Originariamente Scritto da
base689
Sì, i LED si alimentano in tensione. “Aggiungere” la resistenza, fai un po’ di confusione...
I LED si alimentano in tensione ad una tensione opportuna affinché circoli nel LED l’ opportuna corrente.
Come tutti i dispositivi bipolari elettronici, un certo LED ha una determinata caratteristica V-I, una curva della corrente in funzione della tensione: se il LED viene polarizzato alla tensione V1, in questo circola una corrente I1, se il LED viene polarizzato alla tensione V2, in questo circola una corrente I2 e così via.
Se dai dati del costruttore per un LED abbiamo tensione di polarizzazione (=caduta sul LED) Vf = 1.8 V e corrente di polarizzazione I = 20 mA = 0.020 A, ciò vuol dire che sul LED cadono 1.8 V quando circolano 20 mA, oppure, la possiamo vedere anche che quando nel LED circolano 20 mA su di esso cadono 1.8 V.
In realtà (considerando la caratteristica V-I quasi verticale) quando sul LED circolano dai 15 mA ai 25 mA sul LED cadono (quasi) 1.8 V, anche se di fatto all’ aumentare della corrente aumenta la caduta di tensione.
Con il nostro LED da 1.8 V - 20 mA, dobbiamo fare in modo che su di esso circoli una corrente di 20 mA: lo possiamo fare in 2 modi:
1) gli mettiamo un circuito regolatore di tensione che ai capi del LED dia esattamente 1.8 V: con 1.8 V ai suoi capi, il LED non può fare altro che far passare 20 mA: in qualsiasi regime di funzionamento, il LED non può “stare” fuori della sua curva caratteristica: se gli dai 1.8 V, DEVE far circolare 20 mA; se gli dai 20 mA (tramite “generatore” di corrente), si di esso cadono 1.8 V
2) se abbiamo a disposizione solo 12 V CC (e nessun regolatore di tensione), siamo costretti a <limitare la corrente> tramite resistenza in serie, ma in realtà ciò che stiamo facendo è ESATTAMENTE dare la tensione di polarizzazione giusta al LED per far sì che faccia passare 20 mA
Se Va = 12 V CC è la nostra tensione di alimentazione e Vd è la tensione di caduta sul diodo (alla giusta corrente di funzionamento) per la legge di Ohm il dimensionamento di R avviene così:
Va = Vd + R I
R = (Va – Vd) / I = (12 - 1.
/ 0.02 = 10.2 / 0.02 = 510 Ω
Che con 2 resistenze commerciali da 470 Ω e 39 Ω riusciamo ad eguagliare quasi perfettamente: 470 + 39 = 509 Ω e va bene prendere resistenze da 1 W (dissipando queste circa 0.2 W).
Avendo nel ramo di alimentazione 12 V CC e mettendo una resistenza da 509 Ω in serie al LED, abbiamo che, cadendo 1.8 V sul LED, la resistenza da 510 Ω fa circolare nello stesso ramo una corrente di 20 mA.
Quando vai su eBay a comprare i LED “singoli”, soprattutto se questi LED sono LED di potenza (1 W, 3 W, 5 W) gli stessi venditori ti propongono i driver, dei circuitini che alimentati a tensione comprese tra 6 V e 12 V (in genere) danno in uscita la tensione <giusta> per quel LED, oppure, i migliori venditori ti propongono una tabellina di valori di resistenza per differenti valori di tensione di alimentazione (quindi senza driver), e va bene lo stesso.
Ogni volta che un LED funziona ha un valore di (caduta di) tensione ed un valore di corrente che STA sulla sua curva caratteristica e né potrebbe essere diversamente: un dispositivo elettronico DEVE funzionare con un punto V-I che sta sulla curva caratteristica.
Per cui: o piloti un LED con ESATTAMENTE la tensione di funzionamento prevista (tramite driver o integrato regolatore di tensione) oppure gli dai la sua tensione di funzionamento prevista mettendo l’ opportuna resistenza in serie in modo che poi ai capi del LED cada la tensione appropriata (legge di Ohm).
Se sono in parallelo, se se ne brucia uno gli altri continuano a funzionare esattamente come prima.
Se sono in serie, se se ne brucia uno gli altri (del ramo con i LED in serie)(ovviamente) smettono di funzionare poiché non circola più corrente.
Ma questa (LED in serie) non è una novità: su Internet trovi strisce di LED in parallelo a serie di 3, nel senso che ci sono in parallelo un tot di rami con 3 LED in serie, ciascun ramo con la giusta resistenza per essere alimentati a 12 V, addirittura puoi tagliare ciascun ramo (serie di 3 LED) a tuo piacimento ed usarlo come “singolo”. Ma questa resistenza già costruita nell’ accrocco non fa altro che (alimentando a 12 V) far arrivare la giusta tensione alle serie di 3 LED.
Anche nelle lampadine a LED 12 V CC che compri su Internet, queste sono costituite da X rami di Y LED in serie: aveve prese delle lampadine BAU15S a LED arancioni da un certo venditore, alcune erano difettose, avevano alcune “linee” di 3 LED spente e le altre si accendevano.
Comunque, i LED della lampadine a LED da commercio a 12 V CC vengono polarizzati in modo opportuno o tramite resistenze in serie a ciscun ramo (le meno potenti) oppure (per quelle più potenti) tramite circuito regolatore di tensione (inserito nella base della lampadina) che polarizza al valore corretto i LED (=i rami di LED in serie).
Io stesso mi sono aucostruito 4 lampadine BA15S a LED arancioni (per le frecce del mio P200E): mi sono fatto costruire una stellina costituita da 3 LED in serie (1 LED red-orange e 2 LED amber) ciascuno con caduta 3.6 V e corrispondenti 700 mA di corrente (quindi circa 2.5 W per LED), questa stellina mi è stata assemblata (dal venditore) su un dissipatore in alluminio ad alette, ho cannibalizzato 4 lampadine standard con attacco BA15S per usarne la base (=attacco), dentro la base sono riuscito ad infilarci un LM1084 da 12 V CC in uscita e sull’ uscita ci ho messo un diodo da 3 A (che fa cadere circa 0.6 V), quindi ho alimentato la mia stellina a 11.4 V (anziché ai 10.8 V previsti) ma in modo stabile, indipendente dal valore di tensione dell’ impianto (in questo momento 12 V AC raddrizzati e stabilizzati, in futuro 12 V CC dell’ impianto in CC con batteria).
Queste mie lampadine a LED arancioni (ecco le foto qui sotto) assorbono circa 10 W e (tenute accese in continuo) scaldano veramente TANTO ma sono utilizzabili (anche d’ accordo con il venditore che me le ha assemblate su QUEL dissipatore) poiché, essendo lampadine a LED usate nelle frecce, in questa funzione vengono tenute accese per la metà del tempo e quindi nel loro normale funzionamento devono dissipare metà della potenza (che dovrebbero dissipare se tenute accese permanentemente).