Praticamente todo mundo já queimou um LED sem querer, muito provavelmente porque esqueceu de colocar um resistor em série. Porém existem muitas dúvidas sobre qual o valor ideal desse resistor. Então é necessário aprender a calcular uma resistência adequada para nossos projetos e entender o porquê de usá-la.
Necessidade do resistor
O LED é um diodo emissor de luz e, como qualquer outro componente, ele tem um limite de tensão e corrente. E é claro que, se esse limite for ultrapassado, ele pode ser danificado. Para isso, é necessário usar alguma coisa pra limitar a corrente e a tensão em cima do LED.
A tensão não é algo preocupante, pois normalmente nós alimentamos ele com 5v. Mas em outros casos, talvez o ideal seja usar um divisor de tensão.
Já a corrente é sempre preocupante, independente da tensão que você está usando para alimentação. Sendo assim, é preciso colocar um resistor em série, já que o resistor é um componente que serve para limitar a corrente do circuito.
O Arduino possui uma corrente limite de 40mA pra cada pino de saída digital. Se o LED suportasse essa corrente, então não seria necessário usar um resistor.
Especificações dos LEDs
Antes de fazer algum cálculo é preciso saber quais são os parâmetros do LED que você está usando. Porque só assim você saberá a tensão e a corrente limite dele. É importante consultar algum datasheet na internet para não cometer erros, mas os valores usuais são:
Se você quiser ter certeza dos valores, recomendo olhar essa tabela aqui que é bem mais completa.
Como calcular
Circuito
Para os cálculos eu vou considerar o seguinte circuito:
É basicamente o positivo da fonte ligado em uma ponta do resistor e a outra ponta dele no ânodo do LED. O cátodo dele é ligado no negativo da fonte.
Se você estiver usando o Arduino, observe que o positivo da fonte é seu 5v e o negativo é o GND.
Cálculos
Para calcular, é só fazer uma análise de malha, aplicando a lei de Kirchhoff das tensões:
Onde: Vcc é a tensão da fonte; Vr é a tensão em cima da resistência e Vled é a tensão em cima do LED. VR pode ser reescrito como R*I de acordo com a lei de Ohm:
Fazendo algumas manipulações, teremos:
Agora é só pegar seus parâmetros e jogar na fórmula.
Exemplo
Considere o seguinte:
- Estou usando um LED vermelho
- A alimentação vem de um pino digital do Arduino (Vcc = 5v)
- Desejo uma corrente de 20mA (não posso escolher maior do que a que o LED suporta)
Se fizermos uma consulta rápida na tabela, veremos que o valor da tensão do LED vermelho é de 2v. Portanto Vled = 2. Agora é só jogar tudo na fórmula:
Então meu R será de 150Ω. Como 20mA é seu valor limite, R=150Ω também será sua resistência limite para não queimar o LED.
