En este artículo describo como conectar LEDs al USB de un ordenador.
El puerto USB está constituido por un conector de 4 vías, dos de ellas
para datos y las otras dos de alimentación de 5V. Generalmente, esta
salida de 5V puede entregar una corriente de hasta 500 mA (yo aconsejo
de no superar los 300 mA).
Esta tensión de 5V podemos usarla para alimentar numerosos LEDs de
alta luminosidad (por ejemplo 15 blancos o azules y 30 rojos o
amarillos). Debido al hecho que 5V son una tensión bastante baja, es
necesario prestar atención al modo que estos leds se conectan y también
al valor de resistencia que debemos usar en serie. Como ustedes saben,
los leds se pueden dividir en dos grandes categorías en base al color:
la primera tiene una caída de tensión de aproximadamente 2V y forman
parte de ella los leds rojos, amarillos, naranjas y la mayor parte de
los verdes. En la segunda categoría, con tensión entre 3V y 3,8V se
encuentran los leds azules, los blancos, los violetas y algunos modelos
de verde. Si no conocen la tensión de los leds que quieren conectar, les
aconsejo de leer mi guía práctica "Como medir la tensión de un led" donde explico detalladamente este tema.
La primera cosa que debemos hacer es la de conseguir una cable con
conector USB. Podemos usar por ejemplo un alargue USB cortando el cable.
Los cables USB tiene 4 conductores y una maya de blindaje. Esta maya no
está conectada a ninguna parte por lo tanto, en nuestro caso, podemos
eliminarla. Los 4 conductores generalmente tiene los siguientes colores:
rojo, verde, blanco y negro. A nosotros nos sirven el rojo que es el
positivo de 5V y el negro que es el negativo.
Si queremos conectar más de un led al puerto USB existe dos modos que
dependen del color de los leds. Si los leds son blancos o azules
debemos conectarlos en paralelo porque poniéndolos en serie, la suma de
tensiones de cada uno superaría los 5V del puerto USB y por lo tanto no
se encenderían. El mejor modo de conectarlos en paralelo es agregando
una resistencia en serie por cada led que ponemos.
La última técnica que he descrito, usando pocos leds, nos puede sacar de un apuro y en algunos casos puede ser útil si nos tomamos el trabajo de medir con un tester la corriente real que pasa por nuestro circuito. En la figura les muestro 2 leds azules conectados al puerto USB con una sola resistencia.
- pequeñas diferencias debido a la tolerancia en las características de los leds harían que la corriente no se repartiera en modo equilibrado y por lo tanto algunos leds alumbrarían más que otros.
- el valor de la resistencia no dependería solo del tipo de led y de la tensión de alimentación sino también de la cantidad de leds conectados resultando un cálculo más complicado. Más leds conectados, menor la resistencia.
- la conexión de muchos leds a una sola resistencia haría que esta fuera de un valor tan bajo que tendríamos dificultad para obtener la corriente justa con valores de resistencia estándar. Además, variaciones de temperatura provocarían grandes diferencias de corriente.
La conexión en serie de los LEDs tiene la ventaja que es más
eficiente porque la potencia se disipa efectivamente en los LEDs en
forma de luz y no en la resistencia en forma de calor. Por lo tanto, si
usamos leds con una tensión característica menor, podemos conectar más
leds en serie a un puerto USB consumiendo la misma corriente de un led
solo. La cantidad de LEDs que podemos conectar en serie depende del
hecho que la suma de las tensiones características de cada led debe ser
más baja de por lo menos 1V de la tensión de alimentación. Este Volt que
sobra caerá en la resistencia y permitirá una cierta regulación de
corriente. Los LEDs rojos, los amarillos y muchos tipos de verdes (pero
no todos) permiten una conexión en serie de dos de ellos cuando los
alimentamos con 5V.
Para terminar, les recuerdo que siempre conviene medir con un tester
la corriente que efectivamente pasa por nuestro circuito. Para ello
podemos usar nuestro tester como se observa en la figura. Para corriente
mayores de 200mA tendremos que usar la escala de 10A cambiando el
conector positivo al borne respectivo.
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