Buongiorno ragazzi e bentrovati. In questa lezione impareremo di emissionare la resistenza di caduta per un LED. Il LED, sigling lese di Light Emitting Diode o Diodo a Emissione di Luce, è un dispositivo elettronico che sfrutta la capacità di alcuni materiali semiconduttori, in silicio, di emettere luce a fotoni quando traversati da una corrente elettrica. Il LED ha un morsetto positivo, l'anodo, e uno negativo, il catodo.
Il LED emette luce solo se il verso della corrente va dall'anodo al catodo. Il reoforo, cioè filo conduttore terminale dei componenti elettrici ed elettronici dell'anodo, è leggermente più lungo di quello del catodo. Qui vediamo rappresentato il simbolo del LED nei circuiti elettrici ed elettronici.
Da notare che sulla parte destra è disegnata una K, mentre sulla parte sinistra è disegnata una A. Là dove è disegnata la K ci sarà il catodo, là dove è disegnata la A ci sarà l'anodo. L'anodo è un morsetto positivo, il catodo è un morsetto negativo. Le due frecce indicano che questo LED emette luce.
Affinché il LED emetta luce, bisogna che la corrente vada dall'anodo verso il catodo. Se la corrente va dal catodo verso l'anodo, il diodo non emetterà luce. Per individuare nei comuni LED l'anodo è sufficiente guardare la lunghezza del reoforo.
Infatti il reoforo più lungo sarà l'anodo, il reoforo più corto sarà il catodo. Valori ottimali di tensione corrente per un comune LED. Per conoscere la tensione ottimale di funzionamento di un LED V con L possiamo fidarci a questi valori tipici che differenziano in base al colore. Per un LED di colore rosso La tensione VL ottimale di funzionamento sarà 1,8 V. Per un LED giallo sarà 1,9 V. Per un LED arancione sarà 2 V. Per un LED verde 2 V. Per un LED bianco 3 V. Per un LED blu 3,5 V. La corrente I assorbita da un comune LED è circa 15 mA. È di fondamentale importanza rispettare questi valori, altrimenti il LED potrebbe bruciarsi.
dimensionamento della resistenza di caduto. Se la tensione di alimentazione Vcc è maggiore della tensione di funzionamento del led V con L, è opportuno collegare un resistore di resistenza R in serie. V con R sarà la caduta di potenziale sul resistore. Per il secondo principio di Kirchhoff, la forza elettromotrice Vcc deve essere uguale alla somma delle cadute di potenziali V con R e V con L. Quindi se Vcc è la forza elettromotrice generata da questo generatore, ed è superiore alla caduta di potenziale consigliata per questo LED, è indispensabile inserire nel circuito un resistore di resistenza R in serie a LED, affinché una parte della tensione Vcc cada su questo.
Per il principio di Kirchhoff bisogna che la somma della caduta di potenziale V con R e della caduta di potenziale V con L sia uguale alla forza elettromotrice Vcc. La corrente sarà la stessa che circola sia sul resistore che sul... Qui è rappresentato lo stesso circuito con il metodo che si utilizza nell'elettronica, in cui non viene rappresentato il generatore.
Viene indicata semplicemente qual è il positivo con una pallina e il negativo con il simbolo della massa. Il resto rimane tutto invariabile. Il resistore in serie ha il LED, I sarà la corrente che circola in entrambi, V con R è l'accaduto di potenziale sulla resistenza, V con L è l'accaduto di potenziale sul LED. Con il termine Vcc si indica generalmente in elettronica una tensione continua, infatti Cc sta per continua.
Calcoli. Per il secondo principio di Kirchhoff, Vcc sarà uguale alla VR più VL, cioè la forza elettromotrice generata dal generatore, Vcc, sarà uguale alla caduta di potenziale sulla resistenza più la caduta di potenziale sul LED. Da questo ricaviamo che VR è uguale a Vcc meno V con L.
Essendo per la legge di Ohm V con R uguale a R per I, abbiamo che R sarà uguale a V con R, che abbiamo calcolato come Vcc meno V con L, fratto I. Vediamo un esempio. Dimensionare la resistenza di caduta per un LED rosso, sapendo che la tensione di alimentazione è 5 V. Dati.
Vcc, tensione di alimentazione, uguale a 5 V. V con L, caduta di potenziale consigliata per il LED rosso, è 1,8 V. La corrente è 15 mA, svolgimento V con R, abbiamo detto che è uguale a Vcc, meno V con L, quindi 5 V, meno 1,8 V, uguale 3,2 V. Quindi affinché la caduta di potenziale sul LED sia 1,8 V con un'alimentazione da 5 V, bisogna che la caduta di potenziale sul resistore R sia 3,2 V. Per fare ciò ci calcoliamo la resistenza con la legge di Ohm come rapporto di V con R fratto I dove V con R è 3,2 V e di E 15 mA cioè 0,015 A. Il risultato sarà 213 Ohm. Non esistendo in commercio un resistore di resistenza 113 ohm è possibile scegliere uno simile ad esempio da 220. Questo è tutto, alla prossima lezione.