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Esta es la regla de oro más importante al usar LEDs. Un LED es un diodo, no una ampolleta. No tiene una resistencia interna significativa para limitar la corriente que pasa a través de él. Si lo conectas directamente a una fuente de voltaje (como los 5V de un Arduino), el LED intentará consumir una cantidad de corriente casi infinita, lo que lo quemará instantáneamente de forma irreversible.
La resistencia limitadora de corriente es un componente obligatorio que se coloca en serie con el LED. Su única función es limitar la corriente a un nivel seguro (típicamente 20mA) para que el LED brille intensamente sin destruirse.
El cálculo se basa en la Ley de Ohm. La fórmula es: Resistencia (Ω) = (Voltaje de la Fuente – Voltaje del LED) / Corriente del LED.
Ejemplo práctico: Quieres encender un LED rojo con un pin de 5V de un Arduino.
Cálculo: R = (5V – 2.0V) / 0.020A = 3V / 0.020A = 150 Ohmios (Ω).
Como 150Ω no es un valor estándar, eliges el valor de resistencia estándar más cercano por encima, que es 220Ω. Esta es una excelente resistencia de propósito general para la mayoría de los LEDs con una fuente de 5V.
Un LED estándar tiene dos formas muy sencillas de identificar sus terminales:
Conectar un LED al revés no lo dañará, simplemente no encenderá.
Ambos tamaños tienen especificaciones eléctricas muy similares (mismo voltaje y corriente). La diferencia es puramente física y afecta a la aplicación:
El voltaje de operación de un LED (conocido como Voltaje Directo o Vf) depende del material semiconductor con el que está hecho, y cada material emite luz de un color diferente. Es una propiedad fundamental de la física de los semiconductores.
Por esta razón, es importante usar el valor de Vf correcto para cada color al calcular su resistencia limitadora para obtener un brillo óptimo y uniforme en un proyecto con varios colores.
«Bajo consumo» se refiere a que su corriente de operación estándar es de 20mA (0.02A), lo cual es una cantidad de corriente muy manejable para la mayoría de los microcontroladores.
Los pines de salida de un Arduino UNO (ATmega328p) pueden suministrar de forma segura hasta unos 25mA por pin (con un límite total para toda la placa). Esto significa que puedes conectar y controlar directamente un LED (con su resistencia) desde cada pin digital sin ningún problema.
Sin embargo, si quieres controlar una gran cantidad de LEDs (ej. más de 20), no debes alimentarlos todos desde el regulador de 5V del Arduino. En ese caso, deberías usar una fuente de alimentación externa de 5V para los LEDs, y el Arduino solo se encargaría de enviar las señales de control a través de transistores.
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