CARACTERÍSTICAS DE PROJETO DE FOCOS SEMAFÓRICOS EFICIENTES PARA OPERAÇÃO COM SUPRIMENTO DE ENERGIA EM CONDIÇÕES DE EMERGÊNCIA PARTE I Manoel F. de. Medeiros Jr., Joáz S. Praxedes Laboratório de Eng. de Computação e Automação, Depto. de Eng. Elétrica, Univ. Fed. do Rio G. do Norte C.E.P. 5907-970 Natal, RN, BRAZIL E-mails: firmino@leca.ufrn.br, joaz@leca.ufrn.br Resumo Apresentam-se neste trabalho alternativas para redução do consumo de energia elétrica na rede de semáforos veiculares. Discutem-se possibilidades de adaptações nos sistemas existentes, para uso de energia de emergência a partir de baterias de chumbo-ácido, durante interrupção no fornecimento de energia da rede pública. Aspectos de projetos de dispositivos mais eficientes, quanto ao consumo de energia, são também analisados, tendo como enfoque uma autonomia satisfatória de funcionamento do sistema em regime de emergência. Abstract In this work, alternatives for reduction of the consumption of electric energy in the existing vehicular traffic signals network are presented. Possibilities of adaptations in the existing systems, for use of emergency energy from lead-acid batteries, during AC failures in the power network are discussed. In order to obtain a satisfactory autonomy of the system in emergency regime, issues on projects of more efficient devices, related to the consumption of energy, are also analyzed. Key Words Traffic lights, energy efficiency, optimal power consumption. 1 Introdução Apesar das recentes modernizações nos equipamentos controladores de semáforos, hoje concebidos à base de microprocessadores, permitindo assim uma grande flexibilidade no controle do tráfego de veículos, a atual rede de sinalização instalada no Brasil não possui autonomia, relativamente às interrupções no suprimento de energia elétrica. Além disso, a sinalização ainda é baseada em dispositivo focal do tipo incandescente, que possui alto grau de ineficiência energética. Esse tipo de fonte de luz está sendo objeto de gradual substituição por outros, de tecnologia mais avançada e consumo muito inferior, como é o caso das lâmpadas fluorescentes do tipo PL, bem como das modernas lâmpadas baseadas em LEDs (diodos emissores de luz). O uso de materiais alternativos, o aperfeiçoamento dos métodos de purificação do semicondutor e o avanço na tecnologia de fabricação produziram um aumento na eficiência luminosa de maneira a viabilizar a utilização de LEDs, em substituição a dispositivos de iluminação, ou em outras aplicações que exigem alta intensidade de brilho. A figura 1 mostra um gráfico onde se pode ter uma idéia da melhoria da eficiência luminosa dos LEDs ao longo dos últimos anos (ref. [5])..A associação de elementos como o alumínio, o gálio, o arsênio, o índio, o fósforo, tem favorecido a obtenção de compostos capazes de aumentar significativamente a variedade das aplicações de LEDs, fazendo com que estes passem de dispositivos indicadores para iluminadores, como mostra a referência [9]. Figura 1. Evolução da Eficácia Luminosa de LEDs Fonte: Traffic Technology International 96 O grande interesse pelos diodos emissores de luz se deve ao fato de que apresentam baixo consumo, baixos níveis de aquecimento, alta pureza de cores, devido ao caráter bem definido dos comprimentos de onda da radiação emitida. Citem-se, ainda, o rápido tempo de resposta e o longo tempo de vida quando comparado à durabilidade dos dispositivos convencionais de emissão de luz, além de uma resistência a choques mecânicos consideravelmente maior. Os LEDs emitem luz altamente saturada, isto é, próxima da luz monocromática (ref. [6]). Países, onde a confiabilidade do suprimento de energia através da rede pública é relativamente elevada, justificam a adoção da tecnologia de LEDs, simplesmente tendo em vista o fator conservação da energia. Acrescente-se ainda a esse fator, uma forte redução nos custos de manutenção por aumento da vida útil: enquanto as lâmpadas incandescentes possuem especificações de vida útil em torno de 1.000 horas, as lâmpadas de LEDs possuem especificações correspondentes de 100.000 horas.
Propriedades de Interesse em Ambiente de LEDs para Semáforos Considerando o enfoque deste trabalho, dentro do qual está implícita a necessidade do uso da tecnologia de LEDs como dispositivos focais de sistemas de semáforos veiculares, torna-se imperativo que sejam conhecidos conceitos de propriedades e ensaios que permitem avaliar a adequação de características de dispositivos baseados em LEDs às suas aplicações específicas. Alguns dos itens mais relevantes são relacionados a seguir. a) Módulo de LED: Um conjunto de LEDs e lentes, capaz de fornecer indicação em formato geométrico bem definido. O módulo deve ser adaptável à unidade ótica de porta-focos semafóricos convencionais, que é constituída de lâmpada, soquete, lente, refletor e gaxeta de vedação. b) Ensaio de Estabilização da Luz. O procedimento pelo qual um módulo de LED é energizado, a uma dada temperatura, e para um intervalo de tempo especificado, a fim de causar a estabilização da luz emitida. c) Cromaticidade. A cor da luz emitida por um módulo LED, especificada em coordenadas x-y, no diagrama de cromaticidade, de acordo com o observador padrão definido pela Comission Internationale d Eclairage (CIE). A radiação emitida pelos diodos emissores de luz tem características monocromáticas. Em outras palavras, os LEDs produzem luz com cores em comprimentos de onda estreitos e bem definidos. A cor da luz dos LEDs é função dos materiais semicondutores usados na junção. Dessa forma, não é necessária a utilização de filtros (lentes) tais como os que são requeridos pela luz incandescente. O uso desses filtros na luz incandescente, contudo, não evita que a luz emergente contenha componentes de comprimentos de onda da cor não dominante, isto é, que seja impura, quanto à cromaticidade, uma vez que os filtros permitem passagem de luz de vários comprimentos de onda (o que corresponde, na prática, a várias cores), permanecendo uma cor dominante aparente ao observador. No caso dos LEDs, às vezes lentes são usadas, não para definir cor e sim para ajustar a região de luminosidade a condições exigidas pela aplicação. Particularmente, tem sido constatado o uso de lentes externas nas fontes de LEDs, em situações de definir a cor desejada, a partir do momento em que estão sendo fabricados LEDs brancos de alta intensidade luminosa, fato acontecido recentemente (ref. [5]). d) Efeito Fantasma. O efeito da incidência da luz solar diretamente sobre o Módulo LED desligado, de forma a provocar a aparência de que o módulo está ligado. Os módulos de LEDs têm apresentado melhor comportamento quanto ao efeito fantasma, do que os focos tradicionais. e) Degradação de Intensidade Luminosa. A redução da intensidade luminosa que normalmente ocorre quando o módulo de LED permanece em operação por um extenso período de tempo (p. ex. meses, anos). Este item de avaliação em ambiente de LEDs assume importância maior que no de lâmpadas incandescentes por causa da longa vida útil dos LEDs. No caso de lâmpadas, essa característica é ofuscada pela sua queima precoce, fazendo com que a substituição por uma lâmpada nova, em períodos curtos, não dê lugar a degradações importantes na luminosidade. Estudos têm indicado que os fatores que mais influenciam a queda da luminosidade são o calor e a umidade, que causam alterações na junção dos semicondutores, reduzindo a emissão de luz. Deve-se considerar que os módulos de LEDs trabalham expostos ao tempo, implicando em que o calor gerado pelos componentes eletrônicos não encontra meios de se dissipar adequadamente. A degradação da luz é influenciada por fatores como o calor gerado pelas partes resistivas dos LEDs (por exemplo, os LEDs de AlInGap apresentam mais calor deste tipo que os de AlGaAs), a quantidade de LEDs dentro do arranjo em questão, as características dissipativas dos componentes acessórios, tais como lentes, refletores (ref. []) f) Distorção Harmônica Total (THD). Este também é um fator que deve estar presente na análise de características de dispositivos que reúnem muitos componentes que apresentam THD não desprezível, como é o caso dos módulos LEDs. O maior impacto negativo de um alto fator de distorção harmônica total ocorre quando muitos dispositivos são concentrados em um mesmo local e alimentados por sistemas polifásicos. Nesses casos, o fenômeno pode assumir proporções significativas no balanceamento das fases. g) Night Dimming. Operação que corresponde à redução do nível de luminosidade, visando adequá-la a níveis mais apropriados para condições específicas temporárias do meio ambiente. No caso particular focos semafóricos, é possível reduzir o nível de luz durante a noite, em relação ao nível válido para o dia, sem prejudicar o cumprimento dos requisitos mínimos de visibilidade. Tal medida, aceita e regulamentada pelos órgãos normativos, evita o consumo desnecessário de energia, aumentando as capacidades de os sistemas operarem nas situações de alimentação por fontes alternativas degradáveis. O comando dessa operação é baseado geralmente em um sensor fotoelétrico e pode ser do tipo proporcional ou binário. No primeiro caso, o nível de saída de luz é reduzido continuamente, de acordo com a redução da luz ambiental. No caso binário, a redução é feita por passos, usando-se níveis discretos, geralmente um para a noite e outro para o dia. O ITE, Institute of Transportation Engineers organismo internacional responsável pela normatização de assuntos de trânsito veicular - estabelece que o dimming deverá manter a luminosidade dos módulos LEDs, no ângulo de coordenadas -,5 o vertical e,5 o horizontal em, no mínimo, 30% dos valores
mínimos especificados para as mesmas coordenadas (ref. [4]). h) Entrelaçamento. Forma como os LEDs são dispostos e interligados eletricamente em 'strings' ou filas, ao longo da superfície onde são montados. Esta característica tem influência sobre o desempenho do módulo de LEDs em caso de falha de um ou mais LEDs, podendo caracterizar ou não a falência do dispositivo e a conseqüente substituição por outro. i) Falha. A definição de falha passa a levar em consideração um nível mínimo de luminosidade, abaixo do qual o dispositivo focal é considerado inviável para uso. Atualmente, o ITE considera este limiar como sendo 50% dos requisitos mínimos exigidos para o brilho inicial (ref. [4]). 3 Alternativas para redução do consumo As medidas para redução da potência consumida nos focos podem ser divididas em duas categorias descritas a seguir. a) Tipos Especiais de Focos. Esta categoria de medidas sugeridas baseia-se na concepção de focos que têm características novas, incorporando-se formatos especiais que exigem menor quantidade de LEDs na sua área útil, sempre obedecendo aos limites mínimos exigidos pelas normas vigentes (v. referência [1]). Além disso, é sugerida a adoção maciça de focos tipo seta, em detrimento dos redondos, sempre que possível, considerando a redução de consumo, que chega a atingir um nível superior a 80%. Tal redução proporciona benefícios muito importantes por ocasião de operação em situações de emergência ativadas pela falha na rede pública de energia elétrica. b) Regimes Especiais de Operação Este caso refere-se a operação de focos em regimes especiais, denominados, neste trabalho, da seguinte forma: Operação Emergencial, definida como a operação do sistema de semáforos durante a falta de energia elétrica na rede pública supridora. As medidas de contenção consistem basicamente na desativação de focos considerados dispensáveis durante a falta de energia, utilização de focos especiais, ativação de modos especiais dos focos programáveis (ref. [1]) e do modo piscante; E a Operação Dimming, utilizada geralmente à noite e caracterizada pela redução da intensidade luminosa a níveis compatíveis com a iluminação ambiental noturna. 4 Projetos de focos para extra-baixa tensão O sistema de controle semafórico de tráfego de veículos, que opera em extra-baixa tensão tem, no aspecto de eficiência energética, um de seus principais fundamentos. A utilização de um sistema com melhor eficiência, resulta em operação em condições de falta de energia na rede pública por períodos mais longos e, opcionalmente, permite minimizar as capacidades das fontes de emergência. 4.1 Aspectos da modelagem dos focos de LEDs A fim de construir o módulo focal de LED, várias dezenas (às vezes até centenas) de LEDs devem ser agrupadas na área física desejada, interligando-os eletricamente entre si, de forma a compatibilizar a tensão de entrada do conjunto com a tensão de alimentação disponível. Como as tensões típicas de cada LED são da ordem de 1,5 V a 3 V, o arranjo adequado para interligação é do tipo série-paralelo, com cada fila ou string de LEDs em série contendo poucos LEDs (6 ou 7 no máximo), na presente aplicação. O número de strings em paralelo depende dos tipos e características dos LEDs utilizados no projeto, bem como das especificações que se pretendem atingir, sendo a luminosidade a principal delas, no caso da presente análise. 4. Modelagem exponencial Para os propósitos deste trabalho, a análise do desempenho do dispositivo focal, constituído de vários LEDs em arranjo série-paralelo, deve envolver a investigação de suas características para todas as condições de variações dos agentes que têm influência sobre seu comportamento final. Como exemplo de tais variáveis, citam-se a temperatura, o envelhecimento, as alterações da tensão de alimentação e as mudanças dos parâmetros de componentes agregados. A possibilidade do uso de recursos computacionais para determinação de resultados das análises dessas situações, facilita a tarefa de solução dos sistemas de equações envolvidos, cedendo lugar à utilização de modelagem mais representativa do comportamento real do dispositivo. Nesse contexto, várias simulações, através de métodos computacionais, foram feitas usando-se a equação geral que regula a relação entre a tensão V e a corrente I D presentes em um diodo: I D I S e 1 (1) A partir do conhecimento de dois pontos da curva, lidos a partir do gráfico do dispositivo, podem ser determinados os parâmetros e I S dessa equação. Os dois pontos escolhidos são o ponto típico informado pelo fabricante e um ponto, na região de operação recomendada, que oferece melhor condição de leitura. Denominando esses pontos de (V 1, I 1 ) e (V, I ) e introduzindo-os na equação do dispositivo, tem-se I I e 1 1 s 1 e I I e s 1 Essas duas equações formam um sistema não-linear, que pode ser resolvido através da aplicação de algum método iterativo, para determinar os parâmetros I s e. Escolheu-se, para tal fim, o método de Newton- Raphson, tendo este apresentado ótimas características de convergência. A fim de ()
implementar o algoritmo de solução, definiram-se as funções: f1 x I e 1 s 1 I1 0 e... f x I e s 1 I 0. (3) Assim, a equação de iteração fica: p 1 p p I s I s p 1 f1 J f. (4) Onde J é a matriz Jacobiana. Como uma primeira estimativa da solução, desprezou-se I s, em presença de I s e, de maneira que: 0 0 I V1 s I1e e 0 1 I ln V 1 I1 Como o ponto extra-típico lido no gráfico contém alguma margem de imprecisão inerente ao processo de leitura gráfica, foram feitas simulações para determinação dos parâmetros da equação do dispositivo a partir do ponto típico da corrente reversa de saturação indicado pelo fabricante. Os resultados não foram satisfatórios, conforme ficou comprovado nas iterações das soluções, em virtude do fato de que a região da curva onde se situa o ponto de corrente reversa, é fortemente suscetível à sensibilidade numérica. Dessa forma, o processo de utilização de dois pontos situados na região indicada para operação foi assumido como o que melhor representa o comportamento tensão-corrente do LED, para os objetivos da presente aplicação. O gráfico da figura mostra uma comparação entre as curvas obtidas pelos três processos de modelagem citados, construídas a partir de leituras dos gráficos do fabricante relativos aos dispositivos que serão utilizados nos projetos desenvolvidos a seguir. O grau de exatidão pode ser visualizado comparando com os respectivos gráficos constantes das folhas de dados do fabricante. recomendada quando a tensão de alimentação é muito maior do que a tensão aplicada ao LED ou conjunto série de LEDs. Sendo I X, V X, V e R LIM, respectivamente, a corrente e a tensão no LED (ou no string), a tensão de alimentação e o valor da resistência de limitação, a equação do circuito de alimentação é: I X X / RLIM Essa expressão permite observar que se V x for muito pequeno em relação a V, as variações em V x não afetarão sensivelmente a corrente I X que atravessa os LEDs. Infelizmente, este não é o caso da aplicação em estudo, caracterizada por tensão de alimentação baixa e requisitos muito rígidos quanto à estabilidade da corrente, por causa da forte dependência com a luminosidade. Em tal situação, pequenas diferenças na característica tensão-corrente entre os LEDs, em um string, podem causar alterações importantes nas correntes, comprometendo a uniformidade da luminosidade. Em razão disso, há a necessidade de introduzir um circuito capaz de estabilizar a corrente em cada LED, ou, pelo menos, reduzir as variações aos níveis que sejam compatíveis com a aplicação em questão. A figura 3 apresenta uma solução para consideração nos projetos a serem desenvolvidos. As funções e definições dos elementos desse circuito são descritas a seguir. 4.3 Circuito Excitador de LEDs A ordem de grandeza das tensões de excitação de cada LED individual (1,5 V a 3 V, tipicamente), em relação à tensão de alimentação, impõe certas restrições ao uso de um resistor limitador, que é comumente adotado como elemento de fixação da Legenda: o o o o => modelagem exponencial a partir de I S e ponto típico lidos no gráfico do fabricante. - - - - - => modelagem linear a partir de dois pontos da região típica. => modelagem exponencial a partir do ponto típico e de outro ponto da região típica de operação (adotada para os projetos neste trabalho). Figura : Resultados de Modelagens Linear e Exponencial para o LED AlInGaP II, Modelo HLMP-ED31-QT000 (Vermelho), da Hewlett Packard corrente do LED dentro de seus limites especificados. A referência [3] (ABD-007) discute, em detalhes, essa questão. A utilização do resistor limitador como único meio de limitar a corrente, só é Figura 3: Circuito Excitador de Fila de LEDs D => diodo de silício; Vz => tensão do diodo zener; Iz => corrente do diodo zener e do diodo de Si; V CE => tensão da região ativa do transistor;
R B, R E => resistências de polarização do transistor ativo; Q => TJB de ganho de corrente. => fila (string) de LEDs em série Vs => tensão aplicada ao string; I B => corrente de base do transistor; V F => tensão de alimentação; Iz K => corrente direta mínima diodo zener, para mantê-lo como regulador; mín, máx => valores mínimo e máximo de de acordo com os transistores disponíveis; R B => resistência de base, destinada a estabelecer a tensão de emissor; V D => tensão sobre o diodo D; P R => perdas no resistor R; P E => perdas no resistor de emissor R E; P tr => perdas no transistor;p B => perdas no resistor de base R B ; P D => perdas no diodo de silício; P Z => Perdas no diodo zener; P stot => perdas no circuito excitador. Esse circuito utiliza o fato de que o transistor de junção bipolar pode ser uma aproximação razoável da fonte de corrente que deverá estabilizar a corrente do conjunto de LEDs em série dentro das margens aceitáveis (ref. [8]). A concepção desse excitador de LED é mais abrangente, pois permite corrigir distorções na luminosidade total do foco, originadas em três causas, resumidas a seguir: (a) distorção por tolerância. Trata-se da variação da corrente do LED (portanto, da luminosidade) com eventuais ocorrências de LEDs em uma fila com valores de tensão direta diferentes das de LEDs de outra fila. O transistor ativo cumpre a função de tornar a corrente de string quase que independente da tensão V S. A tensão estabilizada do diodo zener determina um valor estável para a tensão do emissor e, conseqüentemente, da corrente do LED. (b) distorção por variação da tensão de alimentação. A variação da tensão V F aumentará a corrente no zener mas não a tensão V B, mantendo inalterada a tensão de emissor e, portanto, a corrente de emissor e a corrente dos LEDs. (c) distorção por efeito da temperatura. O aumento da temperatura, além de reduzir a luminosidade, produz modificações também no próprio circuito de drive (transistor). A redução do efeito sobre o transistor é conseguida pela atuação do diodo de silício, escolhido de tal forma a compensar as variações ocorridas na tensão base-emissor, causando uma certa independência da tensão de emissor com as variações de V BE (ref. [7]). Os efeitos da temperatura sobre o parâmetro do transistor são benéficos, nesta aplicação, uma vez que o crescimento da temperatura causa aumento na corrente de coletor, compensando a queda de luminosidade dos LEDs por influência desse mesmo aumento de temperatura. Este fato deverá ser considerado na determinação do desempenho final para as condições de pior caso, e na escolha do transistor adequado. Quanto aos efeitos sobre os LEDs, por causa da sensibilidade da corrente de emissor para com qualquer variação ocorrida em V Z, fez-se uso do fato de que os diodos zener de tensões de 6 V ou mais apresentam coeficiente de temperatura positivo. Com isto, o aumento de temperatura sobre o circuito excitador não apenas deixa de contribuir para a redução da luminosidade, por variação em V Z, como também poderá determinar uma compensação parcial da perda de luminosidade devida às causas intrínsecas dos LEDs. As principais equações utilizadas para o circuito da figura 3 são mostradas na tabela 1, a seguir. Tabela 1: Equações para projeto e análise de perdas Eqs. deprojeto Eqs. de Perdas R = (V F V z - V D ) / I P Z = V Z I Z R E = V Z / (I L +I B ) P E = R E I E V CE 1 V P R = R I V CE = V F V S V Z P D = V D I D V E = 0,1 V F P TR = I L V CE I B = I L / P B = R B I B I = I Z + I B P stot = P B + P E + P D + I z Iz K, I Z > I DK P TR + P Z + P R R B = (V Z V E ) / I B (V F V D - V Z ) / (I Z I L / mín ) R (V F V D - V Z ) / (I Z I L / máx ) 4.4 Metodologia para Projeto do Foco 4.4.1 Especificações de Referência para os Projetos As principais grandezas normalizadas, que devem ser consideradas nos projetos dos focos, são: a) Intensidade Luminosa Mínima do Foco b) Área Geométrica da Figura c) Degradação da Luminosidade com o Tempo d) Degradação da Luminosidade com o Ângulo de Visada, com a Temperatura e com a Corrente. e) Tolerância da Tensão de Alimentação 4.4. Valores de Saída do Projeto Cada projeto deverá ter como valores finais de saída, para efeito de atendimento aos propósitos deste trabalho, os seguintes dados técnicos: a) Consumo Nominal em Watts b) Tensão Nominal de Operação (V) e Tolerância c) Faixa de Temperatura de Operação ( o C) d) Intensidade Luminosa (Cd) e) Faixa de Tensão de Operação (V ou %) f) Tipo do Foco (Cor, Bitola, Formato) g) Prazo de Garantia 4.4.3 Seqüência para Elaboração de Projetos Uma seqüência que se propõe, para elaboração de um projeto de foco, pode seguir os seguintes passos descritos sucintamente a seguir. 1 o Passo: Definição do foco quanto a cor, (vermelho, verde, amarelo), bitola (00mm, 300mm) e formato (redondo, seta, ou outros, v. ref. [1]). o Passo: Escolha do tipo de LED, entre as opções disponíveis no mercado, que satisfazem às exigências normativas. Os requisitos a serem observados, neste passo, devem levar em consideração variáveis como o
ângulo de abertura do dispositivo, o comprimento de onda dominante da luz emitida, a eficácia luminosa, os limites de variação da intensidade luminosa no eixo ótico, a faixa de temperatura de operação e recomendações do fabricante quanto a aplicações. 3 o Passo: Definição da Luminosidade por LED As faixas de variações das luminosidades dos LEDs são muito amplas, por motivos relacionados com o processo de fabricação e a tecnologia de purificação da matéria prima. Para oferecer melhores opções aos consumidores, os fabricantes de LEDs organizam e classificam seus produtos em sub-faixas, devidamente referenciadas nos códigos dos dispositivos. Em geral, os limites especificados nas folhas de dados dos fabricantes, para as sub-faixas, estão sujeitos a uma tolerância de 15%. 4 º Passo: Requisitos mínimos de luminosidade. Aqui, a referência tem como fundamento os valores estabelecidos pelo ITE. 5 º Passo: Correções na luminosidade Trata-se de atualizar o valor de luminosidade individual do LED adotado, geralmente referido a condições típicas padronizadas, para condições reais severas, quanto a temperatura ambiente, degradação com o tempo, corrente de excitação e ângulo de observação. 6 º Passo: Determinação da quantidade de LEDs. Determina-se quantos LEDs são necessários para produzir a luminosidade total mínima requerida. 7 º Passo: Tamanho e quantidade de Filas. A configuração do arranjo série-paralelo dos LEDs, isto é, quantos LEDs terá cada fila ou string e quantas filas comporão o conjunto. Há condições normativas a serem observadas. Os arranjos deverão garantir que a queima de um único LED não cause redução da luminosidade total a valores inferiores a limites normalizados. 8 º Passo: Determinação de Características Elétricas Aqui são determinadas características tais como, tensão nominal de alimentação e sua tolerância, Potência Nominal de Consumo, Perdas Energéticas. 9 º Passo: Reajuste de Características Eletro-óticas Determina-se, nesta etapa, o comportamento das características elétricas e óticas em função das variações das condições de operações em serviço. baterias automotivas. Informações sobre algoritmo de projeto, detalhes construtivos e tabelas de autonomia serão analisados em um próximo trabalho com esse objetivo. Referências 1 Joáz Santana Praxedes: Eficiência Energética em Sistemas Semafóricos e sua Operação com Suprimento de Energia em Condições de Emergência. Tese de Mestrado, PpgEE-UFRN, out/1999. Projection of Long Term Light Output Performance for AS AlInGaP LED Technology Application Brief I007, Hewlett Packard, 1996. 3 Solutions for Common LED Design Erros in Segmented Display and Multi-indicator Applications, Application Brief D007, Hewlett Packard, 1995. 4 Interim LED Purchase Specification, Vehicle Traffic Control Signal Heads, Part: Light Emitting Diode (LED) Vehicle Traffic Signal Modules, Institute of Transportation Engineers (ITE), 1998. 5 Durgin, Gary Precision Lensing: a critical factor in LED implementation, Traffic Technology International 96, N.J., U.S.A., 1996. 6 Lighting Research Center, - Optimizing the Design and use of Light Emitting Diodes for Visually Critical Applications in Transportation and Architecture, School of Architecture, Rensselaer Polytechnic Institute, Troy, NY, U.S.A. 7 Millman, Jacob & Halkias, Christos C. Eletrônica, a Ed., Vols 1 e, McGraw Hill, São Paulo, 1981 8 Malvino, Albert Paul, - Eletrônica, 4ª Ed. Vols 1 e, Makron Books, São Paulo, 1995 9 Bierman, Andrew LEDs: From Indicators to Iluminators, Lighting Research Center. 5 Conclusões Neste trabalho, procuraram-se ressaltar as principais propriedades dos LEDs como dispositivos de iluminação, bem como apresentar os principais aspectos envolvidos no projeto de focos semafóricos, utilizando esses dispositivos. O circuito excitador aqui proposto foi idealizado, de maneira a compensar grande parte dos efeitos negativos da temperatura sobre a luminosidade dos LEDs. Os focos projetados de acordo com a metodologia apresentada, mostraram-se suficientemente eficientes, para garantir uma autonomia razoável, com suprimento de energia em situação de emergência, feito a partir de