Como conectar muchos Leds a 220V

Para las personas que desean construir este circuito, les aconsejo de hacer el modelo con

capacitor porque en l no hay componentes que calientan mucho como en este caso la

resistencia.

En mi artculo precedente explicaba como conectar un led directamente a la red de 220V AC. Hoy nos ocupamos de

conectar un grupo de leds a la misma red, til por ejemplo para aplicaciones de iluminacin. El ejemplo que propongo

es el de 30 leds blancos conectados en serie. Cambiando solamente el valor de la resistencia podemos poner ms o

menos leds.

Una cosa curiosa es que si aumentamos la cantidad de leds conectados al circuito, este consume lo mismo, porque el

aumento de potencia en los leds agregados se compensa con la disminucin de la potencia disipada por la resistencia.

Por lo tanto, ms leds conectados, ms eficiente es el circuito.

Como nuestro objetivo es usar los leds para iluminar, nos conviene que estos se enciendan en los dos semiciclos, por lo

tanto es necesario rectificar la tensin de red a travs de un puente rectificador de diodos. Podemos usar uno ya hecho

o uno construido por nosotros usando 4 diodos rectificadores comunes (tipo 1N4007 o equivalentes).

A diferencia de mi artculo precedente (que usaba un solo led) en este caso, la cada de tensin en los leds es muy

importante para el clculo del valor de la resistencia. Y como la cada de tensin en los leds depende del tipo usado, es

necesario primero elegir el tipo de led y despus obtener el valor de tensin del mismo a travs de las hojas tcnica del

fabricante o midindolo directamente como explicado en mi artculo como medir la tensin de un led. En nuestro

ejemplo tenemos 30 leds blancos de 3,6V de cada en cada uno. Para obtener una buena luz optamos por una

corriente aproximada de 20mA. La frmula resultante ser:

R = (Vac (Vled * NumLeds)) / I

R = (220V (3,6V * 30)) / 20mA

R= 5.600 ohm (5,6K)

Como la cada de tensin en los diodos rectificadores es muy baja respecto a la de los leds, podemos no considerarla

para simplificar la formula. Ahora calculamos la potencia de la resistencia:

P = I2 * R

P = 20mA * 20mA * 5.600 ohm

P = 2,24 Watt

Podemos observar que la potencia disipada en la resistencia es elevada y por lo tanto, esta debe ser de por lo menos 3

Watt para estar tranquilos.

Lgicamente, existe un lmite en la cantidad de led en serie que podemos conectar. En al caso de los led blancos de

nuestro ejemplo es aproximadamente de 50 leds. Si conectramos muchos ms, la suma de las tensiones de cada led

superaran la tensin de red y los leds no se encenderan.

Por otro lado se presenta un problema cuando los leds son numerosos y es que la tolerancia en la cada de tensin de

los led crea un error acumulativo en la frmula y la corriente real del circuito podra ser distinta de la calculada. Si

tenemos necesidad de conectar muchos led (ms de 30) aconsejo de conectar un valor de resistencia ms elevado

respecto al calculado, medir con un tester la tensin en la resistencia para verificar que la corriente real sea como la

calculada usando la frmula:

I = Vres / Res

In base al resultado podemos bajar o subir el valor de resistencia para obtener la corriente deseada.

Atencin!: trabajar directamente con 220V es muy peligroso. No tocar ninguna parte del circuito cuando

este se encuentra conectado a la red elctrica.

Leds con 220V modular (con capacitor)

He publicado muchos proyectos relacionados con leds alimentados con 220V. Mi objetivo inicial era de carcter

didctico explicando conceptos tericos muy simples de electricidad y de electrnica y con ejemplos de realizacin

concretos. Sabemos bien que se aprende mucho ms si podemos aplicar los conocimientos construyendo cosas tiles.

Naturalmente, los proyectos de corte didctico no necesariamente son las mejores o ms eficientes. En nombre de la

claridad muchas veces es necesario simplificar las cosas. Por otro lado, no me esperaba el xito que ha tenido esta

serie de artculos sobre leds con 220V y el entusiasmo de mis lectores en la construccin de los distintos proyectos.

Muchos lectores, me han preguntado porque yo no usaba capacitores en mis proyectos de alimentacin de los leds con

220V. El motivo es que los capacitores no permiten un clculo simple e inmediato como en el caso de las resistencias y

por lo tanto la parte didctica quedaba relegada. Por otro lado, reconozco que usar solo una resistencia hace que esta

disipe mucha potencia (y calor) y por lo tanto, desde un punto de vista prctico, no es la mejor solucin.

Esta vez pblico un proyecto de un sistema de iluminacin con led alimentados con 220V que usa un capacitor para

limitar la corriente. Como explicado, este sistema no permite un clculo simple de la corriente y por lo tanto, las

caractersticas del sistema las he mejorado a travs de pruebas empricas con la ayuda de un multmetro (tester) y

tambin con un osciloscopio digital.

Este proyecto, respecto a los anteriores, tiene una gran ventaja: es modular, es decir, en una plaqueta haremos la

parte de la alimentacin mientras que los leds estn montados en mdulos separados. El hecho que el capacitor haga

la parte de len limitando la corriente que pasa por el circuito, nos permite de modificar dentro de ciertos lmites la

cantidad de leds que podemos conectar sin necesidad de cambiar el valor de los otros componentes.

Esta ventaja nos da la posibilidad de pensar una arquitectura modular con mdulos de 6 leds cada uno que se pueden

agregar segn nuestras exigencias. Lgicamente, existe un lmite en la cantidad de leds que podemos conectar y que

depende de la suma de tensiones de umbral de todos los leds conectados.

El prototipo lo he construido con leds naranjas. El color, un poco inslito es debido al hecho que me sobraban leds de

este tipo de otro trabajo.

Como se observa en el circuito, un puente de diodos 1N4007 rectifica a ciclo completo la tensin alternada y por lo

tanto, el parpadeo de los leds ser de 100 Hz. que no es perceptible por el ojo humano. El capacitor usado es de

polister de 0,33uF (microfaradio) que hace pasar por los leds una corriente de 20mA. Esta corriente es bastante

independiente de la cantidad y del tipo de leds usados (hasta ciertos lmites). Yo he probado el circuito con 12 led

naranjas y tambin con 12 leds blancos y la corriente se mantiene igual. Si se desea aumentar la cantidad de leds

conviene cambiar el capacitor por uno de 0,47uF. Es muy importante usar un capacitor de 630V.

Aprovecho la ocasin para explicar algunas cosas de los capacitores. En primer lugar, yo prefiero usar la

palabra capacitor en lugar de condensador. La palabra condensador es muy vieja y naci cuando se

pensaba que la electricidad fuese un fluido y que en este dispositivo se condensaba (como la humedad en un vidrio

fro). Una vez entendida la naturaleza de la electricidad, en los pases de lengua inglesa adoptaron la

palabra capacitor que segn mi punto de vista es ms precisa. En castellano, no obstante el nombre original

sea condensador es bien aceptada tambin la palabra capacitor por lo que yo opto por esta ltima.

La otra cosa es el tema de la tensin que puede crear confusin. Generalmente los fabricantes indican la tensin

mxima de trabajo en corriente continua (CC) pero si el capacitor trabaja en corriente alternada (como en nuestro

caso), la tensin es mucho menor. Si observamos una hoja tcnica del fabricante veremos que un capacitor indicado

como 630V en C.C. baja a 250V en A.C. La explicacin es simple, cuando en corriente alternada, la tensin cambia de

polaridad y si el condensador estaba cargado con la polaridad opuesta, se genera en el mismo, por un momento, una

tensin que es el doble de la original. Si a esto sumamos el hecho que con 220V AC la tensin de pico es de 311V

(220V * 1,41) en el capacitor se podra llegar a haber una tensin total del 311V * 2 = 622V. Por lo tanto, cuando

compren el capacitor, elijan uno de por lo menos de 630V para los pases que usan 220V AC.

En los pases que usan 110V AC, el capacitor debe ser del doble de valor de capacidad o sea: 0,47uF con 12 leds y

0,68uF con 18 leds blancos. Por suerte, para estos pases, la aislacin del capacitor puede ser de solamente 350V.

Una ltima cosa, cuando desconecten el circuito de la red tengan cuidado de no tocar los componentes con la mano

porque el capacitor queda cargado por un poco de tiempo y nos puede dar un golpe elctrico desagradable. Yo les

aconsejo, si necesitan trabajar en el circuito de descargar el capacitor haciendo corto entres sus patillas con una pinza

aislada.

Hasta la prxima.