LED e resistenza limitatrice: ce la metto o no ce la metto?

[Agatino]

Salve a tutti.

Tempo fa ho trovato su un forum di modellismo un tizio che aveva messo un thread in cui parlava dei led e dei vari tipi di collegamento tra loro. In particolare ad un tratto parlava di una serie di 4 LED alimentati a 12 V senza utilizzare nessun limitatore di corrente ma collegata direttamente all'alimentazione.

Appena ho visto questo, dati gli studi fatti (sono perito elettrotecnico) e le riminiscenze sul funzionamento del diodo e di cosa succede quando va in conduzione, ho risposto al thread dicendo che in qualche modo la corrente deve essere sempre controllata (con resistenza o con limitatore) altrimenti il LED si brucia.

Il tizio dopo vari post in cui io allegavo anche la curva caratteristica di funzionamento del LED, mi ha risposto con

Questa che vedi è la curva di If come funzione della tensione di pilotaggio di un diodo led bianco.
Come puoi vedere la corrente di 20 mA corrisponde a una tensione diretta di 3.6 volt, quindi mi devo calcolare la resistenza in modo che a 20 mA la caduta di tensione sulla resisteza sia di V.In-3.6 volt.
Quindi in queste condizioni ai capi del diodo led mi trovo 3.6 volt.
Ragione per cui se io alimento direttamente il led a 3.6 volt la corrente che gli scorre attraverso è di 20 mA.
Hai mai aperto un illuminatore a led di quelli per il video ? Al loro interno vi sono da 36 a 160 diodi led.
Bene, quel genere di illuminatore viene alimentato a 7.2 volt provenienti da una batteria al litio per videocamere o da sei pile stilo al NiMH per un totale di 7.2 volt.
Se vedi lo schema, i led sono collegati in serie di due e le serie sono collegate direttamente all'alimentazione senza nessuna resistenza. Qualche modello ha un regolatore PWM con mosfet (resistenza 0.01 Ohm in saturazione) in serie all'alimentazione.

Io personalmente sono convinto di quanto ribadito nei post anche perché se fosse il contrario vuol dire che all'ITIS ci hanno detto un sacco di stro......ate, però vista l'insistenza del tizio qualche dubbio me lo ha sollevato.
Voi che ne pensate?

[cronos80]

Provo a risponderti e chiedo a marco438 di correggermi dove sbaglio.

...mi devo calcolare la resistenza in modo che a 20 mA la caduta di tensione sulla resisteza sia di V.In-3.6 volt.
Quindi in queste condizioni ai capi del diodo led mi trovo 3.6 volt.

Questo è corretto, infatti aggiungendo la resistenza sai di preciso quanta corrente passa nella resistenza, e quindi nei led.

Ragione per cui se io alimento direttamente il led a 3.6 volt la corrente che gli scorre attraverso è di 20 mA.

Questa è invece un'affermazione che può essere vera in determinate condizioni, ma nessuno te ne dà la certezza. Dipende da come viene alimentato il led, che ti ricordo è pilotato in corrente e non in tensione.

Hai mai aperto un illuminatore a led di quelli per il video ? Al loro interno vi sono da 36 a 160 diodi led.
Bene, quel genere di illuminatore viene alimentato a 7.2 volt provenienti da una batteria al litio per videocamere o da sei pile stilo al NiMH per un totale di 7.2 volt.

Immagino che ci sia un circuito di alimentazione con stabilizzazione e limitazione della corrente erogata. Quindi in pratica togli le resistenze per ridurre gli sprechi, ma comunque stai pilotando in corrente.

[simo85]

Tieni anche conto del fatto che la Vf varia a seconda del LED (se sono rossi per esempio è di 1,9V e non 3,6V), e che (sempre la Vf) aumenta a maggior If.

[Agatino]

grazie.

Ok sulla prima parte in cui si calcola la resistenza per limitare la corrente.

Non sono d'accordo sul fatto che "se un LED che ha una Vf di 3.6V lo alimento con una tesione di 3.6V precisi, questo automaticamente assorbirà la sua corrente nominale senza nessuna resistenza limitatrice e senza nessun circuito che lo piloti in corrente." Quanto detto è quello che asserisce il tizio nel forum ed io ho i miei dubbi su quanto afferma. Ha anche detto nel post di aver realizzato degli illuminatori per le scale con serie di 4 led bianchi alta luminosità senza aver inserito nessuna resistenza (o altro circuito) e gli funziona.

Mah......

Io avevo anche pensato di fare una prova empirica anche se il risultato già me lo immagino: un bel flash del led e poi un piccolo neo nero all'interno.

[simo85]

Fino a che la alimentazione non supera la Vf, l'unica corrente che scorre nel LED è quella di fuga, di qualche u o nA.

[g.schgor]

Forse è il caso di leggere questo vecchio articolo

[Agatino]

letto l'artico. ok.

Quindi si evince benissimo che un led non lo si può alimentare in tensione direttamente con la sua tensione nominale senza inserire in serie un "apparato" limitatore di corrente (sia esso una resistenza, un LM3... o altro)
Da questo vuol dire che il tizio del forum che dice di alimentare dei led in serie con una tensione uguale alla somma delle Vf dei singoli LED senza usare un limitatore di corrente vuol dire che o ci sta prendendo per il c..o oppure sta per vincere il nobel!!!

giusto per correttezza metto il link alla discussione in questione:

http://www.presepeforum.altervista.org/phpBB2/viewtopic.php?f=6&t=1838

PS. Anche in questo forum ho lo stesso nome utente: Agatino

[claudiocedrone]

Ciao Agatino. Un paio di appunti in velocità... quel collegamento senza resistore di limitazione usa 4 LED con Vf=3.5 V (tot 14 V) alimentandoli a 12 V ! E' evidente che i LED sono sottoalimentati (e anche a batteria) percui difficilmente assorbiranno una corrente eccessiva, e infatti l'autore poi specifica che il collegamento "migliore" (per rendimento luminoso) è quello con il resistore; nelle torce a LED "cinesi" non si usa alcun limitatore... però bisogna anche che i LED siano selezionati per avere identica Vf (dispersione dei parametri... questa sconosciuta ). Inoltre nello stesso articolo c'è anche scritto che il resistore di limitazione va messo tra il positivo di alimentazione e il (i) LED; ciò è quantomeno inesatto (una str... ) perché è evidente che dal punto di vista circuitale (e funzionale) non cambia una sega che il resistore sia messo a monte o a valle o tra i LED... può darsi che l'autore non sia così esperto come vuole apparire e, non "ben saldo" nelle sue posizioni, sia stato spiazzato dalla tua osservazione "incartandosi" nella risposta. P.s. Ma... siete greci (Agatino, Parmenione... ) P.p.s. Un altro aspetto da considerare è che spessissimo chi vuole collegare dei LED usi come riferimento la corrente massima, dichiarata nel datasheet, questa è un'altra cavolata che accorcia inutilmente la vita dei poveri LED...

[marco438]

Provo a risponderti e chiedo a marco438 di correggermi dove sbaglio.

Vedo solo ora il messaggio e noto che le risposte sono gia' arrivate; non posso che trovarmi d'accordo su quanto scritto da te, da g.schgor e claudiocedrone.