Javier García Real Dpto. de Tecnología - I.E.S. Fernando Zóbel (Cuenca)

CÁLCULO DE LA RESISTENCIA DE POLARIZACIÓN DE UN LED

Los leds se han vuelto muy populares en las últimas décadas ya que permiten

señalizar distintos eventos (encendido de un aparato, posición de un motor, valor de una temperatura, etc.) con muy poco consumo y gran duración. Por ello han desbancado a las bombillas como testigos en los cuadros de mando, incluso hoy en día ya los vemos en semáforos e incluso linternas.

Existen distintos tipos de leds dependiendo del tamaño (5 mm, 3 mm…) forma (redondos, cuadrados, rectangulares), colores (monocromáticos, bicolores, RGB,…) pero sobre todo se diferencian por el color que proporcionan (que depende del material del que están fabricados). Los primeros leds que se inventaron eran de color verde, rojo o ámbar. Luego fueron apareciendo los infrarrojos (usados en mandos a distancia y sensores ópticos), ultravioletas y azules.

Los leds necesitan tensiones muy bajas para funcionar, cercanas a los 2V (depende del color pero entre los verdes, rojos y ámbar la diferencia es de décimas de voltio), aunque los ultravioletas y azules pueden llegar hasta los 3,5 V y 4,5 V respectivamente.

Debido a que las tensiones que se suelen usar en pilas y fuentes de alimentación son mayores, para poder encender un led necesitamos conectarle en serie una resistencia que absorba el exceso de tensión para no quemar el led.

En este artículo mostraré como se ha de realizar el cálculo para poder encender un led sin quemarlo. Los datos de los que se ha de partir son el tipo de led y la tensión que vamos a usar para encenderlo. Y con los cálculos llegaremos a averiguar la resistencia que tenemos que colocar en serie con el led.

Pongamos por ejemplo que queremos encender un diodo led de color verde. Una vez que sabemos el tipo de led hallamos la tensión y la intensidad que necesitan. Estos datos los podemos obtener del fabricante del led, mirando la hoja de características (datasheet en inglés). Como he dicho antes, los leds verdes necesitan en torno a 2 V. El valor exacto no es muy importante porque la corriente que necesita un led admite cierta tolerancia, por lo que no hay problema si la cifra exacta se aleja unas décimas del valor de 2 V (los rojos por ejemplo necesitan 1,8 V pero se puede hacer el cálculo con 2 V). En cuanto a la intensidad de corriente, normalmente suele ser de 30 mA como máximo, aunque algunos tipos llegan a los 100 mA. Como dato práctico aconsejo usar entre 10 y 20 mA para los leds normales (rojo, verde o ámbar), ya que hacerlo trabajar en el límite es la mejor vía para quedarse sin led al cabo de unos meses de funcionamiento continuo. Es más, si se trata de un led que se conectará a una batería de algún aparato portátil incluso podemos hacerlo funcionar con una corriente de 8 mA, que hará que las baterías duren más y apenas notaremos descenso en el brillo del led.

Resumiendo, tenemos un led que usará 2 V de tensión y una corriente comprendida entre 10 y 20 mA. (por ejemplo 15 mA que es la mitad). A continuación debemos saber la tensión que usaremos para encenderlo. Por ejemplo la batería de un coche que nos proporciona 24 V. Con estos tres datos (tensión y corriente del led, y tensión de la alimentación) ya podemos empezar los cálculos.

La resistencia absorberá el exceso de tensión, es decir:

VVVVVV LEDentaciónaRESISTOR 22224lim =−=−=

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Javier García Real Dpto. de Tecnología - I.E.S. Fernando Zóbel (Cuenca)

Como la resistencia estará en serie con el led, su corriente será la misma que la del led (15 mA en el ejemplo). Ahora aplicamos la ley de Ohm a la resistencia:

Ω==== 67,1466015,022

1522

AV

mAV

IV

RRESISTOR

RESISTOR

Cogeremos el valor normalizado más cercano, que en el ejemplo es 1.500 ohmios, es decir un resistor de 1K5. La tolerancia puede ser del 5% ya que un led no es muy crítico con la corriente (admite una amplia variación entre 10 y 20 mA). En cuanto a la potencia del resistor, ya que un led consume poca corriente no es necesario un resistor de gran potencia, bastando normalmente resistores de ¼ W, ½ W o como mucho 1 W. En el ejemplo, la potencia del resistor sería:

WVR

VPRESISTOR 32,0150022 22

=Ω

==

Como veis, con un resistor de medio vatio es suficiente.

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