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LED versus Capacitor Eletrolítico

Escrito por Aldoberto. Publicado em Artigos e Notícias

Como todos os vendedores de produtos de iluminação a LED comentam e todos nós já vimos em propagandas de lâmpadas e luminárias a LED, um bom LED pode durar muito tempo, até mesmo mais de 50.000 horas, desde que tenha um bom dissipador de calor, e a temperatura da sua junção esteja sob controle. Por isso, não se pode economizar nesse ponto, garantindo que o dissipador seja eficiente para um correto gerenciamento térmico da temperatura de junção do LED.


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Mas não basta um bom dissipador para o LED (que nas lâmpadas forma o próprio "corpo" do produto). Não se esqueça que o driver de alimentação desse LED também precisa de uma boa dissipação de calor. 

Nos drivers existentes em lâmpadas e luminárias compactas, como nas chamadas dicróicas LED, nas lâmpadas LED PAR ou de formato bulbo, nas lâmpadas AR, e até mesmo nas tubulares LED ou luminárias de embutir no teto, há pelo menos um componente que representa um ponto fraco: o capacitor eletrolítico.

Capacitor Eletrolìtico
A temperatura típica de operação, especificada pelos fabricantes de capacitores eletrolíticos, está na faixa de 85°C a 105°C, para uma vida útil de 2.000 a 3.000 horas. É assim que os capacitores eletrolíticos são especificados: uma temperatura operacional máxima para um compromisso de vida útil mediana de 2.000 a 3.000 horas. 

No entanto, se os LEDs podem durar muito mais que 3.000 horas, não tem sentido o driver poder apresentar algum problema em um tempo de uso muito menor, por isso é importante observar esse relevante "detalhe técnico", que normalmente não recebe a devida importância.

A vida útil de um capacitor eletrolítico praticamente dobra a cada 10 °C de redução em sua temperatura de operação. Assim, se ele estiver 40 °C abaixo da temperatura de operação especificada pelo fabricante (redução de 4 x 10°C) , terá um ganho de 2^4 = 16, ou seja, 16 x 3.000 = 48.000 horas. Ou, no pior caso, 16 x 2.000 = 32.000 horas. 

Assim, sua vida útil torna-se compatível com a vida útil do LED.

Mas, perceba que reduzir 40°C significa colocá-lo para funcionar a 45°C, o que na prática pode não ser possível quando o driver está inserido dentro de uma tubular LED, ou inserido no dissipador de uma lâmpada LED de pequeno porte, como normalmente acontece, ou mesmo em um circuito driver "econômico" de uma luminária high-bay ou downlight.

Observe que a maioria das lâmpadas e luminárias de LED têm uma vida útil divulgada nos catálogos e páginas web sem qualquer referência à temperatura ambiente, sendo que 40.000 ou 50.000 horas de funcionamento, sem que haja defeito em um driver usando capacitor eletrolítico, só seria possível em um ambiente ao redor da lâmpada ou luminária mantido abaixo de 25°C, e com uma condição favorável para dissipação de calor, de modo que os capacitores eletrolíticos do driver ficassem com temperatura abaixo de 45°C, o que na prática dificilmente acontece.

Claro que existem técnicas de projeto para minimizar os problemas que podem surgir com a degradação do capacitor eletrolítico no circuito do driver, mas que certamente encarecem o projeto. Por isso, normalmente luminárias e lâmpadas LED de boa qualidade, e "honestas" na vida útil apresentada, geralmente custam mais caro, e dificilmente prometem mais do que 35.000 horas de vida útil, além de citar, no caso de lâmpadas, que o produto não pode ser instalado em luminárias fechadas, nichos ou lustres que dificultem uma boa circulação do ar ambiente pelo corpo dissipador da lâmpada, chamando a atenção para a importância de garantir um fluxo de ar para que o dissipador consiga manter a temperatura superficial em um limite aceitável ou desejado (normalmente abaixo de 60°C).

O aumento da demanda por Iluminação a LED leva ao natural aumento de concorrentes e uma forte disputa pelo mercado, e para alavancar vendas em um mercado que cresce exponencialmente, muitos fabricantes e importadores, em busca de preços mais agressivos, abrem mão da qualidade e reduzem custos onde não deveriam, colocando no mercado LEDs que acendem cada vez mais fortes, mas que não ficarão acesos por muito tempo, pelo menos não pelo tempo que poderiam durar. 

Então, fique atento...e não compre produtos de iluminação a LED apenas comparando preços.


 


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