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Leds

Debido a su bajo costo, facilidad de uso, características y bajo consumo, los hace ideales para ser utilizados en cualquier proyecto aunque sea alimentado por baterías y es que sirven para multidud de cosas.

En las siguientes líneas veremos qué son, cómo se conectan y las maneras de usarlos.

¿Qué es un diodo LED?

Los diodos LED como su nombre indica, son diodos (unión PN), por lo que para que conduzcan deberán ser polarizados directamente, es decir, que la tensión sea mayor en el ánodo que en el cátodo.
Este tipo de diodos tiene la capacidad de iluminar cuando la intensidad circula por ellos, y con más fuerza cuanto más circule, siempre que esté dentro de unos parámetros. El color depende del material usado como semiconductor así como las técnicas de fabricación y van desde el infrarrojo hasta el ultravioleta, pasando por todo el espectro visible a nuestros ojos.

Vienen encapsulados en plástico transparente o tintado del color que emite para una mayor facilidad de uso y su potencia no suele ser muy alta debido a la baja capacidad de conducción térmica del plástico, por ello, para mayores potencias se usan leds de potencia en las que la unión va pegada a una base de aluminio que hace las veces de disipador, evitando en mayor medida los problemas de sobrecalentamiento.


Led normal

Led de potencia

Forma física
 
 



  1. Lente de epoxy
  2. Cable de conexión
  3. Copa reflectante
  4. Semiconductor
  5. Yunque
  6. ??
  7. Patillaje
  8. Chaflán
     A. Ánodo
     B. Cátodo

LEDs y resistencias

Casi siempre que haya un led funcionando, junto a él habrá una resistencia. Esto es debido al voltaje de operación, que depende del material del que está fabricado así como del color de la luz, suele ser distinto al de alimentación, necesitando realizar una adaptación.
Para realizar dicha adaptación con la resistencia, debemos hacer que sobre ella caiga el voltaje sobrante que no necesite el LED, ya que si no, podría llegar a romperse o explotar y para ello usaremos la ley de Ohm.

El circuito que vamos a montar sería el siguiente:


Circuito con un LED
  • Vr = voltaje que cae en la resistencia, que es el voltaje de alimentación menos Vf
  • Vf = voltaje que cae en el diodo
  • Vcc = voltaje de alimentación
  • If = intensidad por el diodo y resistencia
Donde If y Vf son conocidos, ya que nos deberán aparecer en la hoja de características del diodo o si no tenemos dicha hoja, podremos tomar unos valores aproximados que probablemente nos funcionen correctamente:
  • 2V para rojo, amarillo, naranja y verde amarillento
  • 3,5V para azul, blanco, UV y verde puro
  • Intensidad de 20mA para todos los colores
Si queremos ajustar más los parametros, existe una detallada tabla en la Wikipedia.

En el caso de que queramos conectar varios LEDs en paralelo, se deberá sumar la intensidad If de cada LED y hallar la total y si, en cambio, los queremos conectar en serie, deberemos sumar la Vf de cada uno.

Por lo que la fórmula para calcular la resistencia nos quedaría de la siguiente forma:


La resistencia que obtengamos de esta fórmula, será la resistencia que hará que se cumpla las condiciones exactamente, pero comercialmente no se vende cualquier valor de resistencia, si no que sólo se pueden comprar unos cuantos, que vienen determinados por la precisión y escala y cuyo valor viene dado por un código de colores para facilitar su identificación, asi que deberemos aproximarlo al valor comercial más cercano.

Si por ejemplo queremos usar un LED con Vf de 2,2V e If de 10mA junto con una fuente de alimentación de 5V (Vcc), la fórmula quedaría de la siguiente forma:


Como hemos dicho antes, la resistencia hay que normalizarla, por lo que si tenemos a disposición resistencias con valores de la escala 12 (que es la más normal), cojeremos una de 270 ó 330.


Circuito montado y funcionando

Si montamos el circuito podremos ver que las condiciones que hemos establecido se cumplen, unos 10mA de intensidad y 2,2V sobre el LED, pasa algo más de intensidad debido al que el valor de la resistencia que hemos puesto tras normalizarla es menor a la calculada.

Para facilitar la tarea del cálculo de resistencias, existen páginas web que introduciendo los parámetros nos dan directamente el valor de ésta.
Y si no queremos depender de una calculadora u ordenador, podemos recurrir a pequeños ingenios:




Calculadora de resistencias para leds

Decodificador código de colores

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