Teor�a y C�lculo de circuitos con LEDS

(Por Tropic, Team Calibra 026)

El cap�tulo "Teor�a":

Qu� es un diodo LED?:

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Es un diodo que cuando est� en conducci�n (polarizaci�n directa) libera energ�a en forma de radiaci�n electromagn�tica visible, de una determinada longitud de onda (color) dependiendo de la tensi�n caracter�stica del diodo.

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Se fabrican como peque�as l�mparas, encapsulando el semiconductor en pl�stico transparente que puede ser de distintos colores. (rojo, amarillo, naranja, verde etc.)

Caracter�sticas el�ctricas necesarias para el c�lculo de resistencias:

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La corriente que soportan ronda los 20 mA, y se pueden conectar a cualquier valor de tensi�n siempre y cuando respetemos esta intensidad m�xima. Para ello, y partiendo de varios datos del led que se recogen en su hoja de caracter�sticas, calcularemos una resistencia limitadora que habr� que intercalar en serie con el LED con una formula derivada de la ley del amigo de todos los electr�nicos y electricistas :D Mr. Ohm :D

conexion de un led

Caracter�sticas t�picas de los leds:

Estas caracter�sticas deber�a d�rnoslas el comerciante. Por otro lado, con la referencia del LED se puede buscar la hoja de caracter�sticas t�cnicas en Internet. Los valores que se rese�an aqu� abajo son t�picos / orientativos, y no contractuales :D El escribiente no se hace cargo de LEDS petados usando estos datos... :D

Ca�da de Tensi�n en sus bornes:

Es la tensi�n que medir�amos entre las patillas del led mientras este esta iluminado, no es como una bombilla que no tiene resistencia...

Esta tensi�n depende del color (mayor tensi�n cuanto mas elevada sea la frecuencia de emisi�n), y adem�s de la naturaleza del LED (normal o alta luminosidad, por ejemplo) pero esta es una buena estimaci�n para realizar los c�lculos:

Rojo = 1,6 V

Rojo alta luminosidad = 1,9v

Amarillo = 1,7 V a 2V

Verde = 2,4 V

Naranja = 2,4 V

Blanco brillante= 3,4 V

Azul = 3,4 V

Azul 430nm= 4,6 V

Intensidad m�xima:

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Normalmente se habla de 20mA m�ximo, aunque puede soportar picos de muchos mas miliamperios. Para una utilizaci�n continua (iluminado durante largos periodos de tiempo) y para cuidar de su salud y no petarlo ;) utilizaremos un valor menor del m�ximo indicado.

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Se suele usar el valor de 15mA para alargar la vida del LED, es un buen compromiso LUZ / VIDA... usar valores mas altos nos proporcionara, a cambio de menos horas de vida �til, mas intensidad de luz (OJO, hasta un limite!! si el led es flojo por naturaleza, no har�s milagros aumentando este valor al hacer los c�lculos)

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Todo este riesgo de quemarlo es mas acusado cuanta mas luz da el led (alta luminosidad) y en general, cuanta mas tensi�n caiga en el. Es decir, los Azules y los Blancos son muy delicados a las sobrecorrientes...

Variables de la f�rmula de c�lculo de resistencias:

R = Resistencia limitadora en ohmios.

V = Tensi�n de alimentaci�n.

VLED = Tensi�n en bornes del LED, depende del color.

I = Corriente m�xima soportada por el led (20

Esta formula de arriba es "audaz" pensando en luz mas que en vida �til...

El cap�tulo "manos a la obra" :

Como la formulita de arriba es un soberano co�azo, la expresare de manera mas "brico-maniatica" para que todos puedan entenderla:

Resistencia = (Tensi�n Bater�a al Ralent� - Ca�da Tensi�n LED) / Intensidad del LED

Ejemplo de calculo para LED Azul Alta Luminosidad (Ca�da de Tensi�n de 3,4 V e Intensidad de uso 15mA)

Resistencia = (13,4 V - 3,4 V) / 15 mA = 666 Ohmios (0,6 K Ohmios)

A que es facil?? :D Recalculemos ahora la resistencia para 20 mA (intensidad m�xima):

Resistencia = (13,4 V - 3,4 V) / 20 mA = 500 Ohmios (0,5 K Ohmios)

De aqu� deducimos que, a menos valor de resistencia, mas luz, y menos vida para el LED.

Despu�s de realizar este calculo, pediremos la resistencia en la tienda, y nos ofrecer�n el valor normalizado que mas se acerque al valor obtenido por arriba y por abajo. Recordad el temita, si nos dan una resistencia de mas valor que el calculado tendremos mas luz, pero cascar� antes el LED...

Podemos obviar el calculo de potencia y escoger directamente resistencias de 0,25W que aguantaran de sobra. (Para los mas frikis. multiplicad la ca�da de tensi�n por la corriente del LED para obtener la potencia de la resistencia... del orden de 0,05W... :P )

Para meter varios LEDS en serie con una �nica resistencia, habr� que calcularla restando las ca�das de tensi�n de cada led:

Ejemplo de calculo de resistencia para poner 2 LED Azules de Alta luminosidad (Ca�da de Tensi�n de 3,4V por cada uno e intensidad 15mA)

Resistencia = (13,4 V - 6,8 V) / 15 mA = 440 Ohmios (0,4 K Ohmios)

Se desaconseja colocar leds en paralelo con solo una resistencia, al alcanzar la temperatura de funcionamiento se daran variaciones del consumo en los leds debido a sus tolerancias, provocando alteraciones de luminosidad o casques...

Obviamente, se pueden colocar en paralelo cada uno con su resistencia... ;)

Consejo final de c�lculo para chispillas inquietos:

Casi siempre he hecho los c�lculos para 20 mA sin problemas... Para LEDS rojos a veces hasta para 25 mA, jijiji, pero bajo vuestra responsabilidad y riesgo!! Nota: Los LEDS rojos aguantan mas que los azules.

El circuito:

�nodo (+) y C�todo (-) de un LED:

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La patilla mas larga es el �nodo (+)

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La mas corta, y el chaflan del encapsulado corresponden al C�todo (-)

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Truco "fon�tico" para acordarse del patillaje: Corto / C�todo (y "corto" siempre ser� "menos" "-" )

Ejemplo del circuito a montar, la resistencia se suele colocar en el �nodo (+); Un led rojo con una resistencia en serie:

Ejemplo de circuito, dos leds en serie con una resistencia:

Puedes comprobar el valor de la resistencia seg�n la leyenda en forma de anillos de colores que lleva:

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