Configurazione del circuito LED

Tensione diretta

Quando la corrente scorre attraverso un LED nella direzione positiva, la tensione generata tra l'anodo e il catodo è chiamata tensione diretta (VF). L'unità per la tensione è volt (V).
Nella scheda tecnica, ad esempio, viene fornito il grafico delle caratteristiche della tensione diretta generata rispetto al flusso di corrente (Forward Current IF vs Forward Voltage VF).
Questa caratteristica è il parametro più importante quando si considera l'effettivo circuito di illuminazione a LED.

Le caratteristiche IF-VF variano a seconda del materiale dell'elemento LED, delle dimensioni e persino del colore di emissione. Varierà anche a seconda della temperatura ambiente. Inoltre, esiste una distribuzione del valore delle caratteristiche specifica per i semiconduttori, nota come variabilità.
Le variazioni in VF non sono problematiche quando i LED funzionano con azionamento a corrente costante, ma per l'azionamento a tensione costante è necessario tenere conto di queste modifiche e fluttuazioni durante la progettazione.

Circuito di illuminazione a LED

[Nel caso di un circuito di illuminazione in serie]

Quando si accendono i LED in serie tramite un azionamento a tensione costante, il circuito include in genere un resistore collegato in serie con i LED per controllare la corrente.

Per questo tipo di circuito, leggere prima l'IF in corrente diretta e la tensione diretta VF del LED acceso dalle caratteristiche IF-VF.
Il valore di R (resistenza di controllo corrente) è determinato attraverso il calcolo inserendo questi valori nell'equazione di cui sopra.

[Nel caso di un circuito di illuminazione parallela]

Per il collegamento in parallelo con azionamento a tensione costante, si consiglia una configurazione del circuito che utilizza una resistenza di controllo per ciascun LED (che sono disposti fianco a fianco nel circuito di illuminazione della serie precedente).

Le caratteristiche del LED IF-VF variano a seconda del materiale dell'elemento e del colore di emissione. Inoltre, esistono variazioni individuali inerenti ai semiconduttori anche quando il materiale e il colore che emette sono gli stessi.
Come mostrato nel grafico sottostante, quando il VF di LED (1) e LED (2) differisce, il controllo della corrente con un solo resistore rende difficile controllare la corrente che scorre a ciascun LED (IF1 e IF2).
Il collegamento di un resistore a ciascun LED consente di impostare il flusso di corrente individualmente (IF1 e IF2), consentendo impostazioni personalizzate (ad esempio per ottenere la corrispondenza della corrente, sopprimere le variazioni di luminosità). Inoltre, l'applicazione di un'alta tensione al resistore, ad esempio aumentando la tensione di ingresso Vin, consente di implementare una progettazione che tenga conto delle variazioni.