Conexión y uso de leds

Conexión y uso de leds.
Los leds son semiconductores que emiten luz al transitar una corriente por ellos. Se
caracterizan por tener un voltaje de caída de tensión, y una corriente máxima a la que
deben funcionar.
Un led típico tiene una caída de tensión de 0.7 Volt y una corriente de polarización de 20
mA. Existen distintos tipos y modelos, los led de alto flujo (por ejemplo Luxeon) tienen
una caída de tensión de 3.7 Volt y 350, 700 o 1000 mA de corriente de polarización.
Es muy importante saber que un led funciona por corriente, no por voltaje. Para hacer que
un led se prenda, tenemos que hacer que circule corriente por el. La manera más sencilla
es a través de un circuito que tenga una fuente de poder (batería, transformador o lo que
sea), una resistencia y el led. No es la mejor manera, pero para una aplicación sencilla es
más que suficiente.
Para saber como configurar nuestro circuito, es muy importante saber la ley de Ohm
En una resistencia, la caída de voltaje es proporcional a la impedancia y la corriente que
circule por la misma.
I
V2
V1
R (ej. 1 k)
V=R*I, que en nuestro dibujo será (V1-V2)=R*1, o sea el voltaje en el nodo V1 va a ser
V*I más que en el nodo V2.
Ahora… un simple circuito para prender un led con una batería de 9V:
Supongamos que tenemos 2 led, de 2 Volt de caída de tensión y corriente de operación
entre 120mA y 150mA. Para irnos a la segura, vamos a diseñar el circuito para que haga
circular 135mA (en la mitad). Necesitamos la batería, una resistencia, y los dos leds.
V1
V2
V3
V4
+ 9V
Tierra (-)
Led1 Led2
R
1. En V1 hay 9 volts que salen de la batería
2. En V2 hay 7 volts. Los 9 de la batería, menos 2 que se comió el led1
3. En V3 hay 5 volts. Los 7 de V2, menos 2 que se comió el led2
4. En V4 hay cero volts (es la tierra)
5. Queremos que por R (y por ende por todo el circuito) circulen 135 mA, sabemos
que entre V3 y V4 a una diferencia de 5 volts. Usando la ley de Ohm podemos
calcular que necesitamos una resistencia de 37 Ohms. Esta resistencia va a disipar
0.675 Watts. Las resistencias usualmente son de ¼ o ½ Watt. Para evitar que la
resistencia se queme, en vez de usar una de 37 Ohms, se debe usar 2 de 18.5 Ohm
y ½ Watt, conectadas en serie, o sea, una después de otra. (difícilmente van a
encontrar resistencias de esos valores exactos, pero pueden usar la más parecida
que encuentren, da lo mismo)
Para explicar un poco como funciona, pueden pensar en el circuito como una manguera
de agua, la corriente es el flujo de agua por la manguera, y el valor de la resistencia es la
llave. El voltaje es el ancho de la manguera, y los litros de agua que han circulado la
potencia. Por puras cosas conectadas en serie va a circular siempre la misma corriente (es
una sola manguera), y con la resistencia elegimos cuanta corriente pasa a través de la ley
de Ohm. Si elegimos una resistencia más chica (pocos Ohm), abrimos la llave, dejando
que pase mucha corriente, mientras más grande (muchos Ohm), la cerramos.
Espero que les sirva para entender un poco como funciona el asunto.