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Una sola resistencia que alimenta varios LEDs en paralelo cuando la corriente que pasa por la resistencia es inferior a la corriente máxima permitida para un LED individual

Mientras escribía una respuesta sobre el uso de varios diodos conectados a una sola resistencia, me topé con un caso sobre el que no he leído mucho: ¿Qué sucede cuando ajustamos la resistencia de manera que la corriente esté dentro de los niveles seguros para un solo diodo y luego conectamos varios diodos en paralelo a ella?

Los propios LEDs deberían estar a salvo de la sobrecarga, ya que la corriente es limitada. Supongo que en el caso de los LEDs, la distribución de la corriente entre ellos no será equitativa, ya que los que tengan una tensión inicial más baja recibirán más corriente y serán más brillantes. Al cabo de un tiempo las tensiones de avance se igualarán y la distribución de la corriente seguirá siendo desigual.

¿Hay algo más que vaya a pasar? He leído las respuestas en este pregunta y algunos de ellos mencionan las oscilaciones, pero no profundizan en el tema.

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aryeh Puntos 1594
  • Pregunta: ¿Qué ocurre cuando ajustamos la resistencia para que la corriente esté dentro de los niveles seguros para un solo diodo y luego le conectamos varios diodos en paralelo?

No se producirá ningún daño, pero este resultado rara vez será útil.

Un posible uso es, por ejemplo, para una retroiluminación en la que sólo se necesita la cantidad de luz que produciría un LED, pero se quiere que esté más distribuida físicamente de lo que se puede conseguir con un solo LED. De hecho, he hecho esto, pero es una aplicación inusual.

  • Pregunta: Los propios LEDs deberían estar a salvo de la sobrecarga, ya que la corriente es limitada. Supongo que en el caso de los LED, la distribución de la corriente entre ellos no será igual, ya que los que tengan una tensión inicial más baja recibirán más corriente y serán más brillantes. Al cabo de un tiempo las tensiones de avance se igualarán y la distribución de la corriente seguirá siendo desigual.

Los voltajes de avance se igualarán instantáneamente "por definición" y permanecerán igualados mientras estén conectados eléctricamente. Lo que Varía es la Vf común y la corriente que toma cada LED. El LED que tome más corriente se calentará más (sujeto a la ausencia de ventilación y disipación de calor diferentes, etc.). Con 10 LEDs el efecto de la refrigeración individual variable podría tener un efecto significativo en los resultados.

A efectos prácticos, los LEDs se asentarán con corrientes más o menos iguales a las que extrajeron inicialmente en el grupo Vf. Ver "¿Oscilaciones?" más abajo para comentar por qué el resultado es algo más complejo en la realidad - PERO que no se notará.

  • Pregunta: ¿Hay algo más que vaya a pasar? He leído las respuestas a esta pregunta y algunas mencionan las oscilaciones, pero no profundizan en el tema.

Lo anterior es lo principal que sucederá.

  • Los LED que funcionan con una corriente inferior a la nominal pueden cambiar de color, especialmente los que utilizan una tecnología de emisión basada en el fósforo. El efecto exacto varía según el fabricante y el producto. Algunos LEDs blancos que funcionan a bajas corrientes adquieren feas tonalidades verdes o púrpuras. Algunos se vuelven más azules o más amarillos, dependiendo de la mezcla de rerradiación de LEDs azules y fósforo que se utilice para hacer normalmente el blanco.

La eficiencia luminosa aumenta ligeramente con la disminución de la corriente. Es decir, si haces funcionar 1 LED a x mA o 2 LED a x/2 mA cada uno, obtendrás un poco más de luz de los dos LED.

La vida útil, digamos el 70% de la salida inicial, aumentará significativamente si compartes X mA entre 2 LEDs y mucho, mucho, si lo compartes entre 10 LEDs.
Esto se basa tanto en la densidad de corriente por LED como en la probable reducción de la temperatura de la matriz. Estos efectos son en gran medida independientes.


  • ¿OSCILACIONES? : Como se muestra en el gráfico típico de abajo, el efecto de aumentar la temperatura es disminuir ligeramente la tensión de avance para una corriente dada, Como Vf es común a todos los LEDs esto tendrá en cambio el efecto de ligeramente bajar el VF global del grupo y de aumentar la cuota que se lleva este LED.

    Como la curva VF/corriente de un LED no es lineal, éste no se "escapará" indefinidamente, sino que asumirá un nuevo valor de corriente más alto. Otros LEDs pueden entonces tener muy ligeramente menos corriente por lo que se enfría un poco por lo que dibuja menos corriente por lo que disminuye el grupo Vf por lo que disminuye la corriente neta por lo que ... . Esta es la "oscilación a la que se hace referencia en el post que mencionas de Rocket Surgeon y es un efecto real, pero esencialmente siempre será un efecto tan pequeño que no se notará una oscilación formal - sólo un desplazamiento continuo muy pequeño del punto de funcionamiento general.

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RelaXNow Puntos 1164

No se dañará nada, pero el brillo de cada LED no será el mismo en la medida en que cada parte tiene unas características un poco diferentes. Además, con varios LEDs en paralelo y la resistencia dimensionada para la corriente máxima a través de un LED, la corriente media por LED será 1/nLEDs el máximo que podría ser. Por ejemplo, con LEDs de 20mA y 4 en paralelo, aunque todos recibieran la misma corriente, cada uno estaría recibiendo sólo 5mA.

Las resistencias son baratas y pequeñas. Salvo en aplicaciones de muy alto volumen, no vale la pena tratar de jugar así.

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Por no mencionar que la mayoría de los LEDs se vuelven más conductores a medida que se calientan, por lo que a menudo uno de ellos puede acaparar gran parte de la corriente.

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