Un LED es un diodo semiconductor que emite luz cuando conduce corriente. Podemos usarlo como indicador, para iluminación o como emisor en comunicaciones ópticas.
No te dejes engañar por su simplicidad. Un LED es, ante todo, un diodo. Y como tal, si no respetamos sus reglas de juego (corriente y tensión), lo quemaremos en una fracción de segundo.
En esta entrada vamos a aprender a dimensionar correctamente su circuito y a distinguir los diferentes tipos que existen.
Funcionamiento básico
Un LED es un diodo semiconductor capaz de emitir luz cuando lo atraviesa una corriente en sentido directo. El color de la luz no depende del plástico de la carcasa, sino del material semiconductor interno (arseniuro de galio, nitruro de galio, etc.) y la energía que liberan los electrones al saltar la barrera.
Al igual que el diodo 1N4007, el LED tiene polaridad:
- Ánodo (+): la pata larga.
- Cátodo (-): la pata corta (y generalmente coincide con un lado plano en el encapsulado).
A diferencia de una bombilla incandescente, si conectas un LED al revés, no se enciende. Y si te pasas de voltaje inverso (generalmente más de 5 V), lo rompes.
Control de corriente
La corriente de un LED aumenta mucho ante una pequeña variación de su tensión directa. Por eso no debemos conectarlo sin más a una fuente de tensión.
Un LED no se alimenta por tensión, se alimenta por corriente. Es un componente no lineal.
- Si le das menos voltaje del que necesita, no conduce (apagado).
- Si le das un poquito más de voltaje del necesario, la corriente se dispara exponencialmente y el LED se funde.
Por eso, siempre necesitamos un elemento limitador de corriente en serie: una resistencia.
Para un indicador sencillo usamos una resistencia en serie. En iluminación o potencias mayores suele resultar preferible un controlador de corriente constante.
Cálculo de la resistencia
Necesitamos tres datos:
: tensión de alimentación. : tensión directa del LED a la corriente de trabajo. : corriente deseada.
La resistencia será:
Si queremos conectar un LED azul con
Elegimos el valor comercial superior, 220 Ω. También debemos comprobar la corriente máxima y la caída de tensión del pin que controla el LED.
La resistencia disipará aproximadamente:
Tensión directa y color
La tensión directa depende del material semiconductor, la corriente y la temperatura. Los LED rojos suelen presentar una tensión menor que los azules o blancos, pero el color solo sirve para una estimación inicial.
Toma
Tipos de LED
LED de terminales
Los modelos de 3 mm y 5 mm se utilizan sobre todo como indicadores. Muchos admiten corrientes máximas del orden de decenas de miliamperios, aunque suelen ofrecer suficiente brillo con menos.
LEDs RGB
Son básicamente tres LEDs (rojo, verde, azul) encapsulados juntos. Tienen 4 patas.
- Cátodo común: las 3 patas de colores van a pines positivos y comparten la masa (GND). Es el más fácil de usar.
- Ánodo común: comparten el positivo (Vcc) y activamos los colores conectando las patas a GND (lógica inversa).
LED SMD
Se monta directamente sobre la superficie de la placa. El código del encapsulado suele describir sus dimensiones, pero no determina por sí solo potencia, color ni patillaje.
LEDs de alta potencia
Aquí cambiamos de liga. Estos LEDs consumen 350 mA, 700 mA o más.
Son importantes dos cosas:
- Necesitan un disipador de calor (aluminio) obligatorio, o se queman en segundos.
- No se usa resistencia limitadora (se calentaría demasiado). Se usan drivers de corriente constante.
