LEDS¶
por David Toro
Llamado diodo emisor de luz (Light Emitting Diode). Es utilizado en electrónica como indicador de estados (Por ejemplo: para saber si un circuito se encuentra encendido o apagado). Poseen polaridad (solo funcionan si se conectan con la polaridad correcta) donde:
- ÁNODO: es la terminal positiva (por aquí debe entrar la corriente).
- CÁTODO: es la terminal negativa (por aquí sale la corriente).
Donde 𝑅 debe ser calculada para limitar la corriente del LED con el fin de que prenda a su máxima intensidad y no se queme.
Un LED se puede reemplazar por una fuente de voltaje de valor $$𝑉_{LED}$$ (este voltaje esta dado por el fabricante) cuando este se encuentra correctamente polarizado para facilitar los cálculos de diseño. La corriente máxima que puede recibir el LED $$𝐼_{LED}$$ también esta dada por el fabricante.
Nota: Los LED de baja potencia mas utilizados tienen un $$𝑉_{LED}=2.2 𝑉$$ y una $$𝐼_{LED}=10 𝑚𝐴$$
Formulas para calcular la resistencia¶
Siempre se calcula la resistencia 𝑅 dadas unas características del LED que se va a usar y la fuente de voltaje que se tenga (R es desconocida).
Se sabe que el voltaje de la resistencia \(V_R\) es:
$$V_R=V_{in}-V_{LED}$$
Por ley de ohm:
$$V_R = I_R \cdot R$$
Como la corriente en un circuito serie siempre es la misma, se tiene que:
$$V_R = I_{LED} \cdot R$$
Despejando 𝑅 y reemplazando los valores conocidos se tiene que:
$$R=\frac{V_{in}-V_{LED}}{I_{LED}}$$
Ejemplo¶
Diseñe un circuito con una fuente de 12 𝑉 para manejar el LED de potencia, cuyas especificaciones según el fabricante son:
$$𝑉_{LED}=3 𝑉 𝑎 3.8 𝑉$$ $$𝐼_{LED}=350 𝑚𝐴$$
Calculando el voltaje que cae sobre la resistencia 𝑅:
$$𝑉_𝑅=𝑉_𝑖𝑛−𝑉_{LED}$$ $$𝑉_𝑅=12𝑉−3𝑉=9𝑉$$
Analizando solo para el peor de los casos, que seria cuando \(V_{LED}=3V\) puesto que así la resistencia tendría una mayor caída de voltaje por la diferencia. Aplicando ley de ohm y reemplazando:
$$𝑅=𝑉_𝑅/𝐼_{LED} =(9𝑉)/(350𝑚𝐴)$$ $$𝑅=25.71Ω≈27Ω$$ (𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟 𝑒𝑛 5%)
Nota: Para implementar este circuito de potencia, es necesario usar una resistencia que soporte esta potencia:
$$ P=V\times I $$
$$ P_R=V_R\times I_R=9V\times 350mA = 3.15W$$