Resistenze - Quando, Come, Quale usare - Led - Tutorial

Superata la paura iniziale, leddare i nostri kit è relativamente facile, basta fare qualche buco, collegare due cavi e fare qualche saldatura a stagno.
Se si usano led che funzionano a 3V e li si collega ad una batteria da 3 V, è facilissimo, non serve fare altro, ma arriva quel momento in cui hai bisogno di usare un led che non funziona a 3V ... e la cosa si complica, perchè devi per forza usare le resistenze.

In realtà una volta capito come funziona non è così difficile,  non serve fare conti strani o misurazioni varie, usando pochi semplici tool, diventa tutto abbastanza semplice.

Cercherò di spiegarlo nel modo più semplice possibile, perchè quando è toccato a me, avrei voluto una guida "terra a terra" senza termini e calcoli complessi, che però non ho trovato.

Le resistenze servono ad abbassare la corrente, per raggiungere il voltaggio desiderato.
La capacità di una resistenza di trattenere la corrente si misura in Ohm e i suoi multipli, più Ohm avrà una resistenza più abbasserà il valore  della corrente che la attraversa. Quindi più è alta la nostra alimentazione (la batteria) più corrente dovrà essere in grado di trattenere la resistenza.

I led devono essere raggiunti dal giusto valore di corrente, se il voltaggio è troppo basso il nostro led risulterà poco luminoso, se è troppo alto rischia di bruciarsi in poco tempo.

Tendenzialmente i led bianchi,verdi,blu e ultravioletti funzionano a 3V mentre quelli gialli rossi e arancioni a 1,5 - 2 V. Ma è molto relativo questo discorso, perchè dipende dal tipo e dal modello di led.

Importante, questo discorso fa riferimento a led alimentati con corrente continua, cioè con delle batterie, per alimentarli con corrente alternata ( la presa elettrica di casa) il discorso diventa più complicato.

Vediamo quindi come fare.
Per prima cosa dobbiamo sapere quanta tensione (Volt) e quanta corrente (Ampere)
servono al nostro led per funzionare. Questi due valori sono forniti dal produttore, se il venditore non li scrive chiedeteli e ve li dirà.
A volte vengono forniti due valori, quello standard e quello massimo che il led può sopportare, per non correre rischi facciamo sempre riferimento a quello standard.

Una volta che sappiamo quanti Volt e quanti Ampere servono al led, dobbiamo decidere cosa usare per alimentarlo, possiamo usare una qualunque batteria ( da 1,5V; 3V; 9V ecc.) ovviamente il voltaggio della batteria deve sempre essere uguale o maggiore a quello che serve a noi.

A questo punto andiamo su questo sito e inseriamo i nostri valori.

Tensione dell'energia (V): mettiamo i volt della batteria che abbiamo scelto ad esempio  3 V

Caduta di tensione del LED (V): mettiamo i volt che servono al led per funzionare ad esempio  2 V

Rapporto di corrente del LED (mA): mettiamo gli Ampere che servono al led per funzionare ad esempio  20 mA

Numero di LED: questo serve nel caso vogliate collegare più led, se decidete di collegare i led in parallelo, mettete il numero di led che volete collegare mentre se decidete di collegarli in serie mettete 1 , ( collegando i led in parallelo la tensione si dividerà equamente per ogni led ad esempio se collegare 3 led a una batteria da 3 V ogni led riceverà 1 V, mentre se collegate 3 led in serie a una batteria da 3 V ogni led riceverà 3 V )
nel nostro esempio useremo un solo led quindi mettiamo 1

e clicchiamo su disegna circuito, il sito calcolerà i dati da noi inseriti e ci dirà l'esatto valore della resistenza da usare.
Nel nostro esempio:

• Ti occorre una resistenza da 51 ohm 1/8 watt.
• La resistenza da 51 ohm è codificata con un colore: Verde, Marrone, Nero, Oro.
• Ogni resistenza da 51 ohm consuma 20,4 milliwatt.
• L'energia totale consumata dalle resistenze è 20,4 milliwatt.
• L'energia totale consumata dal LED è 40 milliwatt.
• L'energia totale consumata dal circuito è 60,4 milliwatt.
• L'energia totale tratta dal circuito è di 20 milliampere.
• I valori della resistenza sono calcolati con una normale tolleranza del ±5% delle resistenze.
• Assicuratevi che i fili del LED siano nella direzione corretta come mostrato sotto.
• Lasciate sempre dello spazio per l'areazione della resistenza. Potrebbe surriscaldarsi.

Adesso sappiamo che per far funzionare un led da 2V, 20mA  alimentato da una batteria da 3V
ci servirà una resistenza da 51 ohm 1/8 watt (quest'ultimo valore è la capacità della resistenza di disperdere il calore, il mio consiglio è di prendere delle resistenze da 1/4 watt che vanno bene un po per tutto, il valore non deve essere più basso di quello consigliato, se è più alto non cambia niente, ad esempio se collegate lo stesso led a una batteria da 9V vi servirà una resistenza da 1/4 watt, e comunque difficilmente vi serviranno resistenze più alte di 1/4 watt)

Tendenzialmente è consigliato mettere una resistenza per ogni singolo led, io per questioni di spazio e comodità se i led sono collegati in serie e sono tutti uguali uso una sola resistenza per ogni gruppo di led uguali, mentre se sono collegati in parallelo oppure sono led diversi, si deve per forza usare più resistenze.

Per riconoscere il valore delle resistenze si guardano le strisce colorate presenti sulla resistenza, ogni striscia indica un numero o un moltiplicatore, per fare questo potete usare questo sito oppure scaricare un app per smatphone, inserendo i colori nella giusta sequenza vi aiuterà a riconoscere la resistenza giusta.
L'app che uso io è per Iphone ma ne esistono di similari anche per andorid, solo che non le ho mai provate.

In fine non ci resta che collegare sul polo negativo del nostro led ( la gamba più corta) la resistenza e collegare il tutto alla batteria.

Questo lavoro è più difficile da spiegare che da fare, quando ho provato per la prima volta avevo diversi dubbi e parecchia confusione,

le varie guide che si trovano in giro, usano termini e sigle che non sono sempre di facile comprensione, spero di essere stato più chiaro possibile, se avete qualche dubbio resto a disposizione per qualunque chiarimento.