Usando una resistencia variable para atenuar un LED

Teóricamente, sí, podrías usar una olla para controlar el brillo de un LED. En la práctica, no tanto.

Para comenzar, supongamos que el LED tiene un \ $ V_F \ $ de 2.0v, un \ $ I_F \ $ de 20 mA, y nuestra fuente de alimentación tiene 5v. Si quisiéramos una resistencia limitadora de corriente estándar, tendríamos que ser 150 ohmios para limitar la corriente a 20 mA.

Con una olla, también queremos una resistencia fija de 150 ohmios en serie. La razón de esto es que el bote bajará a 0 ohmios, y no queremos explotar nada en ese caso. Entonces, al colocar el resistor de 150 ohmios habrá una corriente máxima de 20 mA a través del LED.

Digamos también que queremos que la corriente del LED baje a 1 mA. A menos que la olla tenga una resistencia súper alta, no bajará a 0 mA, y 1 mA parece ser un límite inferior razonable. Para que funcione, nuestra olla debe ser de aproximadamente 2K Ohms.

Pasando por las matemáticas, la disipación de potencia máxima en el bote es cuando está en aproximadamente el 8%, y la resistencia es de 160 ohmios. En este caso, la disipación en la olla es de aproximadamente 0.016 vatios, lo que está bien para casi todas las ollas. Aun así, es un paso importante para asegurarse de que no quemará su olla.

Pero aquí está lo importante: el ojo humano tiene una respuesta logarítmica al brillo. Digamos que tenemos un 100% de energía atravesando el LED y queremos rechazarlo. Debe reducirse hasta un 50% antes de que sintamos que es razonable. El siguiente paso sería el 25%, etc.

Dicho de otra manera, si nuestro mando estuviera marcado de 1 a 10, entonces 10 sería 100%, 9 sería 50%, 8 = 25%, 7 = 12%, 6 = 6%, 5 = 3%, etc.

El problema es que una olla estándar no hace eso. Funcionará, y el LED se atenuará. Pero una gran parte del rango de macetas (tal vez el 50%) será esencialmente inútil, produciendo muy pocos cambios en el brillo.

Es posible que puedas usar un potenciómetro de audio, que tiene un efecto logarítmico, pero supongo que la parte del registro está en la dirección incorrecta. (Lo siento, aunque trabajo en audio, no uso los potenciómetros de registro).

Así que sí, puedes usar una olla. Puede que no te dé el efecto que buscas.

Sí, puedes. David no se equivoca en que si solo tuviera una resistencia variable en serie con la resistencia, ajustarla no parecería muy lineal en relación con el brillo percibido. Pero si introduce algunas resistencias en paralelo, la imagen cambia:

Probé estos valores con un LED rojo y funciona bastante bien. Podrías hacer todos los cálculos, pero en realidad es más fácil pegarlo en una placa y jugar con los valores hasta que obtengas la respuesta que deseas. Esto funciona porque a medida que aumenta la corriente a través de la combinación paralela de R2 y D1, la resistencia dinámica (es decir, la resistencia que calcularía según la ley de ohmios a la tensión y la corriente observada en un punto) disminuye de D1, y roba más corriente lejos de R2. Piensa en ellos como resistencias paralelas. La relación no es exactamente logarítmica, pero está lo suficientemente cerca como para que nadie pueda decirlo sin ayuda.

También puede hacerlo bastante bien simplemente conectando el diodo entre el limpiador de R1 y tierra, y colocando R1 a través de los rieles de alimentación. Efectivamente, la mitad de R1 se convierte en R2. El problema aquí es que en el rango bajo del recorrido de la olla, el voltaje en el limpiador no es lo suficientemente alto como para encender el LED en absoluto.

No me preocupé por que R1 llegara a cero porque la mayoría de los potes no hacen eso. Pruebe su bote y agregue otro \ $ 180 \ Omega \ $ o más en serie con R1 si es un problema.

Sucedió que dibujé un controlador LED de brillo ajustable que usa PWM. Tal vez exagerar, pero funciona bien:

3V está por debajo de las especificaciones del NE555, pero funciona de todos modos. Elija una variante de CMOS 555 para evitar esto, o use más de 3V.

Lo interesante de este circuito es que, al menos en teoría, es más eficiente que conducir un LED a través de una resistencia. Una resistencia convierte el exceso de voltaje en calor, pero al usar un inductor puede almacenar energía a un voltaje y luego liberarlo a un voltaje diferente sin pérdida (en teoría).

Por supuesto, esto es solo una prueba de concepto, no tan cuidadosamente diseñada y casi seguramente mucho más complicada de lo necesario, pero pensé que sería interesante compartir, aunque solo sea con fines educativos.