LED e FOTODIODI - 2

CIRCUITI APPLICATIVI CON I  DIODI LED 

Prendiamo in considerazione il circuito teorico di figura 2, nel quale una resistenza R, di protezione, è collegata in serie con un diodo LED, mentre il tutto è alimentato con una sorgente di tensione continua. 
Per accendere il LED, questo deve essere polarizzato direttamente, ovvero, il morsetto positivo dell'alimentatore deve rimanere collegato con l'anodo (a), quello negativo con il catodo (k). Inoltre, in serie con il LED, per evitare che questo sia attraversato da una corrente di intensità eccessiva e quindi distruttiva, occorre inserire una resistenza di protezione . Tutto ciò è stato fatto nel circuito di figura 2. 

 Fig. 2 - circuito teorico e pratico per  accendere un diodo LED

 Resta tuttavia da vedere quale valore  si debba attribuire alla resistenza R in relazione con la tensione di alimentazione continua Vcc. Allora, se con la tensione di alimentazione di Vcc = 4,5  si vuole accendere il diodo DL, alla resistenza R si possono attribuire i seguenti valori: 

Come si può osservare, in corrispondenza dei valori, attribuiti alla resistenza R sono stati riportati quelli delle correnti che, conseguentemente, attraversano il diodo DL. La scelta dei valori della resistenza è dunque ampia, ma con quelli più elevati (2.200 ohm) la luminosità generata dal LED è minima, con i più bassi (100 ohm) la luce prodotta è intensa, al limite delle possibilità elettriche del componente.

Ricordiamo appena che i valori delle correnti elencati nella precedente tabella sono approssimativi e non assoluti. Dopo aver realizzato il circuito, secondo quanto illustrato nello schema pratico di figura 2 , si possono effettuare alcuni piccoli calcoli, ossia a moltiplicare alcuni dei valori della resistenza, elencati nella tabella già presentata, per quelli delle corrispondenti correnti, in accordo con la legge di Ohm:

V = R x I

con lo scopo di constatare che il risultato di ogni prodotto è pressa a poco lo stesso, cioè di 3 V circa. Ebbene, un tale risultato è esatto, perché tiene conto della modesta caduta di potenziale che si verifica nella giunzione del semiconduttore, detta pure tensione di barriera del LED e che si aggira intorno a 1,5 V. Dunque, se la pila è ben carica e la sua tensione è di 4,5 V esatti, la tensione misurata fra i terminali della resistenza R è:  

4,5V - 1,5V = 3V 

e non di 4,5 V, come si potrebbe supporre, perché il diodo LED provoca, per sua natura, una caduta di tensione di 1,5 V.  
Si può tenere a mente questa regola di carattere generale: il valore ideale, da attribuire alla resistenza di caduta R, deve essere, per ogni diodo LED, pari a cento volte quello della tensione di alimentazione, secondo quanto menzionato nei pochi esempi numerici qui sotto riportati:

 100 Vcc = 100.000 ohm

  50 Vcc = 50.000 ohm

  25 Vcc = 25.000 ohm

  12 Vcc = 1.200 ohm

   9 Vcc =  900 ohm

4,5 Vcc = 450 ohm

 Naturalmente, poiché quelli di 50.000 ohm - 25.000 ohm - 900 ohm e 450 ohm non sono valori commerciali, si potranno sostituire con questi, di immediata reperibilità presso i negozi di rivendita di componente al dettaglio: 47.000 ohm - 22.000 ohm - 860 ohm - 470 ohm.  
Per i diodi LED di colore diverso dal rosso, la tensione di soglia varia fra 2 V e 2,5 V, ma il concetto ora espresso rimane ugualmente valido.  
Il diodo, pubblicato sulla destra di figura 1, come è stato segnalato, rappresenta il modello di LED più comune. Tuttavia n’esistono tanti altri di foggia e dimensioni diverse, che sono montati nei circuiti elettronici con finalità che non sono proprio quelle della classica segnalazione ottica sullo stato elettrico delle più svariate apparecchiature.