¿Qué es un led?
Los leds (light emitting diode) son en sí diodos, que emiten luz.
Existen de diferentes colores, formas y tamaños.
En este post les explicaré su identificación, forma de conexión, y cálculo de resistencias para que no se quemen.
¿De qué material son, y cuales sus partes?
El encapsulado es de resina epoxi, por lo cual son muy resistentes a los golpes, e incluso con mucho cuidado, los pueden moldear y rebajar a gusto. Claro, sin llegar al centro porque los destruyen.
¿Y no se dañan?
No, el encapsulado es solo de protección, y a su vez con la punta redondeada que hace de lente, la cual determina su ángulo de apertura del haz lumínico.
Los hay de 15°; 20°; 30°; 60°
¿Cuáles son los tamaños y colores más usuales?
Estándares: 1.8mm; 3mm; 5mm; y 10mm de diámetro.
En un principio solo en colores: Rojo, amarillo, y verde.
Ahora es común encontrar: Ámbar, violeta, rosa, y ultravioleta.
Colores y voltajes:
Amarillo: 1,8 - 2,1 V
Ámbar: 1,8 - 2,1 V
Rojo: 1,8 - 2,1 V
Verde: 2,8 - 3,1 V
Azul: 2,8 - 3,1 V
Blanco: 2,8 - 3,1 V
Rosa: 2,8 - 3,1 V
Cian: 2,8 - 3,1 V
Ultra Violeta: 2,8 - 3,1 V
Infra Rojo: 2,8 - 3,1 V
“Luxeon” Leds de potencia: (1W; 3W; 5W)
Promedian entre los 2.55 y 4.5V,
con un consumo de 150mA, a 3A de corriente.
Estos leds, ya vienen montados sobre unos pequeños trocitos de aluminio, y deben ser montados obligatoriamente sobre un disipador, caso contrario levantan ¿fiebre? y se mueren
Display de leds:
Son unas pastillas que contienen en su interior leds, ubicados para poder lograr escribir, tanto letras como números. Hay simples (de 7 segmentos) y más complejos.
Tiras led:
Estos dispositivos de iluminación pre ensamblados están elaborados con un material flexible gracias al cual es posible la adaptación a prácticamente cualquier superficie. Una de sus caras cuenta con adhesivo 3M, permitiendo colocar las tiras de forma fácil y rápida. Los LEDs son de tipo SMD 2835 (de 2.8mm x 3.5mm).
Las dimensiones de las tiras SMD para interiores son de 8mm de ancho, 3mm de alto y el largo dependerá de las necesidades del cliente. Las tiras pueden ser cortadas cada 3 LEDs, según el modelo el corte será cada 5cm o 10 cm y pueden reutilizarse sencillamente, uniendo los cables a los extremos de cobre.
Las tiras SMD de interior se comercializan preparadas para ser alimentadas con una tensión de 12VDC. Además, no generan calor ni dañan las superficies donde son aplicadas. Gozan de una larga vida útil con un costo muy bajo de mantenimiento.
Estas son las más "comunes" hay otras diferentes, por ejemplo las que vienen recubiertas de silicona que se utilizan en las piscinas. Ej.:
La potencia lumínica se determina en:
Mili candelas (MCD) y los más comunes van de:
750; 1200; 1800; 5000; 9000; 120000.
Esto determina por ejemplo: Si quieres aplicarlo en un tablero del coche, una linterna, ya que la potencia lumínica es muy distinta.
Cálculos:
I= V/R (Ley de Ohm).
O sea, la corriente es igual a, el voltaje dividido por la resistencia.
Más fácil, el voltaje dividido por la corriente de consumo, es igual a la resistencia.
Pero OJO, también debemos tener en cuenta la caída de tensión.
¿Y esto qué es? El voltaje con el cual trabaja el led.
Ej.: 12V (voltaje de la batería) -3.4 (Voltaje del led) / 20mA (corriente del led). Es igual a 430 Ohmios, lo más parecido es 470 en valor comercial.
Lo voy a explicar mejor para que todos entiendan, y no me denuncien
Valor de la Resistencia del LED
Si quieres que tu LED brille mucho pero sin correr el riesgo de que se funda, un buen valor de intensidad serían 20mA.
Un dato importante que debes conocer es que no existen resistencias comerciales de todos los valores, por lo que tendrás que realizar tu proyecto con la que más se aproxime al valor ideal.
En definitiva. Del papel a la realidad hay una ligera diferencia. Esto es algo que ocurrirá en todos los proyectos que realices, por lo que conviene que te acostumbres siempre a dejar un margen de seguridad. En este caso, 17mA es un valor razonable.
Aplicando estos conceptos a la ley de Ohm, tienes que:
V = I x R
Vfuente – Vled = I x R
Vfuente – Vled = 17mA x R
R = (Vfuente – Vled) / 0,017A
Si volvemos al ejemplo de la pila de 9V y el LED rojo de 1.8V, el valor de la resistencia que necesitas es R = 423.53Ω.
Como te puedes imaginar, no venden resistencias de ese valor. Sin embargo, las resistencias de 470Ω sí son fáciles de encontrar. Además, como elegimos un valor de resistencia un poco más alto del ideal, la intensidad será un poco menor (basta con echarle un vistazo a la ley de Ohm), con lo que te aseguras de que la intensidad esté siempre por debajo de 20mA.
Aunque pienses que ya sabes qué resistencia poner a un LED, aun te queda otro concepto: la potencia disipada.
Potencia Disipada en la Resistencia:
Ahora hay que hallar el valor de potencia disipada que debe ser capaz de soportar tu resistencia.
El cálculo de la potencia es realmente sencillo, basta con aplicar la fórmula de la potencia P = I x V.
Tienes que tener en cuenta que, si el valor de la resistencia que vas a poner no es el que calculaste (porque no existía ese valor comercial), la corriente no será la misma y tendrás que volver a calcularla.
Si aplicamos esto al ejemplo anterior (en el que la resistencia pasó de ser 423.53Ω a 470Ω):
Vfuente – Vled = I x R
Vfuente – Vled = I x 470Ω
I = (Vfuente – Vled) / 470Ω
I = 0.015A = 15mA
Una vez hemos calculado la intensidad real que circulará por el circuito, podemos calcular la potencia disipada como:
P = V x I
P = (Vfuente – Vled) x 0.015A
P = 0.11W
Ahora ya sabes qué tu resistencia debe soportar al menos esos Watios. Como en el caso anterior, al no tratarse de un valor comercial, tienes que seleccionar una resistencia con el valor más próximo (siempre por encima de esos Watios). Un valor típico de potencia disipada en una resistencia que puedes encontrar sin problema es 0.25W (1/4Watt).
¿Poner Varios LEDs en Serie, o en Paralelo?
En serie:
Cuando conectas varios componentes en serie, lo que estás haciendo es que por todos ellos circule la misma corriente. En este caso, como la resistencia de los LEDs es prácticamente nula, la intensidad será prácticamente la misma que cuando solo conectas uno.
En el caso del voltaje, estás añadiendo caídas de tensión (voltaje), por lo que tu fórmula quedará como:
( Vfuente – Vled – Vled – … ) = I x R
En Paralelo:
Si conectas varios componentes en paralelo, les llega a todos el mismo voltaje. Sin embargo, la intensidad se reparte por las diferentes ramas, circulando una intensidad mayor por aquellas ramas que oponen menos dificultad al paso de la corriente, es decir, las ramas que tienen menor resistencia.
Como en tu caso estás solo estás conectando LEDs y su resistencia es similar, estás repartiendo por igual la corriente entre todas las ramas. La fórmula en ese caso será:
Vfuente = Itotal x R
La intensidad total será la suma de las intensidades que circulan por cada una de las ramas.
Tips:
Ahora les dejo el código de colores de las resistencias, y sus valores comerciales.
Les dejo 2 imágenes, orientensen con la que le quede más cómoda, es lo mismo.
¿Qué diferencia hay entre translúcidos, y transparentes?
Los primeros son denominados “difusos” son más para indicadores, se ven de lejos y solo concentran la luz. En cambio los “Wather Clear” cristalinos, tienden más a iluminar hacia el exterior, ya que la luz no queda dentro del encapsulado.
¿Alto brillo, qué es eso?
Los de alto brillo son los que emiten muchísima luz, por ejemplo los difusos alto brillo, son utilizados más que nada para tableros de básquet, entre otras aplicaciones.
Ahora para luz piloto de un aparato no es necesario que ilumine mucho porque sería molesto, ejemplo el led del teclado.
Alto brillo en los cristalinos, son utilizados en linternas.
¿Para crear un ambiente cálido, ejemplo al tomar fotografías?
Para ello existen los “Blanco cálido” que brindan una luz más parecida a la del sol, por el contrario de los comunes “blanco frío” tienen una luz que apunta más a la tonalidad azul.