Conectar LEDs al puerto USB

Como conectar LEDs al USB de un ordenador?. El puerto USB está constituido por un conector de 4 vías, dos de ellas para datos y las otras dos de alimentación de 5V. Generalmente, esta salida de 5V puede entregar una corriente de hasta 500 mA (yo aconsejo de no superar los 300 mA).
usb

Esta tensión de 5V podemos usarla para alimentar numerosos LEDs de alta luminosidad (por ejemplo 15 blancos o azules y 30 rojos o amarillos). Debido al hecho que 5V son una tensión bastante baja, es necesario prestar atención al modo que estos leds se conectan y también al valor de resistencia que debemos usar en serie. Como ustedes saben, los leds se pueden dividir en dos grandes categorías en base al color: la primera tiene una caída de tensión de aproximadamente 2V y forman parte de ella los leds rojos, amarillos, naranjas y la mayor parte de los verdes. En la segunda categoría, con tensión entre 3V y 3,8V se encuentran los leds azules, los blancos, los violetas y algunos modelos de verde.
leds

La mayoría de los LEDs de alta luminosidad comunes funcionan correctamente con una corriente aproximada de 20mA, tienen un diámetro de 5mm y son transparentes. Estos son los modelos que he considerado en este artículo.
puerto usb

La primera cosa que debemos hacer es la de conseguir una cable con conector USB. Podemos usar por ejemplo un alargue USB cortando el cable. Los cables USB tiene 4 conductores y una maya de blindaje. Esta maya no está conectada a ninguna parte por lo tanto, en nuestro caso, podemos eliminarla. Los 4 conductores generalmente tiene los siguientes colores: rojo, verde, blanco y negro. A nosotros nos sirven el rojo que es el positivo de 5V y el negro que es el negativo.
led usb

A continuación les propongo una serie de ejemplos de conexión de LEDs a un puerto USB. Empezamos con un solo LED de distintos colores. Pueden notar que, en base al color, la resistencia cambia de 68 ohm a 150 ohm.
led de alta luminosidad

Si queremos conectar más de un led al puerto USB existe dos modos que dependen del color de los leds. Si los leds son blancos o azules debemos conectarlos en paralelo porque poniéndolos en serie, la suma de tensiones de cada uno superaría los 5V del puerto USB y por lo tanto no se encenderían. El mejor modo de conectarlos en paralelo es agregando una resistencia en serie por cada led que ponemos.
Conectar LEDs al puerto USB

Se podría también usar una resistencia sola para más de un led conectado en paralelo. Esta técnica es más simple de realizar aunque si tiene muchos defectos que a continuación enumero:
* Pequeñas diferencias debido a la tolerancia en las características de los leds harían que la corriente no se repartiera en modo equilibrado y por lo tanto algunos leds alumbrarían más que otros.
* El valor de la resistencia no dependería solo del tipo de led y de la tensión de alimentación sino también de la cantidad de leds conectados resultando un cálculo más complicado. Más leds conectados, menor la resistencia.
* La conexión de muchos leds a una sola resistencia haría que esta fuera de un valor tan bajo que tendríamos dificultad para obtener la corriente justa con valores de resistencia estándar. Además, variaciones de temperatura provocarían grandes diferencias de corriente.

La última técnica que he descrito, usando pocos leds, nos puede sacar de un apuro y en algunos casos puede ser útil si nos tomamos el trabajo de medir con un tester la corriente real que pasa por nuestro circuito. En la figura les muestro 2 leds azules conectados al puerto USB con una sola resistencia.
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La conexión en serie de los LEDs tiene la ventaja que es más eficiente porque la potencia se disipa efectivamente en los LEDs en forma de luz y no en la resistencia en forma de calor. Por lo tanto, si usamos leds con una tensión característica menor, podemos conectar más leds en serie a un puerto USB consumiendo la misma corriente de un led solo. La cantidad de LEDs que podemos conectar en serie depende del hecho que la suma de las tensiones características de cada led debe ser más baja de por lo menos 1V de la tensión de alimentación. Este Volt que sobra caerá en la resistencia y permitirá una cierta regulación de corriente. Los LEDs rojos, los amarillos y muchos tipos de verdes (pero no todos) permiten una conexión en serie de dos de ellos cuando los alimentamos con 5V.
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Si quisiéramos conectar más de dos leds del último tipo a nuestro puerto USB podemos usar la configuración indicada en el último diseño que es de tipo serie-paralelo.
puerto usb

Para terminar, les recuerdo que siempre conviene medir con un tester la corriente que efectivamente pasa por nuestro circuito. Para ello podemos usar nuestro tester como se observa en la figura. Para corriente mayores de 200mA tendremos que usar la escala de 10A cambiando el conector positivo al borne respectivo.
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