Resistenza al led: perché?

[bluesrumba]

Volevo chiedere perché spessissimo leggo che in serie ad un led ci si mette una resistenza... per esempio un led che va alimentato a 4.5 (se esistema analogamente con uno che andrebbe alimentato a 3) si possono mettere 3 o 2 stilo in serie come per i telecomandi e via... no?
Illuminatemi sommi XD

[posta10100]

Se così fosse puoi alimentarlo senza resistenza ma solitamente i led hanno tensioni un po diverse.

Prendiamo un led da 1.5V: se devi semplicemente accenderlo lo puoi collegare alla batteria da 1.5V ma se devi comandarlo con l'uscita di un circuito, questa ha molto spesso una tensione di 5V.
Se alimentassi direttamente il led con questa tensione lo bruceresti per l'eccessiva corrente che vi scorrerebbe.
Se al contrario metti in serie al led una resistenza, allora limiti la corrente ad un valore tollerabile dal led e il led sopravvive.

Dai un occhio a questa pagina per altre informazioni.

Ciao,

Luca.

[g.schgor]

La spiegazione e' nella non-linearita' della caratteristica tensione-corrente del LED:
essendo un diodo, presenta una "soglia" di tensione (sotto la quale praticamente
non passa corrente), per poi salire rapidamente (cioe' la corrente cresce di molto
con una piccola variazione di tensione).
Ecco quindi il perche' e' necessaria una resistenza che limiti la corrente al valore
"nominale" anche in presenza di inevitabili variazioni della tensione di alimentazione.

Purtroppo i fornitori di LED spesso non danno queste caratteristiche, ed e' gia'
molto conoscere corrente nominale e caduta di tensione corrispondente a questa.
Per fare un esempio, un LED rosso da 20mA di corrente nominale puo' presentare
una soglia di 1.8V, una caduta di 2V a corrente nominale, ed una "resistenza
equivalente" di 0.01ohm (questo significa un raddoppio della corrente con 0.2V).

In conclusione, per dimensionare la resistenza da mettere in serie si deve
dividere la differenza fra la massima tensione di alimentazione e la caduta
a corrente nominale del LED per la corrente nominale stessa.
(con il LED rosso precedente e con un alimentazione di 2.4V, occorre per es.
una resistenza di (2.4-2.0)V / 20mA = 20ohm )

[bluesrumba]

A questo topic rispondo solo adesso perché prima non avevo chiaro il concetto di corrente e tensione e loro annessi. Quindi una resistenza (per esempio da 100 ohm) saldata su una linea a 5 volt (sul positivo chiaramente, giusto?) cosa fa? Limita la tensione? La corrente? Entrambe?
Mille grazie.

[posta10100]

Mi sembra che tu abbia ancora le idee un po confuse...
Prova a dare un occhio a questo tutorial, poi se hai dubbi ne parliamo.

Ciao,

Luca.

[mir]

cercherò di semplificare al massimo:
tutta la materia è costituita da atomi, a loro volta composti da un nucleo e da piu' elettroni che vi orbitano intorno. i materiali conduttori posseggono degli elettroni che in determinate condizioni si sottraggono all'atrazione del nucleo e possono circolare liberamente nel materiale,questo movimento di cariche elettriche (elettroni) in un conduttore è appunto la corrente elettrica, I, misurata in Ampere (cioè la quantità di elettroni q nel tempo t, 1 A = q/t, q sta per quantità di cariche misurate in Coulumb, C).
perché questo movimento si produca è necessario che intervenga un fattore esterno, è il generatore di energia elettrica (batteria), questo produrrà una differenza di potenziale (tensione V, ovvero il lavoro di 1 J compiuto per spostare la carica di 1 C nel tempo di 1 s, V= J/s) che costringerà gli elettroni (corrente) a spostarsi lungo il circuito esterno formato dai vari conduttori e apparecchi esterni, misurata in volt.
si utilizzano in pratica anche i sottomultipli degli Ampere e dei volt: milliampere,mA= 1A/1000; e millivolt.mV=1V/1000.
queste due grandezze sono legate dalla legge di ohm nella relazione: R=V/I dove R è la resistenza elettrica del circuito in questione e si misura in ohm.
Pertanto nel caso specifico del diodo led, il quale per poter funzionare ha bisogno (supponiamo) di una tensione di 3 volt, ed una intensità di corrente di 15 mA, ed avrò disponibile una differenza di potenziale (tensione di batteria) di 4,5 volt dovrò calcolarmi il valore opportuno di resistenza R da mettere in serie al led per avere i miei 3 volt capi del led, quindi sulla mia resistenza dovranno cadere i volt che ho in eccesso :VR = Vbat-Vled=, e questa R andrà dimensionata per la corrente che voglio sul mio led cioè 15 mA=0,015 A:
R=V/I= (Vbat-Vled)/Iled= 1,5/0,015=200 ohm, ovviamente al momento dell'acquisto della resistenza si sceglierà il valore standard commerciale piu' vicino, come è giusto dimensionare il valore della resistenza per un corretto valore della corrente di assorbimento del led, con la quale avremo si piu' o meno luminosità del led (neilimiti delle caratteristiche di I del led)ma allungheremo anche la vita di funzionamento dello stesso led.
spero di essere stato chiaro
ciao
mir

[admin]

differenza di potenziale (tensione V, ovvero il lavoro di 1 J compiuto per spostare la carica di 1 C nel tempo di 1 s, V= J/s)

attento!:
nella definizione di volt il tempo non c'entra. Il volt è l'energia di un joule, , per ogni coulomb, . Quindi
e non .
Quella che hai scritto è l'unità di misura della potenza, cioè il watt:

[mir]

hai ragione, nel semplificare ho fatto, un orrore, non da poco, ,sorry!
"Si dice che tra due punti A e B di una regione di spazio sede di un campo elettrico c'è una differenza di potenziale di 1 V se la forza elettrica compie il lavoro di 1 J per portare una carica di 1 C da A a B.
Semplificando il concetto, il volt misura la forza che hanno i singoli elettroni, e moltiplicato con gli ampere, che misurano gli elettroni che passano nel tempo, si ottiene la potenza in watt."
Ciao
mir

[bluesrumba]

Ok, spero di aver capito... spero.

Pertanto nel caso specifico del diodo led, il quale per poter funzionare ha bisogno (supponiamo) di una tensione di 3 volt, ed una intensità di corrente di 15 mA, ed avrò disponibile una differenza di potenziale (tensione di batteria) di 4,5 volt dovrò calcolarmi il valore opportuno di resistenza R da mettere in serie al led per avere i miei 3 volt capi del led, quindi sulla mia resistenza dovranno cadere i volt che ho in eccesso :VR = Vbat-Vled=, e questa R andrà dimensionata per la corrente che voglio sul mio led cioè 15 mA=0,015 A:
R=V/I= (Vbat-Vled)/Iled= 1,5/0,015=200 ohm

Se invece devo alimentare un led da 3 volt con una batteria da 3 volt (mettiamo, per esempio, 2 stilo da 1.5V in serie) non devo mettere nussuna resistenza perché Vbat=Vled oppure si?

E se invece devo alimentare una serie di led (calcolando 4 leds in serie 3*4=12Volts) dalla batteria di uno scooter che quando si accelera la tensione sale anche fino a 23 volt... basta un LM7812 (e quindi limitare la tensione) o un LM317 configurato in modo da essere un limitatore di corrente (ampere, quindi)?

Grazie per la santa pazienza che portate con me.
P.S. Domani parto, starò fuori una settimana. Leggerò le risposte che vorrete darmi domenica (10/08)
Buone ferie a tutti.

[mir]

è già!
ma assicurtati del valore di tensione esatto di alimentazione, del led e della sua corrente di assorbimento, poiché il collegamento "diretto" al valore di tensione nominale non è proprio consigliabile, proprio perché come già detto la corrente di funzionamento andrebbe limitata sottoil valore di regime per allungare la vita di funzionamento.
ciao
mariano