¿Por qué se necesita una resistencia para los LED?

Mientras buscaba una tarea básica para familiarizarse con la Raspberry Pi y sus pines GPIO, decidí que conducir un LED sonaba lo suficientemente simple.

Mientras investigaba cómo realizar esta tarea, noté que la mayoría de las instrucciones indican colocar una resistencia entre el pin GPIO y el LED. El tamaño de la resistencia varía según las instrucciones, pero típicamente en el rango de 260 ohmios a 1 kilohm.

Sin embargo, ninguna de las instrucciones indica la razón de esto ni indica por qué han elegido un tamaño de resistencia (aparentemente) arbitrario.

¿Por qué se necesita una resistencia, y cómo saber qué ohmios debería ser?

La razón es común a todas las aplicaciones LED, no solo a Raspberry Pi (o los pines GPIO).

Un LED solo puede pasar tanta corriente antes de que se destruya a sí mismo (¡muy brillante!). La corriente máxima varía según el tamaño y el color del LED, pero para un LED rojo de tamaño mediano generalmente se puede suponer que es de 20 mA (sin embargo, compruebe este valor si tiene la hoja de especificaciones para el LED a mano, y los LED pequeños solo pueden manejar un pequeña fracción de esto).

Un LED rojo estándar generalmente tiene una caída de voltaje de alrededor de 1.7v, por lo que el valor de la resistencia se puede elegir para pasar 20 mA a (voltaje - 1.7). Suponiendo una entrada de 5v, esto significa una resistencia que pasará 20mA a 3.3v, lo que (usando la Ley de Ohm) nos da una resistencia mínima absoluta de 165 ohmios.

Lo peor que puede suceder al usar una resistencia más grande es que el LED será más tenue que su brillo máximo y, por lo tanto, para acomodar LED más pequeños que solo pueden pasar 10 mA, no es raro usar 330 ohmios o más.

Pondría una resistencia de 470 ohmios para un suministro de 5v para un LED rojo de tamaño mediano, y si el LED es demasiado tenue, reduzca ligeramente.

Si usa un LED rojo en miniatura, entonces 1K ohmios no suena escandaloso, y para colores más exóticos (en particular azul, rosa y blanco), querrá calcular el valor usted mismo.

En primer lugar, el LED es un diodo semiconductor. Una relación corriente - voltaje en el diodo inn (en general):

I = I (s) * [exp (eV / nkT) -1] (aunque esta relación no es exactamente real) \

Y lo más notable es que un pequeño cambio en el voltaje produce un cambio mayor en la corriente. Y esta es la razón principal detrás del uso de una resistencia con un LED en serie.

Otra cosa es que, en general, el punto de funcionamiento de un LED es inferior a 5 voltios (aproximadamente 3,3 V). Es por eso que usamos una resistencia de un valor adecuado en serie con el LED.

Ir a lo básico: selección de resistencias para LED . Y obtendrá la idea de cómo elegir la resistencia adecuada para un LED específico.