Guida al Calcolo del Resistore per LED
Scopri come calcolare il valore corretto del resistore per un circuito LED. Copre tensione diretta, corrente diretta, configurazioni con LED singolo e multiplo e la scelta della potenza del resistore.
Perché Serve un Resistore?
I LED (Light Emitting Diode) hanno una caratteristica corrente-tensione non lineare: piccole variazioni di tensione causano grandi variazioni di corrente. Senza un resistore di limitazione, la corrente può superare il valore massimo del LED, distruggendolo istantaneamente. Il resistore limita la corrente a un valore sicuro. La formula base è: R = (V_s - V_f) / I_f, dove V_s è la tensione di alimentazione, V_f è la tensione diretta del LED e I_f è la corrente diretta desiderata.
Tensione Diretta e Corrente dei LED
Ogni colore di LED ha una tensione diretta (V_f) diversa: rosso circa 1,8-2,2 V, giallo/arancione circa 2,0-2,2 V, verde circa 2,0-3,5 V, blu circa 3,0-3,5 V, bianco circa 3,0-3,5 V, ultravioletto circa 3,0-4,0 V. La corrente tipica per LED indicatori standard è 20 mA (0,02 A), ma molti funzionano bene a 10-15 mA con luminosità leggermente ridotta. I LED ad alta potenza (1 W, 3 W, 5 W) richiedono correnti molto più alte (350 mA-1 A) e dissipatori di calore.
Esempio di Calcolo
Per un LED rosso (V_f = 2,0 V, I_f = 20 mA) alimentato a 5 V: R = (5 - 2) / 0,02 = 150 ohm. La potenza dissipata dal resistore è: P = I² x R = 0,02² x 150 = 0,06 W. Un resistore da 1/4 W (0,25 W) è più che sufficiente. Per un LED blu (V_f = 3,2 V, I_f = 20 mA) a 12 V: R = (12 - 3,2) / 0,02 = 440 ohm. Il valore standard più vicino è 470 ohm, che dà una corrente di (12 - 3,2) / 470 = 18,7 mA -- perfettamente accettabile.
LED Multipli in Serie e Parallelo
In serie, i LED condividono la stessa corrente e le tensioni dirette si sommano: R = (V_s - n x V_f) / I_f, dove n è il numero di LED. La tensione di alimentazione deve essere maggiore della somma delle V_f. Ad esempio, 3 LED rossi (V_f = 2 V) in serie a 12 V: R = (12 - 6) / 0,02 = 300 ohm. In parallelo, ogni ramo ha il suo resistore perché le V_f dei LED variano leggermente tra componenti e le correnti si dividerebbero in modo disuguale con un unico resistore. Non collegare mai LED in parallelo senza resistori individuali.