Como Calcular Resistor para LEDs - Calculo Simples!

Fig. 1 - Como Calcular Resistor para LEDs - Calculo Simples!

Existem diversos tipos de LEDs no mercado, e cada LED tem a suas características, como cor, tamanho, potência, tensão, etc. 

O que nos leva direto ao ponto desse artigo, como calcular a resistência e a potência do resistor limitador de corrente para o LED do meu projeto?

Definição de LED

LED é um acrônimo para Light Emitting Diode, ou seja; Diodo Emissor de Luz com junção P-N  diretamente polarizada.

Por ter junção P-N que são parâmetros de um Diodo, significa que um LED assim como o diodo, também possui polaridade específica que deve ser aplicada para que ele produza luz. 

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Tensão e corrente dos LEDs

Para os LEDs, cada cor representa uma tensão de alimentação diferente, e podemos conferir isso na Figura 2 da tabela de cores abaixo.

A tabela a seguir mostra a tensão mínima, típica e máxima, e com variações típica e máxima da corrente de consumo, isso porque em um contexto geral, existem algumas variantes como; o tipo de composição na fabricação dos LEDs, se os mesmos são difusos ou não, diferentes fabricantes, e etc.

Essa tabela é meramente básica com contexto genérico para termos base sobre a tensão e corrente dos LEDs mais comuns no mercado e nos guiarmos.

Tabela 1 - Tensão e corrente de vários tipos de LEDs baseado em cores

Precisaremos de dois fatores para deixar tudo bem mesurado, uma delas é descobrir a Resistência ôhmica do resistor limitador de corrente, e a outra é saber a Potência total consumida para determinar a Potência, ou seja, quantos Watts o resistor precisa ter para segurar a carga "LED".

1° Fórmula - Descobrir Resistência ôhmica

Usaremos a fórmula da 1° lei de ohms, que afirma que a resistência é igual à tensão dividida pela corrente

Formula Geral:

• V = R * I
• R = V / I

Formula Aplicada:

R = (V_bat - V_led) / I_led

Sendo:

• R - Resistência (precisamos descobrir)
• V_bat - Tensão da Bateria (fonte de alimentação)
• V_led - Tensão do Led (de acordo com o led escolhido)
• I_led - Corrente do Led (de acordo com o led escolhido)
  
  

2° Formula - Descobrir a Potência (W) do Resistor

E necessário descobrirmos a potência (W) total que o LED irá consumir para podermos determinar a potência que a nossa resistência terá, então iremos utilizar a Formula da Potência.

Fórmula Geral:

• P = V * I

Formula Aplicada:

• P = (V_bat - V_led)  * I_led
  

Tomando por base a Tabela 1 acima, iremos em primeiro lugar, determinar a resistência necessária para uma fonte de 12V de corrente contínua, como uma bateria, e usaremos um Led azul para pôr em prática o nosso exemplo.

Exemplo 1 - LED Azul 3V, 20mA

Usaremos a fórmula para determinar o valor do resistor para o Led azul típico que requer 20mA, e uma tensão típica de 3V. O diagrama esquemático está sugerido na Figura 2 abaixo.

Fig. 2 - Como Calcular Resistor para 12 e LED  3V - Calculo Simples!

Aplicando os valores na formula para descobrir a resistência

• R = (12 - 3.0) / 0.020 
• R = 9 / 0.020
• R = 450 ohms.

Então segundo os nossos cálculos, o resistor para alimentar o nosso LED  azul de 3.0V e 20mA será um resistor de 450 ohms, o valor de resistor comercial mais próximo é o de 470 ohms.

Aplicando os valores na formula para descobrir a potência do Resistor

• P = (12 - 3.0) * 0.020
• P = 9 * 0.020
• P = 0.18W

Para um resistor comercial de 1/4W, quer dizer que ele tem 0.25W, o nosso LED de 3V e 20mA consumirá 0.18W, então podemos utilizar de forma segura o resistor comercial de 1/4W para esse circuito.

Exemplo 2 - 3 LEDs Azul 3V, 20mA

Para esse exemplo, usaremos 3 LEDs em paralelo. Isso significa que a corrente será multiplicada pela quantidade de LEDs em paralelo, então: 

• I_led = 0.020 * 3
• I_led = 0.060

A fórmula para determinar o valor do resistor para 3 Leds azul típico que requer 20mA, e uma tensão típica de 3V.  O diagrama esquemático está sugerido na Figura 3 abaixo.

Fig. 3 - Como Calcular Resistor para 12 e 3 LEDs  3V - Calculo Simples!

Aplicando os valores na formula para descobrir a resistência

• R = (12 - 3.0) / 0.060 
• R = 9 / 0.060
• R = 150 ohms.

Então segundo os nossos cálculos, o resistor para acender o nossos 3 LEDs  azul de 3.0V e 20mA será um resistor de 150 ohms, o valor de resistor comercial é de 150 ohms.

Aplicando os valores na formula para descobrir a potência do Resistor

• P = (12 - 3) * 0.060
• P = 9 * 0.060
• P = 0.54W

Para um resistor comercial de 1/2W, quer dizer que ele tem 0.50W, o nossos 3 LEDs de 3V e 20mA consumirá 0.54W, então podemos utilizar um resistor de 1/2W ou se o conjunto de LEDs for ficar ligado por muito tempo, recomendamos já utilizar um resistor de 1W, assim funcionará de forma segura.

E por hoje é só, espero que tenhamos alcançado suas expectativas!

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