 4,8 e o led 1,8 o restante fica no resistor, e isso é chamado de queda de tensão no resistor)

 

Elá é a diferença dos 4,8 e 1,8 do led então é 3V.

 

Voltando:

 

P=3x0,015 (potencia = 3 volts vezes 15mA)

 

P=0,045W (Watts) unidade de potencia.

 

Parece besta mas veja que um resistor comunzinho, é de 1/8W.

 

0,045W = 1/22W

 

então um resistor de 1/8W pode trabalhar com o led e sobra um folga o que garante que não vai queimar.

[val rock]

Olá Rtek, obrigado pela explicação, a minha duvida é se o esquema que fiz esta certo, pois parte estou ligando em série e parte em paralelo, é nessa parte que estou me perdendo, não sabendo se a bateria vai suportar, tenho + uma bateria de 3,6 v, talvez seja melhor ligar todos os leds em paralelo mesmo.

[rtek]

Olá val rock,

 

Bom assim como já deduziu, o projetista é quem dá as cartas, desde que não queime o componente e funcione, já está valendo.

 

Claro que tem algumas caracteristicas que podem melhorar uma possivel manutenção, ou redução de custos, e componentes, mas para o caso de leds acesos com bateria acredito que a sua resposta já é a mais adequada.

 

Veja bem, se tivesse uma bateria com maior tensão, digamos 12V, poderia ligar vários leds em série e apenas um resistor para eles.

 

Já com uma bateria de tensão baixa, poderia ligar uma menor quantidade de leds, e talves até nem chegasse a acender nenhum led de tão baixa a tensão.

 

Mas para o caso de ter que usar apenas uma pilha, de 1,5V poderia pesquisar sobre 'ladrão de joule' é um circuito bem simples que consta de um transistor chaveando a tensão em um indutor, e como é capaz de armazenar energia em forma magnética pode acender led com junção que não acenderia diretamente na pilha.

 

De uma olhada na pesquisa:

 

https://www.google.com.br/search?q=ladr%C3%A3o+de+joule+led&ie=utf-8&oe=utf-8&aq=t&rls=org.mozilla:pt-BR:official&client=firefox-a&channel=sb&gfe_rd=cr&ei=Xwe6U-vgOcGi8wfz5oHQDA

 

Boa sorte!

[val rock]

rtek, valeu pela ajuda, é vou ligar tudo em paralelo mesmo, já que só vai dar mais trabalho, visto que os resistores não são caros, e assim posso ligar mais leds e acho que assim dou mais vida para a bateria que é de 700 mAh, agora meu outro "problema", fazendo a ligação em paralelo, é possível ligar só um dos módulos ou 2 ou três módulos somente, pois como no esquema, são 4 módulos independentes , que podem ser ligados todos juntos ou não, se isso for possível, se não paciência. abraços!