Cómo calcular la resistencia para un LED sin quemarlo

Conectas un LED rojo directamente a una pila de 9 voltios, se enciende con un brillo precioso durante medio segundo y luego huele a plástico quemado. Le pasa a casi todo el mundo la primera vez. El LED no estaba defectuoso: le faltaba una resistencia de unos pocos céntimos que limitara la corriente.

Calcular la resistencia para un LED es una de las primeras cuentas que conviene dominar en electrónica, porque aparece en casi cualquier montaje, desde un piloto de encendido hasta una tira de indicadores en un Arduino. La fórmula cabe en una línea, y aquí te explico de dónde salen los números, qué valores comerciales elegir y los errores que veo repetirse en el taller.

Por qué un LED necesita resistencia

Una bombilla incandescente se limita sola: cuanto más se calienta el filamento, más resistencia ofrece. Un LED funciona al revés. Por debajo de cierta tensión apenas conduce, pero en cuanto la supera, la corriente se dispara casi sin freno. Unas décimas de voltio de más pueden multiplicar la corriente por diez.

Por eso no se alimenta un LED con una tensión exacta, sino con una corriente controlada. La forma más sencilla de controlarla es poner una resistencia en serie, que absorbe la diferencia entre la tensión de la fuente y la que el LED necesita.

Existen LED con la resistencia ya integrada, vendidos como LED de 5 V o 12 V, y las tiras LED también la llevan soldada en cada tramo. Si compras LED sueltos en bolsas de 100 unidades, da por hecho que no la tienen.

La fórmula para calcular la resistencia de un LED

Todo sale de la ley de Ohm:

R = (V fuente menos V LED) / I

• V fuente: la tensión de alimentación, por ejemplo 5 V de un Arduino o 9 V de una pila.
• V LED: la caída de tensión directa del LED, que depende del color.
• I: la corriente que quieres que circule, en amperios. 20 mA son 0,020 A.

Ejemplo con un LED rojo a 5 V y 20 mA: (5 menos 2) / 0,020 = 150 ohmios. Si eliges 15 mA para que dure más y gaste menos, salen 200 ohmios.

Tensión típica según el color

Cada color usa un material semiconductor distinto, y eso cambia la tensión que necesita. Estos son valores orientativos para LED comunes de 5 mm; la hoja de datos del fabricante siempre manda.

Los valores de la tabla ya están redondeados hacia arriba al valor comercial más cercano de la serie E12, que es lo que encontrarás en cualquier tienda de componentes.

Elegir el valor comercial y la potencia

Casi nunca el resultado del cálculo coincide con una resistencia que puedas comprar. La regla es sencilla: redondea siempre hacia arriba. Si te sale 150 y tienes 150, perfecto. Si te sale 162, usa 180. Un poco más de resistencia significa un poco menos de brillo, algo que el ojo apenas nota; un poco menos de resistencia acorta la vida del LED.

No te olvides de los vatios

La resistencia también se calienta. La potencia que disipa es P = I al cuadrado por R. Con 20 mA y 150 ohmios: 0,02 por 0,02 por 150 = 0,06 W. Una resistencia normal de 1/4 W va sobrada. El problema aparece con fuentes de 12 o 24 V, donde la resistencia absorbe mucha más tensión: con 24 V, un LED rojo y 20 mA, disipa unos 0,44 W y una de 1/4 W se quema. Ahí necesitas 1/2 W o 1 W.

Para comprobar que el valor real coincide con el código de colores, mide la resistencia antes de soldar. Si aún no te manejas con el polímetro, la guía para usar un multímetro por primera vez explica cómo hacerlo sin errores.

El consejo de los 220 ohmios para todo

En muchos foros y kits de iniciación se repite que basta con poner 220 ohmios a cualquier LED. Es una simplificación que funciona en un caso concreto, LED rojo a 5 V, y falla en casi todos los demás.

• A 3,3 V, como en un ESP32 o una Raspberry Pi, un LED blanco con 220 ohmios apenas recibe 1 o 2 mA y se ve muy tenue.
• A 12 V, un LED rojo con 220 ohmios recibe unos 45 mA, más del doble de lo recomendado, y se degradará en poco tiempo.

Es mejor dedicar treinta segundos a la cuenta que confiar en un número mágico. Muchos montajes que "no funcionan" tienen exactamente este problema, como cuento en el artículo sobre por qué tu primer proyecto con Arduino falla sin razón aparente.

Varios LED: en serie o en paralelo

En serie, las tensiones de los LED se suman y la corriente es la misma para todos. Tres LED rojos a 12 V: (12 menos 3 por 2) / 0,015 = 400 ohmios, así que usas 470. Una sola resistencia sirve para toda la cadena y se desperdicia menos energía.

En paralelo, cada LED debe llevar su propia resistencia. Si pones una sola para varios LED en paralelo, el que tenga la tensión directa más baja se llevará casi toda la corriente, se calentará, bajará aún más su tensión y acabará fundiéndose; luego le tocará al siguiente.

Con un Arduino

Un pin de Arduino Uno admite un máximo absoluto de 40 mA, pero lo razonable es no pasar de 20 mA por pin y de unos 200 mA en total. Si quieres encender muchos LED, usa un transistor o un integrado controlador.

Preguntas frecuentes

¿Qué pasa si pongo una resistencia demasiado grande?

El LED brillará menos, pero no se dañará. Con valores muy altos, por ejemplo 10 kilohmios a 5 V, puede que apenas se vea encendido en una habitación iluminada.

¿Importa si la resistencia va antes o después del LED?

No. En un circuito en serie la corriente es la misma en todos los puntos, así que la resistencia puede ir en el ánodo o en el cátodo con idéntico resultado.

¿Puedo alimentar un LED con 3 V sin resistencia?

Con una pila de botón CR2032 suele funcionar, porque su resistencia interna limita la corriente. Con una fuente regulada de 3 V no es seguro: un LED azul o blanco podría recibir mucha más corriente de la prevista.

Lo que te llevas al banco de trabajo

Antes de soldar cualquier LED, anota tres datos: tensión de la fuente, color del LED y corriente deseada, entre 10 y 20 mA. Resta, divide, redondea hacia arriba y comprueba la potencia si trabajas por encima de 9 V. Con esa rutina de un minuto tus LED durarán años. Encontrarás más guías como esta en la sección de electrónica.