2026-11-03
Por qué un LED necesita una resistencia en serie aunque conozcas su tensión directa
Conocer la tensión directa de un LED no fija su corriente. Aquí se explica por qué sigue haciendo falta una resistencia en serie, con un ejemplo resuelto de 5 V y comprobaciones en el banco de trabajo.
El problema de una tensión directa fija
La mayoría de las hojas de datos y de las referencias de laboratorio indican una tensión directa, que suele estar en torno a 2 V para el rojo y es más alta para el azul o el blanco. Es tentador pensar que, si el LED cae 2 V, al conectarlo a una alimentación de 5 V quedan 3 V por gestionar y el problema está resuelto. No es así, porque la tensión directa es un punto de funcionamiento aproximado y no una propiedad fija del dispositivo.
Un LED es un diodo, y su corriente aumenta exponencialmente con la tensión en su unión. En un intervalo estrecho de tensión, un cambio de unas pocas decenas de milivoltios puede multiplicar la corriente varias veces. Una alimentación algo elevada, un LED de otro lote o una unión que se calienta durante el funcionamiento pueden desplazar el punto de trabajo lo suficiente como para cambiar la corriente de forma notable. Sin nada en serie que la limite, el LED toma simplemente la corriente que la fuente y el cableado puedan suministrar, hasta que se sobrecalienta o se estropea.
Lo que hace la resistencia en serie
Una resistencia en serie con el LED convierte el circuito en un divisor de tensión entre la alimentación y el LED. La resistencia absorbe la diferencia entre la tensión de alimentación y la tensión directa del LED, y la corriente queda determinada sobre todo por esa resistencia. Un error del 10 por ciento en la tensión directa del LED desplaza ahora la corriente un porcentaje mucho menor, porque ese error supone una fracción más pequeña de la tensión total en la resistencia.
Por eso la resistencia no es un elemento opcional. Transforma una curva de diodo pronunciada e impredecible en una carga que se comporta de forma parecida a una resistencia, y es lo que hace que la corriente sea aproximadamente la misma de un LED a otro.
Un ejemplo resuelto: 5 V, LED rojo, unos 15 mA
Supongamos que tienes una alimentación de 5 V y un LED rojo estándar de 5 mm cuya tensión directa esperas que sea de unos 2,0 V a la corriente objetivo de 15 mA. La resistencia debe absorber los 3,0 V restantes, así que R = (5,0 V - 2,0 V) / 0,015 A = 200 ohmios. El valor comercial más cercano es 220 ohmios. Con 220 ohmios, la corriente es (5,0 - 2,0) / 220 = unos 13,6 mA, y la resistencia disipa 3,0 V × 13,6 mA ≈ 0,041 W, que una resistencia estándar de 1/8 W o 1/4 W soporta sin problemas.
Veamos ahora qué ocurre si la tensión directa real es de 2,2 V. La corriente pasa a ser (5,0 - 2,2) / 220 ≈ 12,7 mA. Si la tensión directa es de 1,8 V, la corriente sube a unos 14,5 mA. La corriente del LED cambió solo alrededor de 1 mA en un intervalo de 0,4 V de tensión directa, que es el efecto estabilizador que aporta la resistencia. Sin la resistencia, ese mismo desplazamiento de 0,4 V cambiaría la corriente en un factor grande.
Consejo de taller Mide la corriente real leyendo con el multímetro la tensión en los extremos de la resistencia y dividiéndola entre su resistencia, en lugar de confiar en el cálculo.
Temperatura, dispersión entre lotes y elección de la corriente objetivo
La tensión directa disminuye cuando el LED se calienta, normalmente en el orden de un par de milivoltios por grado Celsius, así que un LED que funciona fuerte durante un rato consume más corriente con la misma tensión de alimentación. Una resistencia dimensionada con cierto margen mantiene esta deriva dentro de límites aceptables. Además, los distintos colores tienen tensiones directas diferentes, así que una resistencia calculada para un LED rojo dará una corriente notablemente distinta si la sustituyes por un LED azul o blanco.
Las corrientes objetivo para LEDs indicadores suelen estar en el rango de unos pocos miliamperios hasta alrededor de 20 mA, y con valores más bajos suele bastar para los indicadores; los valores más altos solo se usan cuando la hoja de datos lo permite. Elige una corriente que dé un brillo visible y que se mantenga bien por debajo de la especificación del dispositivo, en lugar de hacerlo funcionar al límite.
Consejo de taller Ten en el banco algunos valores habituales de resistencia, como 150, 220 y 330 ohmios, para probar distintas corrientes sin tener que volver a pedir piezas.
Comprobaciones prácticas antes de conectar la alimentación
Confirma que la resistencia está en serie con el LED, y no en paralelo, y que el LED está orientado correctamente. Una polaridad invertida bloqueará por completo la corriente, mientras que una resistencia cortocircuitada o ausente permitirá que el LED consuma mucha más corriente de la prevista. Una comprobación rápida consiste en alimentar el circuito desde una fuente de laboratorio con limitación de corriente ajustada a un valor bajo, de modo que un error de cableado se manifieste como un límite de corriente y no como olor a plástico quemado.
Cuando varios LEDs comparten una alimentación, dale a cada uno su propia resistencia en serie en lugar de compartir una sola entre todos. Las pequeñas diferencias de tensión directa entre los LEDs repartirían la corriente de forma desigual, y el LED con la tensión directa más baja acapararía la mayor parte.