Formulas para led

Los LED son utilizados en la mayoría de los circuitos electrónicos. Ellos se utilizan como indicadores comúnmente, pero en la actualidad también hacen parte de la iluminación domestica e industrial.

Y al igual que los demás componentes electrónicos, los LED tienen una forma correcta de conectarse. Para ello debemos tener presente una serie de detalles al momento de conectarlos. 

Lo primero es determinar cual es el valor correcto de voltaje y corriente,  para poder conectar el LED de una forma segura y que este no se dañe en poco tiempo.

Según sea el color del LED, tendremos un valor de voltaje diferente para que este ilumine. Además, debemos conocer el valor seguro de corriente que debe circular por el LED. Los valores de voltaje para los LED más comunes según su color, suelen ser los siguientes:

LED Rojo difuso:    1.8 v.

LED Rojo brillante:    1.9 v.

LED Verde difuso:    2.1v

LED Naranja y Amarillo:  2.0 v

LED Verde, azul y blanco brillante:  3.4 v

La corriente de trabajo para la mayoría de los LED es de 20 ma , pero comúnmente se hacen iluminar con tan solo 10 ma, para prolongar su vida útil. Los LED de alta eficiencia pueden iluminar desde los 5 ma o menos.

Tipos de conexiones: Básicamente los LED  se conectan en forma individual, en conexión serie, paralelo y serie paralelo. Cada una de ellas trae ventajas y desventajas al momento de conectar  uno o varios LED.

Conexión de LED individual: Aquí tenemos un solo LED conectado a una fuente de alimentación, que nos brinda un valor de voltaje y corriente conocidos. Vamos a suponer que tenemos una fuente de alimentación de 12v y 1 amperio de corriente, para conectar un LED rojo difuso por ejemplo, debemos calcular el valor de la resistencia limitadora, ya que si conectamos el LED directamente, este se quemara.

La formula es la siguiente:

(Voltaje de alimentación - voltaje del LED) / Corriente del LED = Resistencia limitadora.

Así que el  LED rojo difuso es de 1.8 v, y lo haremos trabajar con 10 ma, entonces el cálculo nos quedaría así:

 12v - 1.8v = 10.2v / 0.01 A = 1020 Ohmios

El resultado es de 1020 Ohmios. Como este valor de resistencia no es comercial, podemos utilizar la de 1000 Ohmios, el LED recibirá 2.0v en lugar de 1.8 v, pero no le afectara en absoluto. Ahora debemos calcular la potencia disipada por la resistencia. Tomando la Ley de Ohm, seria entonces multiplicar el voltaje de diferencia entre la fuente de alimentación y el voltaje del LED, por la corriente del mismo. Lo cual seria:

10.2v X 0.01 A = 0.102 Vatios

Podemos entonces utilizar una resistencia de ¼ de vatio (0.25W), cuyo valor es comercial.

Conexión de LED en serie: En este circuito se encuentra conectados como mínimo 2 LED, en la forma como muestra la imagen. En este tipo de conexión, los LED requieren una fuente de alimentación que sea igual o superior a la suma de la caída de voltaje entre todos los LED que hacen parte de la serie. Además la corriente que circula por ellos, es igual al consumo  de un solo elemento.

La formula es la misma que vimos antes. Pero ahora debemos sumar el voltaje de trabajo de todos los LED, e imaginarnos que es uno solo para así poder hacer el calculo de la resistencia limitadora de corriente, para la serie.

Voltaje de alimentación - suma de voltaje de todos los LED) / Corriente del LED.

Si tomamos nuevamente el clásico LED rojo difuso de 1.8 v y 10 ma, como ejemplo, conectado a una fuente de 12 voltios. Tendríamos entonces que:

12v - 3.6v  =  8.4v / 0.01A   =  840 Ohmios

Podemos utilizar una resistencia de 820 Ohmios. Ahora calculamos la disipación de potencia en vatios de la resistencia, que seria así:

8.4    v X 0.01A = 0.084 W

Podemos utilizar una resistencia de ¼ o1/8 de Vatio.

Conexión de LED en paralelo: Tenemos un conjunto de LED's conectados de forma individual pero a una misma fuente de alimentación.  En esta conexión, el voltaje no se suma aun existiendo varios elementos. Pero la corriente consumida será la suma de todos los elementos involucrados en la conexión en paralelo. Para calcular la o las resistencias limitadoras, quedaría de la siguiente forma:

Caso 1: Tenemos 2 LED rojo difuso de 1.8v y 10 ma conectados a una fuente de 12 v, los cuales funcionaran con 1 resistencia limitadora. La formula aplicada seria así:

(Voltaje de alimentación - voltaje del LED) /  (Corriente del LED * Cantidad de LED's) 

12v - 1.8v = 10.2 / 0.02 A =  510 Ohmios.

Podemos utilizar una resistencia de 560 Ohmios. Ahora calculamos la disipación de potencia en Vatios.

10.2v * 0.02A = 0.204W

Podemos utilizar una resistencia de ¼ de vatio.

Caso 2 : Tenemos 2 LED Rojos difusos, conectados a una fuente de 12v con resistencias limitadoras independientes para una corriente de 10ma. La formula seria así 

(Voltaje de alimentación - voltaje del LED) / Corriente del LED

12V - 1.8 = 10.2 / 0.01 = 1020 Ohmios

Podemos utilizar una resistencia de 1000 ohmios en cada LED, además la corriente consumida de la fuente, será de 20 ma. Ahora calculemos la potencia disipada, por cada resistencia.

10.2v * 0.01 A =  0.102 W

Podemos utilizar resistencias de ¼ de vatio en cada LED.