Control y Polarización de Diodos LEDs

En este tutorial aprenderás todo lo necesario que debes saber para utilizar los leds sin que se quemen, tanto si los estás utilizando en un circuito de corriente continua como en un circuito de corriente alterna. Te explicaré cómo hacer un circuito para encender varios leds y saber la resistencia que debes colocar, verás también su circuito eléctrico equivalente, como identificar sus terminales así como sus aplicaciones más interesantes.
Mi nombre es Luis y te reto a que sigas leyendo.


Usos actuales de los diodos led
Usos actuales de los diodos led

Los leds nos rodean en nuestros teléfonos, automóviles semáforos e incluso en nuestros hogares. Cada vez que se enciende algo electrónico hay una buena posibilidad de que haya un led detrás. Están disponibles en una gran variedad de tamaños formas y colores. El diodo led o diodo emisor de luz tiene un funcionamiento similar al de diodo rectificador, o sea solo deja el paso de corriente en un sentido como indica su símbolo, sin embargo mientras que en un diodo rectificador cuando está polarizado directamente y circula corriente a su través, la potencia eléctrica consumida es disipada toda en calor.

¿Qué es un Diodo Led?

En un diodo led cuando circula corriente por él la mayor parte de potencia eléctrica consumida se transforma en luz, por este motivo el led viene dentro de una cápsula de plástico y en la parte superior se dispone de una lente para mejorar la visión de la luz emitida, por lo tanto el símbolo de un led como te has dado cuenta es el de un diodo al que se le han añadido dos flechas indicando que emite luz cuando circula corriente a su través.

Símbolo y encapsulado de un Led
Símbolo y encapsulado de un Led

Otra diferencia del led con el diodo rectificador es que si recuerda su circuito eléctrico equivalente, la tensión que se debe superar en el diodo para que comience a circular una corriente en polarización directa era de unos 0,5 a 0,6 voltios aproximadamente, pues bien en los leds este valor es mucho mayor y va desde los 1,5 hasta los 3,5 voltios. Además la resistencia interna de los leds es también de valor pequeño por lo que será necesario, en la mayoría de circuitos colocar una resistencia limitadora de corriente en serie con el led para no dañarlo.

Símbolo y circuito equivalente de un led
Símbolo y circuito equivalente de un led

Diodos Led.

Te explicaré de forma sencilla cómo realizar los cálculos de dicha resistencia para cualquier tensión de trabajo, sea de corriente continua o corriente alterna.
La luz emitida por el led tendrá una longitud de onda, o sea tendrá un color que va en función del tipo de compuesto químico que lo constituyen. Los primeros leds eran de arseniuro de galio y emitían una radiación infrarroja que no era visible, como la que utilizan los mandos a distancia de las televisiones en la actualidad. Hoy en día hay muchos leds de muchos colores y tamaños, también como puedes ver en la tabla la tensión que hay en extremos del led depende del color que emite y de la intensidad de corriente necesaria para conseguir una intensidad de luz aceptable.
Recuerda que a más intensidad eléctrica mayor intensidad de luz va a emitir el led, pero nunca deberás superar la intensidad de corriente máxima que figura en las hojas de características o datasheet.

Tensión de cebado de leds
Tensión de cebado de leds
Tensión de cebado de leds según color
Tensión de cebado de leds según color

Que significa Led.

Las siglas L.E.D. significan light emitting diode diodo emisor de luz.

Para poder identificar los terminales de leds puedes recurrir a tres métodos:

  • Método 1: si lo tienes en tus manos tal cómo lo has adquirido sin montar en una placa de circuito, verás que los alambres de sus terminales no tienen la misma longitud, el terminar más largo es el ánodo.
  • Método 2: si lo ves instalado en una placa de circuito impreso, el método anterior ya no es válido pero si te fijas, en el lado del terminal del cátodo hay una especie de desgaste o parte plana y esto te permite saber diferenciar los dos terminales.
  • Método 3 es mirando en el interior del diodo donde puedes apreciar dos placas, una pequeña que es el ánodo y otra mayor que es el cátodo.

Comprobación manual de Led.

Bien, para comprobar los leds utilizamos un multímetro como el que tengo aquí, en la posición para medir diodos.
Lo que hace un multímetro es suministrar una tensión al led que lo puede polarizar directamente o inversamente. La corriente es pequeña por lo tanto los leds no se van a estropear. Vamos a comprobar un led verde. Aplicamos el positivo a un terminal, el negativo a este otro y vemos que se ilumina. Si invertimos la polaridad el led no tendría que iluminar. Vamos a invertir la prioridad y efectivamente no se ilumina. La tensión que le estamos aplicando es pequeña o sea que no lo vamos a estropear. Bien, así de sencillo se comprueban los leds.

Comprobación de led con un multímetro
Comprobación de led con un multímetro

Para trabajar con los leds de forma segura es importante que sepas manejar su hoja de características o datasheet. En la imagen puedes ver tres diodos leds de la familia de Tlh4900 donde como puedes observar se le añade una letra para indicar el color de luz que emiten, una R para el color rojo una Y para el amarillo y una G para el verde.
Además te indica el fabricante la tensión en extremos del led cuando es atravesado en polarización directa con una intensidad de corriente de 20 miliamperios (mA).

Características de los Leds.

Datasheet de algunos leds
Datasheet de algunos leds

Como ves, especifica dos valores, el típico y el máximo. ¿Esto que quiere decir? Bueno debes saber que no hay dos diodos iguales aunque tengan el mismo número identificativo, por lo tanto puedes tener en tus manos un diodo tlhr4900 al cual lo pones en un circuito polarizado directamente y le haces circular a su través una corriente de 20 miliamperios y podrás medir una tensión en sus extremos entre 2 y 3 voltios.
Lo más típico o habitual es que vayas a medir 2 voltios, pero también puede llegar a tus manos un diodo en el que midas 3 voltios como máximo.

Gráfico de respuesta de un Led

Debes saber que los fabricantes proporcionan siempre los valores máximos a los que puedes someter un diodo led. Como puedes ver en la tabla de arriba, para estos tres diodos, rojo amarillo y verde, la tensión con polarización inversa máxima será de 6 voltios y la intensidad de corriente con polarización directa será como máximo de 30 miliamperios.
También dichos leds pueden aguantar un pico de intensidad de hasta 1 amperio, pero cuidado, sólo durante un tiempo inferior a 10 microsegundos. Los siguientes valores son de menor importancia para los propósitos de este tutorial.

También los fabricantes suelen proporcionar gráficas entre las cuales está la que puedes ver en la imagen, donde se proporciona la relación entre la intensidad de corriente que circula por un led verde y la tensión directa que hay en sus extremos.

Gráfica de respuesta de un led verde
Gráfica de respuesta de un led verde

Símbolo del Diodo Led.

De esta característica se puede obtener de forma aproximada el circuito eléctrico equivalente del led, con su resistencia interna de unos 30 ohmios y una tensión umbral de 1,8 voltios aproximadamente. Y ¿por qué no puedes conectar un led verde por ejemplo directamente a una tensión de 5 voltios? pues muy fácil, porque se quema. Si quieres saber por qué se quema, presta atención. Si sustituyes el led por su circuito eléctrico equivalente, aplicando la ley de ohm en extremos de su resistencia interna, resulta que la tensión en dicha resistencia será de 5 voltios menos 1,4V que se come el Led, dividido por el valor de la propia resistencia de 30 ohmios. El resultado es una corriente de 120 miliamperios. Muy superior a la máxima de 30 miliamperios, luego evidentemente el led se quema.

Circuito equivalente del led
Circuito equivalente del led


Para evitar que se queme el led se conecta en serie con él una resistencia, cuyo valor se determina aplicando la ley de ohm de la siguiente forma.


Polarización de Diodos Led.

La corriente por la resistencia es la misma que por el led, en este caso el fabricante indica un valor de I sub efe de 20 miliamperios. Luego la tensión en extremos de la resistencia es la tensión de la fuente menos la tensión que hay en los extremos del led, indicada por el fabricante cuando circula por él 20 miliamperios. Por lo tanto al sustituir los valores de la expresión tenemos los 5 voltios de la fuente menos los 2,4 voltios que hay en el led y dividido por 20 miliamperios que es la corriente que recomienda el fabricante para que se ilumine perfectamente el led. El resultado es una resistencia de 130 ohmios con una tolerancia por ejemplo del 5%. Por otro lado la potencia que debe disipar esta resistencia se calcula multiplicando su intensidad al cuadrado por su valor de resistencia, obteniendo un valor de 0,052 vatios o lo que es lo mismo, si multiplicó por mil obtengo un valor de 52 mW (milivatios). Esto quiere decir que con una resistencia de un octavo de vatio o sea de 0,125 vatios es más que suficiente.

Circuito de polarización del led
Circuito de polarización del led

En algunas aplicaciones habrás visto un diodo led conectado directamente, por ejemplo a la salida de una tarjeta Raspberry pi o de una Arduino. En estos casos es porque estos mini ordenadores tienen limitadas su intensidad de salida de corriente a un valor inferior al máximo admitido por los leds. Pero también los podrás ver conectados directamente a una fuente de baja tensión de 3,3 voltios. Entonces, como es que no se quema? Es evidente que la intensidad que pasa por el led no es suficientemente alta para quemarlo.

Vamos a verlo. Si yo conecto directamente a una fuente de tensión de 3,3 voltios un diodo led verde brillante, cuya corriente para un brillo aceptable es de unos 20 miliamperios, y de su curva característica, tensión intensidad obtengo que la tensión que necesita para empezar a conducir es de 1,9 voltios y que su resistencia interna es de unos 50 ohmios, aplicando la ley de ohm en los extremos de la resistencia interna del led, la corriente que circula será de 28 miliamperios, inferior a su valor máximo de 30 miliamperios, por lo tanto el led no se quema.
También puedes conectar directamente este led a una pila botón de 3 voltios sin ningún problema para led, ya que en este caso si repites los cálculos, la intensidad será de 22 miliamperios.

Circuito de polarización del leds
Circuito de polarización del leds

En ocasiones puedes tener la necesidad de iluminar varios leds y podrás hacerlo de varias formas, no obstante lo más habitual es conectarlos en serie, con lo que te aseguras que al ser la intensidad la misma para todos, iluminarán todos con la misma intensidad luminosa. Pero esto tiene un inconveniente y es que el número de leds que puedes conectar va a estar limitado al valor de la fuente de tensión que utilices y al tipo de leds utilizado. Por ejemplo, ¿Cuántos diodos led de color blanco de 3 milímetros podrás conectar en serie a una batería de 12 voltios? Para ello debes saber la tensión que hay en cada led blanco cuando se ilumina. Si vas al datasheet, los fabricantes como has visto, te proporcionan un rango de tensiones posibles cuando circula una determinada intensidad, por lo tanto deberás tomar siempre el caso más desfavorable, que será la tensión en sus extremos más pequeña. En este caso como para un led blanco la tensión vF oscila entre 3,2 y 4 voltios para una intensidad de 20 miliamperios.


Leds en Serie y en Paralelo.

Pues bien, el método que vas a seguir será siempre el mismo. Divide la tensión de la fuente que dispones, en este caso es 12 voltios, entre la tensión más pequeña facilitada por el fabricante en los extremos del led cuando éste conduce, en este caso es de 3,2 voltios, el resultado es un valor de 3,75 esto quiere decir que podrás conectar tres diodos leds blancos en serie y alimentarlos con una tensión de 12 voltios, pero hay una tensión que sobra, y que tendrá que caer en una resistencia en serie con dichos leds. La tensión en extremos de los leds es de 9,6 voltios, el resultado de multiplicar 3,2 por 3. Por lo tanto hasta 12 voltios habrá 2,4 voltios que son los que debe tener dicha resistencia. El valor por lo tanto de esta resistencia siempre la determinarás por la ley de ohm. Conoces la tensión en sus extremos, 12 menos 9,6 y como debe circular por ella la misma intensidad que por los leds, esto es 20 miliamperios, su valor será igual a 120 ohmios, valor que tienes comercialmente.

Conexión de leds en serie
Conexión de leds en serie

Si quieres conectar más diodos podrás conectar en paralelo tantas ramas como intensidad pueda suministrar la fuente de tensión, por ejemplo si la fuente de tensión es de un amperio, como cada rama de los leds necesita 20 miliamperios, divides un amperio entre 20 miliamperios, resultando un valor de 50 ramas. Es decir, que a la fuente de tensión podrás conectarle 50 ramas, por 3 leds por rama resulta un valor de 150 leds de color blanco que podrán ser encendidos con dicha fuente de tensión de un amperio.

Y si te preguntan ¿Cuál es el rendimiento de dicho circuito? o sea, ¿Cuánta potencia se pierde en calor en las resistencias del total suministrado por la fuente? pues muy sencillo: la potencia suministrada por la fuente es de 12 voltios por un amperio, o sea 12 vatios, como la tensión en cada resistencia es de 2,4 voltios, la potencia disipada por cada una es de 2,4 al cuadrado dividido por su valor de 120 ohmios, resulta un valor de 0,048 vatios. Como hay 50 ramas habrá 50 resistencias y por lo tanto la potencia perdida en todas las resistencias será de 0,048 x 50 = 2,4 vatios.
Así pues el rendimiento del circuito será el cociente entre la potencia utilizada para encender los leds y la potencia suministrada por la fuente de tensión, (9,6 / 12 = 0,8) lo que resulta en un rendimiento de 0,8. También se puede expresar en porcentaje multiplicando por 100, resultando un rendimiento como ves del 80%. Esto quiere decir que el 20 por ciento de la potencia consumida se pierde en forma de calor en las resistencias.


Leds Bicolores.

En el mercado también hay leds bicolor. Realmente en su interior como ves, son dos diodos leds en anti paralelo, uno rojo y otro verde. Cuando el terminal A es más positivo que el B se enciende el led verde, mientras que si el terminal A es más negativo que el terminal B se enciende el led rojo. Evidentemente siempre y cuando se supere esa tensión que necesita el led para conducir. En caso de aplicar una tensión alterna se encenderán los dos diodos leds resultando un color suma del rojo y del verde, que resulta ser el amarillo.
En la imagen puedes ver un circuito donde dependiendo de la posición del conmutador K, el led tendrá un color diferente. Así pues, en la posición 1 tendrá el color verde, en la posición 2 tendrá el color rojo y en la posición 3 tendrá el amarillo.

Polarización de leds bicolor
Polarización de leds bicolor

También en el mercado hay leds multi o tricolor. Realmente como ves en su interior son dos diodos leds. En este caso aunque el cátodo es común cada ánodo tiene su terminal independiente. Para obtener diferentes colores, simplemente se variará la intensidad de la corriente de cada led. Recuerda que la intensidad luminosa depende del valor de la intensidad de corriente que circula por el led, a más intensidad de corriente, mayor intensidad luminosa.

Led bicolor
Led bicolor

Como puedes ver en la tabla, para obtener el color rojo simplemente haces circular por el led rojo una corriente de 10 miliamperios. Para encender el color naranja hacer circular una corriente de 5 miliamperios por el led verde y de 6,5 miliamperios por el led rojo. La mezcla de ambos resultará el color naranja. Para encender el color amarillo la intensidad del led verde deberá ser de 9,5 miliamperios, mientras que por el led rojo deberá ser de 3,5 miliamperios. Por último, para iluminar el color verde, hacer circular solamente una corriente de 15 miliamperios por el propio led verde.


Leds RGB.

También tienes disponibles en el mercado los leds RGB, se llaman así porque su interior está formado por tres diodos leds con los colores primarios rojo verde y azul. Combinando la intensidad de cada diodo se pueden conseguir multitud de tonalidades de color. En la imagen tienes un led RGB de cátodo común. Como puedes observar el terminal más largo, marcado como 2 es el cátodo común.

La pantalla de televisores basadas en la tecnología led tiene millones de estos leds RGB. Para su funcionamiento debes conectar en serie con cada diodo led una resistencia del valor adecuado. Para el diodo led rojo cuando circula una corriente de 20 miliamperios, su tensión en extremos Vf es de 2 voltios, por lo tanto el valor de la resistencia será de 500 ohmios como ya sabes calcular. Para el diodo led verde, cuando circule una corriente de 20 miliamperios, su tensión en extremos es de 3,2 voltios. Por lo tanto el valor de la resistencia será de 440 ohmios. En este caso elige una resistencia comercial de 430 ohmios, y por último el led azul será lo mismo que el verde.

Ejemplo de led RGB
Ejemplo de led RGB

Display Led de Siete Segmentos.

Los diodos leds son utilizados en los indicadores luminosos numéricos de siete segmentos. Como veis, hay dos tipos, por un lado están los displays de cátodo común que tienen unidos los cátodos de cada diodo led y por otro lado están los displays de ánodo común. Cada led está identificado por una letra y por ejemplo, si quieres visualizar el número uno tendrás que encender solamente los leds b y c.

Displays led de siete segmentos
Displays led de siete segmentos

Para trabajar con este tipo de indicadores hay circuitos integrados que disponen de cuatro terminales de entrada para introducir el valor binario del número que quieres visualizar y en sus salidas se van a conectar mediante resistencias, a cada uno de las entradas del display. Colocando el número que quieres visualizar en sus cuatro entradas en formato binario, las salidas se activarán para encender los leds correspondientes y visualizar así el número.

Circuito controlador de leds de siete segmentos
Circuito controlador de leds de siete segmentos

Leds en Corriente Alterna.

Cuando quieras encender un led mediante una tensión alterna, como la que dispones en una toma de corriente de tu hogar, ¿Cómo harás para conectar el led y que éste no se queme? En la imagen puedes ver el primer circuito para encender un led. Observa que tiene un diodo rectificador en paralelo, pero porque? Recuerda que la tensión inversa que soportan los leds tienen valores bajos, sobre 5 o 6 voltios, por lo tanto será necesario colocar un diodo en paralelo con el led como te muestro en la figura. Así pues, cuando el led este polarizado directamente, se ilumina y la corriente queda limitada por la resistencia R. En esta situación el diodo rectificador no conduce, luego, durante la semi onda negativa, conduce el diodo rectificador y el led no conduce. Pero su tensión en extremos es la que tiene el diodo, es decir unos 0.7 voltios protegiéndolo. No obstante se puede llegar a prescindir del diodo de protección, dado que el tiempo en que el led no conduce es pequeño. Recuerda que para una frecuencia de 50 hertzios, no conduce el led durante 10 milisegundos y para una frecuencia de 60 hercios será de 8,3 milisegundos. Tiempo lo suficientemente pequeño para soportar la tensión de pico o máxima durante varios años sin estropearse.
Así pues cuando quieras encender un led mediante una tensión alterna como la que dispones en una toma de corriente de tu hogar, ¿Cómo calcular el valor de la resistencia a conectar con el led para que este no se queme? Veamos. El circuito a considerar es el mostrado en la imagen, donde la fuente de corriente alterna representa la toma de corriente de tu casa, por ejemplo 230 voltios. Durante la semionda positiva el diodo led está polarizado directamente y circula una corriente representada en la gráfica que ves en la imagen, por lo tanto se ilumina. El valor de dicha intensidad If debe ser de 10 miliamperios para que tenga un brillo óptimo y será igual a la que circule por la resistencia R. Este valor que proporciona el fabricante es un valor promedio y por lo tanto debe trabajar con la tensión promedio que habrá en la resistencia para aplicar la ley de ohm y obtener el valor de R. En el semi ciclo negativo el led estará polarizado inversamente y prácticamente no circulará corriente por el circuito como puedes observar en la gráfica de la intensidad If.

Recuerda que el valor promedio de una onda rectificada como en este caso es Vmáx partido de pi (3,1416), lo que resulta para una tensión eficaz de 230 voltios un valor de 104 voltios. Esto quiere decir que la tensión alterna en la resistencia equivale a una tensión continua de 104 voltios menos el valor de la tensión del led que es 2 voltios. Luego, aplicando la ley de ohm en esta resistencia, en el numerador estará la tensión promedio de la resistencia dividido por la intensidad promedio que circula por el led, 10 miliamperios. Resultando un valor teórico de 10.200 ohmios (10K2). Luego conectaré una resistencia comercial de 10 kilohmios, por lo tanto al ser un poco menos de resistencia circular un poco más de los 10 miliamperios, pero no habrá ningún problema ya que el led aguanta hasta los 20 miliamperios.

Polarización de leds con corriente alterna de la red
Polarización de leds con corriente alterna de la red

Ahora bien, ¿Qué potencia debe disipar en calor esta resistencia? Pues muy sencillo, cálculo la potencia en la resistencia utilizando la expresión de la ley de Joule. Como la tensión en la resistencia es de 102 voltios, resultado de la resta de 104 voltios menos 2 voltios del led, se obtiene un vatio, por lo tanto, esta resistencia debe ser como mínimo de un vatio para que no se caliente. ¿Qué potencia disipa el led? Pues multiplicando la intensidad que circula por él y su tensión en extremos, resulta un valor aproximado de 0,02 vatios. Por lo tanto se está consumiendo 50 veces más de potencia en la resistencia que en el propio led. De esta forma la potencia total consumida por el circuito es de 1,02 vatios, lo que supone que prácticamente toda la potencia del circuito la consume la resistencia. Como es lógico, interesa que la mayor parte de potencia consumida por el circuito sea empleada por el led para iluminar y muy poco sea la pérdida en la resistencia. Por lo tanto ¿Cómo puedo conseguir disminuir la potencia consumida por el circuito? Esto se logra limitando la corriente, no con una resistencia como se ha hecho antes, sino empleando un capacitor o condensador.

Como ves, al nuevo circuito le he colocado un condensador en serie con la resistencia y un diodo rectificador en anti paralelo con el led para que la corriente que circule por el condensador sea corriente alterna, siendo el condensador el que va a limitar la corriente una vez el circuito esté en funcionamiento, mientras que la resistencia será necesaria para que en el momento inicial, cuando el condensador sabemos que está descargado y se comporta como un conductor, se limite la intensidad de corriente por debajo del valor máximo de corriente de pico que aguanta el diodo led según el fabricante.

Como ya sabes los condensadores se oponen a que circule la corriente alterna por ellos con un valor que viene determinado por su reactancia capacitiva, que tiene como valor el que puedes ver en la imagen. Por otro lado, el valor de la resistencia debe ser tal que limite, como te he dicho, en el instante inicial de aplicar tensión al circuito, la máxima corriente que pueda soportar el diodo led. En el datasheet, para el diodo led, la corriente de pico máxima que puede soportar viene determinada con el valor Ifsm igual a 1 amperio, mientras que para el diodo rectificador 1n4001 es de 30 amperios. Voy a considerar el caso más desfavorable que corresponde a que el circuito se conecte a la red eléctrica en el instante en que la tensión de la toma de corriente tenga el valor máximo, es decir de 230 voltios por raíz de 2. Así pues, el valor de R lo averiguamos, aplicando la ley de ohm. El cociente entre la tensión en sus extremos, o sea la tensión máxima de la toma de red, 230V por raíz de 2, menos la tensión en el led, y menos la tensión en el condensador, que como está descargado, será de 0 voltios y por eso no la he puesto, dividido por la intensidad de corriente, que le pondré el valor máximo de pico que soporta el led, de 1 amperio. Resultando un valor teórico de 323 ohmios, luego colocaré una resistencia de mayor valor para que el pico de corriente sea menor de un amperio, por ejemplo 470 ohmios.

Bien, como ya sabes, al estar en serie la resistencia con la reactancia capacitiva, forma una impedancia que en régimen permanente será la que limite la tensión por el circuito. Como la intensidad por el led debe ser de 10 mA en una semi onda, por la resistencia al circular la corriente durante las dos semi ondas, positiva y negativa, circulará el doble de corriente. Recuerda que el diodo rectificador conduce durante la semionda negativa, siendo el valor de la intensidad por lo tanto 20 miliamperios. Luego aplicando la ley de ohm en la impedancia Z, el valor de dicha impedancia será la tensión eficaz de 230 voltios dividido de la corriente de 20 miliamperios, resultando un valor de 11.500 ohmios, donde he despreciado la caída de tensión debida al diodo y al led.

De la expresión de la impedancia obtengo el valor de Xc (reactancia capacitiva), resultando un valor de 11.490 ohmios. Luego sustituyendo en la primera expresión de la Xc, obtengo el valor teórico del condensador. Valor de 0,277 microfaradios.

Cálculo de la impedancia aplicada al led
Cálculo de la impedancia aplicada al led

Si coloco un condensador mayor, su reactancia será menor, y la corriente por el led será mayor. Por ejemplo, si el condensador es de 330 nanofaradiós, es decir 0,33 microfaradios, su reactancia será de 9.651 ohmios, y al calcular la impedancia Z, se obtiene un valor de 9.662 ohmios. Aplicando la ley de ohm en la resistencia, despreciando la caída de tensión en los diodos, resulta un valor de intensidad que pasa por la resistencia de 23,8 miliamperios y por consiguiente por el led circular la mitad, o sea 11,9 mA. En el caso de colocar un condensador de menor capacidad, por ejemplo 270 nanofaradios, su impedancia será mayor y circulara una intensidad algo menor, resultando un valor de 9,7 mA por el led.
Si coloco un condensador de 330 nanofardios de capacidad, la potencia disipada por la resistencia será de 266 milivatios, mientras que el led disipa 24 milivatios y el diodo rectificador 8 milivatios. En total la potencia consumida por el circuito es de 298 milivatios, mientras en el caso de no disponer de condensador, limitando solo con resistencia el consumo era de 2,02 vatios, o sea 2.020 mW, lo que supone haber reducido casi 7 veces el consumo de potencia con el simple hecho de colocar un condensador y un diodo en anti paralelo con el led.


Iluminación con Leds.

Una aplicación típica de este circuito es para la señalización de un interruptor de pared que tienes en tu hogar para encender una lámpara, por ejemplo la de tu salón. Como puedes ver, si el interruptor está abierto el led está encendido ya que circula una corriente por el condensador, diodo led o diodo rectificador, (dependiendo de la polaridad de la tensión de red que como sabes va cambiando), por la resistencia R y por la lámpara. Toda esta intensidad es muy pequeña, (unos 10 o 20 miliamperios), pero la lámpara no se enciende ya que la intensidad que circula es muy pequeña, suficiente para encender el led pero insuficiente para encender la lámpara, ya que al ser una lámpara de 230 voltios y 500 vatios, su resistencia interna es del valor que puedes ver en la imagen, (que según la ley de ohm es R = Voltios al cuadrado / Potencia = 106 Ohm) y para iluminar la lámpara, necesitará una corriente que puedo obtener por la ley de ohm dividiendo su tensión de 230 voltios entre el valor de la resistencia, y como puedes ver es de 2,2 amperios, por lo tanto, la resistencia R limitadora de corriente podrá tener un valor menor ya que dicha resistencia R estará en serie con la lámpara. Por lo tanto, como antes había resultado un valor de 333 ohmios, descontando los 106 ohmios de la resistencia de la lámpara, resulta un valor teórico de 217 ohmios. Por lo tanto, voy a elegir una resistencia de 270 ohmios y 5% de tolerancia. Cuando el interruptor se cierre se encenderá la lámpara del salón y el led se apaga ya que ahora la corriente circula por el contacto del interruptor y no circula por el circuito del led.

Circuito led en instalación domestica
Circuito led en instalación domestica

Gracias por tu atención hasta el final del tutorial, espero que te haya gustado, si es así por favor suscríbete a la web, gracias y hasta el próximo tutorial amigos.


Deja un comentario