Mi hija dijo: «¿Por qué los LED necesitan resistencias limitadoras de corriente?». Mis hijos aprenderán a usar el LED. Mi hijo lo usa con una batería de 3V. Mi hija lo usa con batería de 12V aunque hay una diferencia. Pero aprenderemos cómo usar una resistencia de balastro para limitar la corriente que fluye a través del LED y evitar una sobrecorriente que podría quemar el LED. ¿Cómo lo usamos con una fuente de alimentación de 3V, 12V o voltaje superior?
Experimentando conectar LED solos
Aprender haciendo es lo mejor, así lo creemos. La experiencia es la única fuente de conocimiento” – Albert Einstein
Mi hijo comenzó su experimento con dos baterías AA de 1,5 V en serie en el soporte de baterías 2xAA. Utiliza un voltímetro para medir su voltaje y puede leer aproximadamente 3 V.
Puso un LED rojo de 3 mm en una placa y aplicó la batería de 3 V para alimentar ese LED. Se ilumina bastante. Luego leyó el voltaje de la batería en aproximadamente 2,79 V. ¿Por qué el voltaje es más bajo?
Por la naturaleza de una batería tan pequeña. Cuando la carga utiliza una corriente que excede la corriente que la batería puede suministrar. Su voltaje disminuirá.
En este caso entendemos que el LED consume demasiada corriente. Y cuando lo pille. También tiene una temperatura relativamente alta.
Y mi hija se preguntó como su hermano: «¿Qué pasa si no usas una resistencia con un LED?»
Del circuito superior de hermano. Cuando usa el LED blanco, puede funcionar normalmente. Emite un brillo normal, consume unos 20mA y el voltaje de la batería de 3V no baja.
Ella estaba confundida. Entonces la reemplazó con una batería de 12 V y midió su corriente.
Podemos ver que el LED rojo de 3 mm solo se iluminará durante unos 3 segundos. Y obtenemos una lectura de aproximadamente 190 mA de corriente que fluye a través de él.
En nuestra experiencia, cuando le aplicamos el voltaje mucho más que su nivel. El LED recibirá más del 50% de corriente. Se sobrecalentará, se quemará internamente y eventualmente fallará.
En este caso, un LED típico está diseñado para una corriente de aproximadamente 10 mA. Entonces definitivamente está dañado.
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En nuestra experiencia, cuando le aplicamos voltaje, era mucho más alto que su nivel (aproximadamente 1,8 V o 3,3 V para el LED blanco). El LED recibirá 10 veces más corriente de la que puede soportar. Se sobrecalentará, se quemará y eventualmente se romperá.
Un LED típico está diseñado para una corriente de aproximadamente 10 mA. Entonces definitivamente está dañado.
Necesitamos reducir el voltaje a 1,8 V y la corriente a 10 mA.
Conoce la resistencia limitadora de corriente
La forma más común de solucionar este problema es agregar resistencias en serie con los LED. Generalmente los llamamos resistencias limitadoras de corriente.
¿Cuántas resistencias-R1?
En el diagrama del circuito, son el circuito en serie.
Podemos encontrar la resistencia de R1 usando el triángulo de la ley de Ohm.
R = V/I
Queremos la resistencia (R). Necesitamos saber el voltaje (V) y la corriente (I) antes.
1. Ahora conocemos la corriente.(IR1)
Según el principio del circuito.
La corriente que fluye a través de todos los dispositivos es igual.
IR1 = LED
Cuando el LED utiliza la corriente aproximadamente 20 mA.
Entonces, la corriente de corriente también es de 20 mA.
2. ¡El voltaje de la resistencia (VR1) es lo que debe buscar!
Cuando tanto la resistencia como el LED están conectados en serie. Luego, en paralelo o transversalmente a la batería de 3V.
Así, VR1 combinado con VLED (voltaje del LED) equivale a una batería de 3V.
Cuando sabemos que el voltaje del LED es de 1,8 V, ¿sé que el voltaje de la resistencia es?
= 3V – 1.8V
= 1,2 V
Por lo tanto:
Resistencia de R1 = 1,2V / 2mA
= 60 ohmios
Pero este valor se puede comprar en todas las tiendas.
Entonces usamos 56 ohmios mejor.
Podemos resumir una fórmula sencilla:
R1 = (Vin-VLED) / ILED. o
R1 = (Vin – Vcarga) / Icarga
Miras el diagrama de bloques. Está claro mejor.
¿Qué poder de limitar la resistencia de corriente?
Mi hijo preguntó, ¿cuánto deberíamos usar del tamaño de la resistencia?
De la ley de ohmios: P = V x I
V = voltaje de la resistencia = 1,2 V
I = LED = 20 mA = 0,02 A
P = 1,2 V x 0,02 A
= 0,024 vatios
Entonces, podemos usar una resistencia de 0,25W.
Luego, usa el ElectroDroid del móvil para encontrar el código de color de la resistencia.
Luego, dibújalo y coloréalo en el cuaderno como Figura 5
y luego colocamos la resistencia de 56 ohmios en la placa y medimos el voltaje en el LED nuevamente. Reduce el voltaje hasta 1,8 V y el LED es normal.
Cómo convertir voltaje de relé de 12V a 6V
Me gustaría mostrarles otro ejemplo. Suponga que tiene que utilizar un relé de 6 V.
Es un relé SPDT de 6V 80 ohmios.
Pero debes usarlo con una batería de 12V. No es tan bueno.
Porque utiliza alta corriente. Desde entonces, la resistencia de la bobina es de 80 ohmios. Cuando utilice una batería de 12 V. El relé tiene demasiadas corrientes circulando por la bobina. Es aproximadamente 0,15 A (150 mA). De
Yo = 12V / 80 ohmios
= 0,15A
La batería se agota rápidamente.
¡E importante! La bobina del relé está demasiado caliente.
Tenemos muchas formas de reducir el voltaje. Pero usar la resistencia es una forma económica.
El circuito es similar al circuito anterior. Usamos la bobina del relé en lugar del LED.
Usando una resistencia reduzca el voltaje al relé.
El diodo D1 protege otras partes del pulso de alto voltaje que se genera en la bobina del relé cuando el relé está apagado.
Encontrar la resistencia-R1
Dado que Resistor-R1 = (Vin – Vcarga) / Icarga
Entrada = batería de 12 V
Vcarga = voltaje de la bobina del relé = 6V
Iload es el flujo de corriente por la bobina del relé. Pero ahora no lo sabemos. Ya que muestra la resistencia de la bobina, 80 ohmios.
De la ley de ohmios
Yo = V/R
V = 6 V, R = 80 ohmios
R = 6/80
= 0,075A o 75mA.
Entonces, la carga es 0.075A
Póngalo en la fórmula anterior nuevamente.
R1 = (12V – 6V) / 0,075A
= 80 ohmios Pero esta resistencia no se puede encontrar en una tienda normal.
Entonces deberíamos usar 82 ohmios.
A continuación, necesitamos utilizar una potencia de resistencia adecuada.
P = VxI
V=6V
I = la corriente del relé = 0.075A
Entonces el poder de la resistencia es.
= 6 V x 0,075 A
= 0,45W
Nosotros podemos usar Resistencia de 82 ohmios 0,5 W.
Nota: Le enseñé a mi hijo a usar esta resistencia limitadora de corriente hace muchos años. y recientemente le enseñé esto a mi hija nuevamente. Son los conceptos básicos que los principiantes que aprenden electrónica deben comprender. Aunque tengamos orígenes diferentes. Pero creo que la experiencia a través de la experimentación es el origen del conocimiento.
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