LED fino

01 · Punto de partida

El color es física, no pintura

Rojo ≈ 2 V, verde ≈ 2,1 V, azul/blanco ≈ 3,2 V: cada color pide su tensión porque cada semiconductor tiene su brecha. Usar “2 V para todos” subalimenta azules o sobreexige rojos. El dimensionado fino empieza en la tabla de Vf por color.

Y dos reglas de montaje que no se negocian: serie comparte R, paralelo exige R por rama.

• ¿Qué Vf e If para cada color?
• ¿Cómo dimensiono R por color?
• ¿Cuántos en serie admite mi fuente?
• ¿Por qué no van directos en paralelo?

02 · Colores

Vf e If por color

Azul a 9 V: (9 − 3,2)/0,015 ≈ 387 Ω → 390 E12 (I real 14,9 mA). Misma receta, otro Vf: el color entra en la cuenta.

Tipos de cápsula

3/5/10 mm, difuso (indicador) vs. transparente (brillo), alto brillo y potencia (1–3 W con disipador, preview curso 8).

RGB: tres LED en uno

Un ánodo/cátodo común + 3 patas: cada color con su R propia calculada con su Vf. Mezclar da cualquier color.

Brillo vs. corriente

No lineal: de 5 a 15 mA se nota mucho; de 15 a 25, poco (y vive menos). Diseñar a 10–15 mA rinde más por mA.

Infrarrojo (invisible)

Vf ~1,2–1,5 V para controles remotos y barreras: se verifica con cámara de celular, no a ojo.

03 · Serie

N LED, una R (con margen)

En serie comparten la misma I: R = (Vs − N×Vf)/If. Condición: debe sobrar al menos ~2 V para R (si no, la tolerancia de Vf domina y el brillo varía entre unidades).

04 · Paralelo

Una R por rama, siempre

LED directos en paralelo se roban corriente: el de menor Vf acapara y muere, y el resto queda tenue. Cada rama lleva su R calculada con su color. El semáforo (3× 470) es el ejemplo canónico.

05 · Dimensionador por color

Tabla Vf + serie/paralelo en código

Diccionario de Vf por color y dimensionador simple, serie y por rama:

VF = {"rojo": 2.0, "amarillo": 2.1, "verde": 2.1, "azul": 3.2, "blanco": 3.2}

E12 = [10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82]

def e12_cercano(r):
    cands = [b * d for d in (1, 10, 100, 1000) for b in E12]
    return min(cands, key=lambda x: abs(x - r))


def led_simple(vs, color, i_ma=15):
    r = (vs - VF[color]) / (i_ma / 1000)
    R = e12_cercano(r)
    i_real = (vs - VF[color]) / R
    print(f"{color} {vs}V: ideal {r:.0f} -> E12 {R:.0f}, I real {i_real*1000:.1f}mA")
    return R


def led_serie(vs, color, n, i_ma=15):
    resto = vs - n * VF[color]
    if resto < 2.0:
        print(f"{n}x{color}: sobran {resto:.1f}V -> POCO margen, bajar N")
        return None
    R = e12_cercano(resto / (i_ma / 1000))
    print(f"{n}x{color}: R={R:.0f} I={(resto/R)*1000:.1f}mA")
    return R


led_simple(9, "rojo")
led_simple(9, "azul")
led_serie(9, "rojo", 3)

Probá led_serie(12, "rojo", 4) y led_serie(5, "rojo", 2): ¿qué dice el margen?

Comparador serie vs paralelo

Tres rojos a 9 V de las dos formas, con costo total:

def comparar_3led(vs=9.0, i_ma=15):
    # Serie: 1 R para 3 LED
    rs = (vs - 3 * 2.0) / (i_ma / 1000)
    # Paralelo: 3 ramas de R
    rp = (vs - 2.0) / (i_ma / 1000)
    print(f"Serie: 1x R={rs:.0f} Itot={i_ma}mA")
    print(f"Paralelo: 3x R={rp:.0f} Itot={i_ma*3}mA (3x consumo)")


comparar_3led()

06 · Analogía programador

Perfiles por tipo

1. 1
   Vf = requerimiento.

   Cada color pide su voltaje mínimo como cada servicio su versión: sin cumplirlo, no arranca.

2. 2
   Serie = cadena.

   Un eslabón caído corta todo. Eficiente pero frágil: monitoreo único.

3. 3
   Paralelo = réplicas.

   Independientes con costo por réplica (una R cada una). Alta disponibilidad natural.

07 · Exploración

Laboratorio: diseñar por color y montaje

Elegí color, fuente y configuración: el laboratorio calcula R, corriente real, potencia y advierte si el margen es pobre.

Preguntas para explorar

1. ¿Por qué 3 azules en serie a 9 V fallan y 3 rojos no?
2. ¿Qué gasta más: 3 rojos en serie o en paralelo?
3. ¿Qué montaje elegirías para una linterna y para un semáforo?

08 · Comprensión

Confusiones frecuentes

09 · Práctica guiada

Ejercicios de LED

Ejercicio 1: azul a 9 V

Con led_simple(9, "azul"): ¿R? ¿I real? ¿P en R y margen 1/4 W?

Ejercicio 2: serie al límite

4 rojos en serie a 9 V. Calculá con led_serie(): ¿qué advierte? ¿Qué harías?

Ejercicio 3: comparar consumos

Con comparar_3led(): serie vs paralelo a 9 V. ¿Itot de cada uno? ¿Cuál para batería?

10 · Síntesis

Ideas para recordar

LED dominados por color y montaje. Ahora, los que fijan tensión: en el próximo tema, diodo Zener.