[GUIDA] ELETTRONICA: LED, lo accendiamo?

In questa strana estate – non delle più soleggiate, che mi ricordi – può capitare che ci torni, o ci nasca, improvvisamente la voglia di rispolverare qualche nozione di elettronica, disciplina interessantissima che può trasformarsi in un altrettanto interessante e utilissimo hobby! Come da titolo, ci occupiamo per ora dell’accensione di un LED (preparate i fazzoletti per asciugarvi il sudore!), operazione che a dispetto dell’apparente semplicità ci immerge velocemente in alcuni aspetti chiave di elettronica ed elettrotecnica.
Iniziamo fissando nella pietra e nella mente alcune semplicissime formule che ci accompagneranno sempre durante le nostre escursioni circuitali.

Con

V = tensione espressa in Volt
I = corrente espressa in Ampere
R = resistenza espressa in Ohm
P = potenza espressa in Watt

abbiamo

V= R x I   e le inverse   R= V / I   I= V / R;

P= V x I   e le inverse   V= P / I   I= P / V

Il LED non è una semplice lucetta che si accende e spegne collegata a una pila o altro generatore. Il LED è un diodo, un particolare componente elettrico che presenta un particolare comportamento nei confronti della corrente. Senza entrare troppo in tecnicismi vari (non ancora!) andiamo a recuperare dal datasheet – scheda tecnica – del LED un paio di valori che ci interessano per la nostra prova:

-la tensione di giunzione del LED, necessaria alla sua “attivazione” e accensione;
-assorbimento di corrente, espresso in mA (milliAmpere!).

Un piccolo LED con package 3mm è più che sufficiente per il nostro facile esperimento, supponiamo con tensione di giunzione di 2,5 V e assorbimento 20 mA. Alimentiamo con una pila 23A da 12V.
Passiamo ai conteggi; il LED ha bisogno del giusto quantitativo di corrente sul circuito, situazione che ci garantiremo inserendo una resistenza appropriata (sarebbe meglio dire “…un resistore dalla resistenza appropriata”!)

Dalla formula in prima riga
R= V / I
modifichiamo leggermente per tenere conto della caduta di tensione:
R= (V.ali V.led) / I   dove V.ali è la tensione di alimentazione e V.led la tensione di giunzione del LED.
Non resta che sostituire i valori, ricordandoci che I deve essere espressa in Ampere (valore in mA diviso 1000):
R= (12 – 2,5) / 0.02   =9,5 : 0.02   =475 Ohm

FATTO! Ecco il valore della resistenza da applicare in serie per accendere il LED e mantenere i corretti parametri di funzionamento. Il valore della resistenza non è tassativo in questo caso ma offre un discreto margine di tolleranza. Controlliamo invece con più attenzione la dispersione di calore.

Dalla formula in seconda riga
P= V x I   che con la stessa riduzione precedente = 9.5 x 0.02 =0.19 W

Teniamo conto di questo valore per la scelta di una resistenza con adeguata dispersione. Applicando una resistenza da 1/4 di Watt (0.25W), questa si scalderebbe tantissimo; col valore di dispersione del resistore (!) è sempre meglio stare di manica molto larga.

 

schema circuitoSi può iniziare con un collegamento volante, usando nastro isolante o aiutandosi con qualche morsetto a coccodrillo. Il resistore va inserito fra il positivo di alimentazione e il positivo del LED…che è sempre quello che presenta il filamento di collegamento più lungo!
Disponibile nella sezione Download un programmino che ho fatto in VB, molto semplice ma bello colorato e sfizioso, per velocizzare i conteggi e controllare di avere tutto l’occorrente per i nostri esperimenti.

BUON LAVORO & BUON DIVERTIMENTO

 

snap

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