Diodos

Buenos días a todos. Tengo una consulta muy elemental que seguramente los expertos me pueden solucionar (seguro que es una tontería)

Compré una bolsita de 20 diodos de colores (blanco, azul, verde, amarillo y rojo). Según he leído, cada uno de estos diodos tiene un voltaje de operación (fowrward voltage) distinto, que va desde 1,8V hasta 3,3V, pero según las especificacones del fabricante, mi diodo blanco debería funcionar a 2.2V así que si quiero alimentarlo con una salida de 3.3V de mi Wemos D1 necesitaría una resistencia que me produzca una caida de 1.1V aproximadamente.

Si la corriente de funcionamiento de mi diodo (otra vez según el fabricante) está en torno a 20mA entonces debería colocar una resistencia de 55Ω

Como no tengo ninguna resistencia estándar cercana y superior a ese valor, me monté un circuito en paralelo con una de 100Ω y una de 220Ω (da una resistencia equivalente de 68.75Ω, un poco más alta de los 55Ω que yo teóricamente necesito)

Pues bien, al montar mi circuito he encontrado que la caída de potencial en el diodo es de 2,80V (no los 2.2V que yo esperaba) mientras que el conjunto de resistencias sólo produce una caída de 0,48V

Ahora bien, me quedé un poco sorprendido así que hice varias pruebas con distintas resistencias midiendo la caída de potencial en cada resistencia y en el diodo, con estos resultados:

R Vr Vd
67,5Ω 0,48V 2,80V
100Ω 0,51V 2,77V
220Ω 0,58V 2,70V
1.0KΩ 0,67V 2,62V
5.1KΩ 0,73V 2,56V

El diodo parece aceptar bien el voltaje máximo que le he metido (2,8V). De hecho, operando a 2,56 emite una luz bastante tenue.

Ahora las preguntas:

  1. ¿Estoy haciendo algo mal o el led no responde a las especificaciones?

  2. ¿Hay alguna forma de comprobar los valores verdaderos del led sin correr el riesgo de quemarlo?(como hubiera sido mi caso si mi arduino entregara más de los 20mA que teóricamente soporta el led)

  1. ¿Estoy haciendo algo mal o el led no responde a las especificaciones?

La Vd o caida del diodo cambia con la corriente que circula por el.
El diodo responde a las especificiaciones que además son estadísticas. Puede que tu diodo tenga leve corrimiento respecto de ese valor pero no sera mas alla de +-100mV. hablo de 2.7 a 2.9

  1. ¿Hay alguna forma de comprobar los valores verdaderos del led sin correr el riesgo de quemarlo?(como hubiera sido mi caso si mi arduino entregara más de los 20mA que teóricamente soporta el led)

Bueno, seguramente no conoces los valores comerciales pero existe 56 ohms asi que no hay porque hacer paralelos.

Un dato más, usas esta calculadora de resistencias para que si quieres algo preciso te de que paralelo puedes usar

Hola!, no comprendo muy bien que quieres hacer con los diodos.... un diodo "funciona" (deja pasar la electricidad) a partir de 0,7 voltios siempre que lo tengas alimentado correctamente, y mas o menos esa será la caida de tension que tendras en los extremos del diodo (0,7). Si le pones una resistencia en serie lo que haces es limitar la intensidad que pasará por el, a mayor intensidad mas luz. No se que diodos has comprado pero por lo general suelen aguantar mas de 20 miliamperios, si no le pones resistencia y la potencia maxima del diodo es de 20 miliamperios, arduino no va a entregar mas de 20 ma, porque se entrega lo que se pide. Si tienes una fuente de alimentacion de 20 amperios a 5 voltios y conectas un aparato que consume 1 amperio, la fuente no va a entregar 20 sino 1. Otra cosa es que a ese diodo no le sienta bien mas de 20 milis... entonces si deber poner la resistencia para no quemarlo.

SAlu2

Compré una bolsita de 20 diodos de colores (blanco, azul, verde, amarillo y rojo).

Son diodos LED, no diodos comunes @abraham_mlg, por lo tanto la Vd del diodo no es 0.7V sin mucho mas.

Hi,
Adjunto una table de sparkfun en la que dice que consideraciones debes tomar cuando usas lEDS. Otra cosa es que si no me equivoca la caida de voltaje de los LEDS depende del color de los LEDS.

led spec.JPG

led spec.JPG

surbyte:
Son diodos LED, no diodos comunes @abraham_mlg, por lo tanto la Vd del diodo no es 0.7V sin mucho mas.

Claro, es cierto, pero ahora entiendo menos porque YEcarri quiere reducir el voltaje a 2,2... si con los 3,3 va perfecto.

Si no pones una resistencia, nada limita la corriente del diodo led y eso puede quemar el pin.
Eso lo comprendes?

Entonces cuando colocas una resistencia, esta provoca una caida de tensión tal que equilibra por ley de ohm todos los potenciales. 3.3V - Vled - I x R = 0
De ahi despejas R y objtienes el valor que en este caso para un Vled de 2.2V da 55 ohms.

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Si no pones una resistencia, nada limita la corriente del diodo led y eso puede quemar el pin.
Eso lo comprendes?

Entonces cuando colocas una resistencia, esta provoca una caida de tensión tal que equilibra por ley de ohm todos los potenciales. 3.3V - Vled - I x R = 0
De ahi despejas R y objtienes el valor que en este caso para un Vled de 2.2V da 55 ohms.

Si, coincido contigo, eso es electronica basica, lo que no entiendo es porqué quiere bajar el voltaje de 3,3 a 2,2.... si con 3,3 no le va a pasar nada al diodo, Otra cosa sería que hubiera escrito que quiere proteger el pin... entonces si... tiene que calcular la resistencia para no sobrepasar la intensidad maxima que puede entregar el wemos por el pin sin quemarse...

R=V / I ; R = 3.3v / 0.020A= 165 Ohmios

Igual es eso lo que estaba preguntando...

Ahhh y me has hecho buscar los libros de cuando estudiaba... Madre mia... estan escritos cincelados en piedra jajaja... la caida de tension de un diodo (como norma general) es de 0,7... o puede que ya no... jajaja

Salu2

:stuck_out_tongue_winking_eye:

Un diode de germanio 0.2
Un diodo de silicio 0.7
Un diodo zener su tensión de zener pero en directa 0.7 para comenzar.
Un diodo LED tiene caidas distintas según el color del led... desde 1.5 a 2.2 y vaya a saber..

abraham_mlg:
Si, coincido contigo, eso es electronica basica, lo que no entiendo es porqué quiere bajar el voltaje de 3,3 a 2,2.... si con 3,3 no le va a pasar nada al diodo, Otra cosa sería que hubiera escrito que quiere proteger el pin... entonces si... tiene que calcular la resistencia para no sobrepasar la intensidad maxima que puede entregar el wemos por el pin sin quemarse...

R=V / I ; R = 3.3v / 0.020A= 165 Ohmios

Igual es eso lo que estaba preguntando...

Ahhh y me has hecho buscar los libros de cuando estudiaba... Madre mia... estan escritos cincelados en piedra jajaja... la caida de tension de un diodo (como norma general) es de 0,7... o puede que ya no... jajaja

Salu2

:stuck_out_tongue_winking_eye:

Hola abraham_mlg, me ha dejado con curiosidad tu comentario de que "con 3,3 no le va a pasar nada al diodo", para verificar si le pasa algo al diodo o no, hice algunos calculos:

Primero, a partir de los datos medidos por YEcarri y sabiendo que la ecuacion de un diodo (sea LED o no), es la siguiente:

Sin título.png

Encontre los parametros de interes para este diodo en especifico: Is y nVt, los cuales quedaron en: Is=1.2985fA y nVt=95.5mV.

La siguiente es la grafica de la comparacion entre los datos experimentales y los del modelo:

ComparacionCurvas.jpg

Como se puede bien el modelo se ajusta bien a los datos medidos.

Ahora, a partir de este modelo si conectamos los 3.3V directamente al diodo sin resistencia de proteccion tendriamos: Id=1.2985fA*(e^(3.3V/95.5mV)-1)=1.31A !!!! Es decir, no conviene conectar 3.3V directamente a un diodo sin resistencia de proteccion.

Ahora con respecto a las preguntas de YEcarri.

  1. ¿Estoy haciendo algo mal o el led no responde a las especificaciones?:

Por lo que veo no responde a las especificaciones que consultaste, a partir del modelo que comente anteriormente se tiene que para que por este LED fluya una corriente de 20mA el voltaje que se le debe de aplicar es de 2.9V lo cual conlleva a una caida en la resistencia de 0.3995V y por lo tanto una resistencia de 20 Ohms.

  1. ¿Hay alguna forma de comprobar los valores verdaderos del led sin correr el riesgo de quemarlo?(como hubiera sido mi caso si mi arduino entregara más de los 20mA que teóricamente soporta el led):

La forma que se me ocurre es como comente en este post, mides datos de manera segura tal cual como hiciste, identificas los parametros de interes dado el modelo general de un diodo (para ello use MatLab y la funcion fminsearch sin embargo una forma mas sencilla es utilizando minimos cuadrados), y luego a partir del modelo obtienes el valor de voltaje en el diodo para el cual tu corriente es la deseado en tu caso Id(2.9V)=20mA. Otra forma mucho mas sencilla es que simplemente pongas un potenciometro en serie con un multimetro vas midiendo la corriente, estableces el potenciometro desde un valor muy alto vas disminuyendo hasta que la corriente medida sea la deseada.

Sin título.png

ComparacionCurvas.jpg

Claro hombre. me referia a que si le va a poner una resistencia no necesita reducir el votaje.

Y coincido con la prueba del potenciometro, es lo mas simple.