Quiero coger un LED y alimentarlo con una pila de 9V. Pero no me parece que pueda hacer bien las cuentas.
Tomando una pila media de 9V y un LED de 10mm, ¿qué tipo de resistencia necesitaría y cómo puedo saber durante cuánto tiempo funcionará el LED con la pila?
Además, ¿se pueden "ver" los LEDs infrarrojos (utilizando una cámara?) a distancia?
10 mm no es una especificación eléctrica, debes consultar la hoja de datos para saber cuánta corriente necesita. En el caso de un LED indicador, suele ser de 20 mA. El LED tendrá una tensión a través de él, lo que se llama la caída de tensión. También lo necesitamos, también está en la hoja de datos. La caída de tensión depende principalmente del color, para un LED rojo 2 V es un valor típico.
Así que con 2 V y 20 mA podemos ponernos a trabajar. Vamos a colocar una resistencia en serie con el LED para controlar la corriente. Con una tensión de batería de 9 V y una caída de 2 V a través del LED nos quedarán 7 V para la resistencia. Entonces, según la Ley de Ohm, Voltaje = Corriente x Resistencia, podemos calcular el valor de la resistencia como
\$ R =\dfrac{V}{I} = \dfrac{7 V}{20 mA} = 350 \Omega \$
El valor más cercano de E12 es 390 Ω. Para saber cuánto tiempo encenderá la pila el LED queremos conocer la capacidad de la pila, expresada en mAh, por mA-hora. Una barry alcalina puede tener una capacidad de 560 mAh. Entonces a 20 mA funcionará durante unas 28 horas, quizás algo menos.
Y sí, una cámara verá los infrarrojos, desde qué distancia depende de la potencia del LED.
Gracias por tu explicación, te lo agradezco mucho. He mirado la hoja de datos y ahora haré los cálculos. sonigate.com/uploads/product_pdfs/
Utilice la ley de Ohm. Primero tienes que saber la caída de voltaje a través del LED cuando se enciende a su nivel deseado. Para los típicos LEDs verdes, suele ser de unos 2,1 V. Los LEDs rojos son más bajos, y los IR aún más bajos. Los azules y blancos son más altos, como un poco más de 3 V.
Digamos, por ejemplo, que tienes un típico LED verde de 20 mA que emite 2,1 V. La batería emite 9 V, lo que deja 9V - 2,1V = 6,9V a través de la resistencia en serie con el LED. Estos LEDs pueden tomar 20 mA de corriente, pero a menos que esperes usarlo en un ambiente luminoso eso será excesivo. Vamos a apuntar a unos 10 mA de corriente del LED. Como el LED y la resistencia están en serie, la corriente del LED y la de la resistencia serán iguales.
La pregunta ahora es, ¿qué resistencia deja caer 6,9 V a 10 mA? A esto se refiere la ley de Ohm. 6,9V / 10mA = 690Ω. El valor estándar de 680 Ω estará bien.
Para calcular el tiempo de funcionamiento, mira la especificación de amperios-hora de la batería. Las baterías de 9 V tienen una densidad de energía pobre para su tamaño, y no son una buena opción para hacer funcionar un LED de forma eficiente. Rara vez las uso, así que no recuerdo cuál es la capacidad, así que usaré 1 A-h sólo como ejemplo (podría estar bastante alejado de una batería real de 9 V.
La capacidad de A-h es, en teoría, la corriente que se puede extraer durante 1 hora de una batería fresca hasta que se agote. Usted está consumiendo 10 mA, que es 1/100 amperios, así que en teoría una batería de 1 A-h durará 100 horas. En la práctica, menos, hasta la mitad en frío, por ejemplo.
Gracias. Si lo he entendido bien puedo utilizar una resistencia "más alta" y hacer que la batería dure más tiempo aunque a costa de la luminosidad del led, ¿no? La batería que mencionas:" batería de 1 A-h" se refiere a una batería de 1 amperio por hora y no a un tipo específico de batería creo. El objetivo es que el led funcione el mayor tiempo posible manteniendo una potencia decente. La batería debe ser barata y no muy grande (de ahí los 9v) ¿alguna recomendación?
@TheNew: Sí, una resistencia más alta hace que haya menos corriente, lo que hace que haya menos brillo pero también que la batería dure más. Si la eficiencia es una preocupación, entonces utiliza dos pilas AA. Estarán más cerca del voltaje del LED por lo que proporcionalmente se desperdiciará menos energía en la resistencia. También tienen mayor capacidad que la pila de 9V. Para una mayor eficiencia, utiliza una fuente de alimentación conmutada. Mi proyecto KnurdLight es un buen ejemplo de ello: embedinc.com/pic/knli/index.htm
En lugar de desperdiciar energía con una gran caída de tensión a través de la resistencia, también puedes poner más LEDs en serie. Los LEDs rojos y amarillos suelen ser de 1,6 V, y los azules y blancos de 3,2 V en corrientes bajas inferiores a 20 mA. Esto supone que se seleccionan piezas modernas de alta intensidad.
Esto significa que puedes poner rojo, blanco, y LEDs azules en serie con una pila de 9 V a 9,5 V como has sugerido.
Batería de 9,2 V (~ media vida), y luego restar:
El resto es 1,2 V, que queremos a través de la resistencia limitadora de corriente para, digamos, 10 mA, que es la mitad de la mayoría de los LEDs de 5 mm con capacidad de 20 mA.
Naturalmente, las tolerancias del 10% en las resistencias y del 10% en los LEDs serán seguras cuando se trabaje al 50%.
Una resistencia más grande tendrá proporcionalmente menos corriente y durará más.
Los LEDs con mayor intensidad luminosa (Iv) tienen ángulos de anchura de haz más pequeños que utilizan el mismo chip, de forma que Theta de 20 grados es dos veces más brillante que Theta de 45 grados.
En cuanto a la parte del LED IR de su pregunta, su cámara puede ver la luz IR ya sea de día o de noche. Algo así como en este video:
https://www.youtube.com/watch?v=VRFmIVmhuY4
Advertencia: Por favor, compruebe las instrucciones de seguridad antes de proceder: https://en.wikipedia.org/wiki/Laser_safety
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