Usando valores de resistencia más grandes

Elegir la resistencia de serie para un LED:

• Debe conocer el voltaje directo de su LED (Vf en la hoja de datos) Esto variará dependiendo del color. Por ejemplo, un LED rojo típico tiene un VF de ~ 2V, un LED azul un Vf de ~ 3.5V.

• A continuación, debe decidir la corriente en la que desea ejecutar su LED. Debe estar por debajo de la corriente continua máxima (Imax) especificada en la hoja de datos. Un indicador LED típico de 5 mm (como se ve en el tutorial) tiene un Imax de 20 mA.
  Como una guía aproximada, para este tipo de LED, solo será visible a 1-2mA, y será bastante útil para un indicador interior a 5-10mA. A 20 mA será muy brillante (dolorosamente, si un LED ultra brillante se ve demasiado cerca)

• Digamos que vas por 10 mA y tienes un LED rojo con un VF de 2V. Supongo que la tensión de alimentación del Rpi es de 3.3 V, por lo que la salida del pin alto será de 3.3V. La resistencia va en serie con el LED. El voltaje a través de la resistencia será el voltaje de suministro menos el LED Vf. Con esta información, para calcular el valor de resistencia usamos la ley de Ohm:
  R = V / I = (3.3V - 2V) / 0.010A = 130Ω
  En el caso de que la tensión de alimentación sea inferior a la del LED Vf, la fórmula anterior no se aplica (la alimentación V debe ser > Vf). El LED no se encenderá (si está justo por debajo de Vf, puede fluir una pequeña cantidad de corriente, consulte La curva IC a continuación, no es una esquina perfectamente definida en el punto marcado Vd [aka Vf]) Consulte la edición al final para obtener una solución.

Por lo tanto, podría usar la resistencia de 100Ω y tener una corriente de LED de 13mA, ((3.3V - 2V) / 100Ω = 13mA) que debe estar dentro de las especificaciones para la mayoría de los LED estándar. Con la resistencia de 1 kΩ, el LED estará bastante oscuro a solo 1.3 mA.

En caso de que se pregunte por qué el voltaje de los LED parece estar fijo a un cierto voltaje, no es tan simple, pero es una aproximación útil. Dado que un LED es un tipo de diodo, cuando el voltaje a través de él es menor que su Vf, el LED parece una impedancia muy alta y no pasa corriente. Cuando el LED alcanza su Vf, la corriente aumenta muy bruscamente para un pequeño cambio en el voltaje, por lo que repentinamente parece una impedancia baja. Esto significa que si ponemos una resistencia en serie con ella, podemos elegir una amplia gama de corrientes para solo un pequeño cambio en Vf.
Para ilustrar esto, eche un vistazo a este diagrama que muestra una curva típica de diodos I-V (corriente en relación con el voltaje):

PuedevercuandoelvoltajealcanzaelpuntoVd,lacorrienteaumentaconsiderablementeparauncambiomuypequeñoenelvoltaje,porloquepodemos"elegir" una corriente en cualquier parte de este rango y obtener un voltaje similar.

¿Qué pasa con los LED de conducción con un Vf más alto que el voltaje de suministro disponible?

En este caso, necesitamos aumentar el voltaje y, afortunadamente, hay muchos IC baratos disponibles para hacer esto por nosotros. Se combinan en varias variedades y utilizan topologías lineales, de corriente constante, buck / boost (inductor conmutado) y bomba de carga (condensador conmutado).

Por ejemplo, el NCP5006 dirigirá hasta 5 LED blancos / azules en serie desde un 2.7 V - Suministro de 5.5V:

ParaunaopciónmulticanalquepuedecontrolarcadaLEDindividualmente,labombadecarga TPS60250 impulsará hasta 7 LED blancos / azules desde una entrada de hasta 3V. I2C se utiliza para la interfaz de control:

Seseleccionarondeformaaleatoriaentremásde700opcionesenFarnell(bajo"Controlador LED" y opciones de bomba de aumento / carga seleccionadas)

1K funcionará bien. Alternativamente, tres resistencias de 100 ohmios en serie te darán 300 ohmios, que es tan cerca de 270 que no notarás la diferencia. Pero de cualquier manera, está bien si lo único que quiere hacer es observar cómo se enciende o apaga el LED.

Necesitaremos la Ley de Ohm y la Ley de Voltaje de Kirchhoff (KVL) para eso. KVL dice que el total de los voltajes en un circuito cerrado es cero. El voltaje de salida del RPi es dado, eso es 3.3 V. El voltaje del LED también es más o menos constante, aunque depende del color , para un LED rojo 2 V es un valor típico. Entonces solo queda un componente y esa es la resistencia, que, debido a Kirchhoff, tendrá 3.3 V - 2 V = 1.3 V a través de él.

La resistencia controla la corriente a través del LED. Ohm dice que la corriente es voltaje / resistencia o, para decirlo de otra manera, resistencia = voltaje / corriente. A menudo se especificará un indicador LED a 20 mA (70% de los 15 000 LED de Digikey son). Trabajarán a menos corriente pero brillarán menos. Así que supongamos que tiene un LED de 20 mA y elige para 20 mA porque también quiere verlo iluminarse en un día soleado. Entonces la resistencia debería ser

\ $ R = \ dfrac {V} {I} = \ dfrac {1.3 V} {20 mA} = 65 \ Omega \ $

Si solo tiene resistencias de 100 Ω, puede hacer un 65 colocando dos 100 Ωs en serie y un tercero en paralelo con eso. O puedes probar con solo 100 Ω, luego

\ $ I = \ dfrac {1.3 V} {100 \ Omega} = 13 mA \ $

En cualquier caso, siempre revise la hoja de datos del LED para verificar la caída de voltaje y la corriente máxima permitida. El voltaje directo también se puede medir utilizando un valor seguro para la resistencia en serie (el valor de 1 kΩ está bien).