Por que um LED precisa de resistor
Um LED tem uma queda de tensão quase fixa, a tensão direta, e acima dela a corrente sobe muito rápido. Sem algo que limite a corrente, ele esquenta e queima. Um resistor em série define a corrente.
A fórmula
R = (tensão de alimentação − tensão direta do LED) ÷ corrente
Um LED vermelho com tensão direta de 2,0 V a 20 mA numa alimentação de 5 V precisa de (5 − 2) ÷ 0,020 = 150 Ω. Um LED branco de 3,2 V em 12 V precisa de (12 − 3,2) ÷ 0,020 = 440 Ω; use o próximo valor comercial acima, 470 Ω.
As tensões diretas típicas são de cerca de 1,8 a 2,2 V para LEDs vermelhos, amarelos e laranja, e de cerca de 2,8 a 3,4 V para azuis, brancos e a maioria dos verdes. A folha de dados dá o valor exato.
Potência
O resistor transforma a tensão que sobra em calor: P = I² × R. No exemplo de 150 Ω, 0,02² × 150 = 0,06 W, então um resistor comum de 0,25 W serve. Escolha uma potência de pelo menos o dobro da calculada.
Vários LEDs
Em série, some as tensões diretas e use um só resistor, desde que o total fique abaixo da alimentação. Em paralelo, dê a cada LED o seu próprio resistor, porque pequenas diferenças entre os LEDs fazem com que dividam a corrente de forma desigual.
Calculadora
A Calculadora de resistor para LED dá o valor exato, o valor comercial mais próximo e a potência. Para outros circuitos, a Calculadora da lei de Ohm e a Calculadora série e paralelo fazem o resto.
Três LEDs em série
Três LEDs brancos de 3,2 V cada numa fonte de 12 V, a 20 mA: os LEDs consomem 9,6 V e deixam 2,4 V para o resistor. R = 2,4 ÷ 0,020 = 120 Ω, e a potência nele é 0,02² × 120 = 0,048 W, bem dentro de uma peça de 0,25 W.
Um quarto LED precisaria de 12,8 V, mais que a fonte, então não acenderia. Mantenha a soma das tensões diretas abaixo de cerca de 80% da alimentação, para o resistor ainda ter com o que trabalhar.
Acender um LED com menos corrente
A maioria dos LEDs indicadores já aparece bem com 5 mA, e os modernos com 1 ou 2 mA. Com 5 mA em 5 V e um LED vermelho de 2,0 V: R = 3 ÷ 0,005 = 600 Ω, então use 620 Ω. É um quarto da corrente e do calor de 20 mA, o que importa em aparelhos a bateria e em painéis cheios de indicadores.
Problemas comuns
- O LED fica fraco ou apagado em 3 V. Um LED azul ou branco já precisa de cerca de 3 V, então com duas pilhas AA não sobra nada para o resistor. Use um conversor elevador, ou um LED vermelho.
- LEDs em paralelo sem resistores separados. O de menor tensão direta puxa quase toda a corrente, esquenta e queima primeiro. Dê um resistor a cada um.
- Alimentar um LED direto de um pino. Pinos de microcontrolador costumam aceitar no máximo 20 mA, e o total de todos os pinos também é limitado. Use um transistor para algo mais brilhante.
- O resistor esquenta. Compare P = I² × R com a potência nominal do resistor e escolha uma peça com pelo menos o dobro.