La resistencia existe para absorber la diferencia entre la tensión de alimentación y la tensión directa: si esa diferencia es demasiado pequeña, la corriente se vuelve imposible de controlar.
Un LED necesita una resistencia en serie porque carece de limitación de corriente interna útil: una pequeña subida de tensión provoca una gran subida de corriente. Introduce la tensión de alimentación, la tensión directa del LED y la corriente que deseas, y obtén la resistencia ideal, el valor normalizado E12 más próximo que realmente puedes comprar, la corriente que ese valor entrega de verdad y la potencia que disipa la resistencia.
Calculadora
Units:
V
Tensión aplicada al conjunto de LED y resistencia en serie
LED que comparten una resistencia, conectados en serie
Resultado del cálculo
Pulsa Calcular para obtener la resistencia ideal, el valor E12 más próximo, la corriente que ese valor da realmente y la potencia que disipa la resistencia. La diferencia entre la corriente pedida y la real es el precio de usar un valor normalizado.
Step-by-Step Solution
Ayuda de dimensionamiento preliminar. Results follow the published formulas cited
below and are intended for estimating, study and early design. Final design must be
verified by a licensed Professional Engineer against the code in force for your project.
Beneficios principales
✓Ajusta a la serie E12, de modo que la respuesta es un componente que puedes comprar
✓Indica la corriente que la resistencia montada entrega de verdad, no la buscada
✓Da la potencia disipada en la resistencia para elegir bien el componente
✓Admite LED en serie y avisa cuando el margen de tensión se queda corto
✓El gráfico de sensibilidad muestra cómo la variación de la alimentación mueve la corriente
✓Enlaces para compartir y exportación CSV para tus registros de diseño
¿Qué es una resistencia para LED?
Un LED es un diodo, así que su corriente crece exponencialmente con la tensión aplicada por encima del umbral directo. Si lo conectas directamente a una fuente, la corriente solo queda limitada por la pequeña resistencia interna del LED y por lo que la fuente sea capaz de entregar, lo que suele destruirlo. Una resistencia en serie resuelve esto absorbiendo la diferencia entre la tensión de alimentación y la tensión directa del LED, y entonces la corriente sigue la ley de Ohm en esa resistencia en lugar de la curva exponencial del diodo.
Por qué el valor de la resistencia es tan basto
Las resistencias comerciales se fabrican en series normalizadas. La E12 tiene doce valores por década, en escalones de aproximadamente el 20 %: 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68 y 82. La E24 duplica esa densidad. Unos 495 Ω calculados no tienen miembro en la E12, así que el más próximo es 470 Ω y la corriente sale a 21,1 mA en lugar de los 20 mA pedidos. Para un LED indicador eso da igual; para igualar el brillo en toda una fila, no.
Adónde va la potencia
La resistencia disipa la tensión que cae en ella multiplicada por la corriente, y esa energía se convierte en calor sin ningún rendimiento útil. Un LED de 2,1 V con una alimentación de 12 V deja 9,9 V en la resistencia, de modo que se desperdicia el 82,5 % de la potencia. Cinco LED en serie caen 10,5 V entre todos y dejan solo 1,5 V para la resistencia: un 12,5 % de pérdida. Las cadenas en serie son muchísimo más eficientes, y por eso las emplea toda lámpara LED.
Fórmula
R = (V_supply − n · V_f) / I_f
Resistencia en serie para n LED, a partir de la tensión de alimentación, la tensión directa y la corriente deseada
Fórmulas relacionadas
P_R = (V_supply − n · V_f) · I_f
I_actual = (V_supply − n · V_f) / R_fitted
η = n · V_f / V_supply
Definición de variables
Símbolo
Variable
Unit
Descripción
V_supply
Tensión de alimentación
V
La tensión que alimenta al LED y a la resistencia conectados en serie.
V_f
Tensión directa
V
Tensión en un LED a la corriente de trabajo. Rojo 1,8–2,2; azul y blanco 3,0–3,4.
I_f
Corriente directa
mA
Corriente deseada en el LED. 20 mA es el valor clásico para indicadores.
n
LED en serie
—
Número de LED que comparten la misma corriente a través de una resistencia.
R
Resistencia en serie
Ω
La resistencia que fija la corriente.
P_R
Potencia en la resistencia
mW
Calor disipado en la resistencia, que determina su potencia nominal necesaria.
Cómo usar esta calculadora
Usa la tensión directa a tu corriente de trabajoLa tensión directa sube con la corriente, así que la cifra de la hoja de datos a 20 mA no vale para 5 mA ni para 100 mA. También varía con el color: el rojo ronda 2,0 V y el azul y el blanco 3,2 V, porque la energía del fotón fija la banda prohibida.
Comprueba la corriente continua máxima del LED20 mA es la cifra tradicional para indicadores, pero los LED modernos de alta eficiencia suelen dar más luz de la necesaria con 5 mA y algunos admiten bastante más de 20 mA. Trabajar por debajo del máximo alarga la vida y reduce el calor.
Conecta varios LED en serie, no en paraleloLos LED en serie comparten la misma corriente por definición. Los LED en paralelo sobre una sola resistencia no: pequeñas diferencias de tensión directa hacen que uno se lleve casi toda la corriente, y ese falla primero. Dale a cada rama en paralelo su propia resistencia.
Lee la corriente real, no la pedidaEl valor E12 rara vez coincide con la resistencia calculada, así que la corriente se desplaza. Una diferencia del 10 % es invisible en un indicador aislado y evidente en una fila de ellos, donde importa igualar el brillo.
Deja margen de tensión suficiente en la resistenciaSi la resistencia solo absorbe una fracción pequeña de la alimentación, la dispersión normal de tensión directa entre LED —habitualmente ±0,2 V— hace oscilar mucho la corriente. La calculadora avisa por debajo de un 15 % de margen; llegado ese punto, la respuesta correcta es un driver de corriente constante.
Ejemplos resueltos
Example 1
Un único LED rojo con 2,1 V de tensión directa, funcionando a 20 mA con una alimentación de 12 V.
Solución paso a paso
Tensión en la resistencia: 12 − 2,1 = 9,9 V
Resistencia ideal: R = 9,9 / 0,020 = 495 Ω
Valor normalizado E12 más próximo: 470 Ω
Corriente real: 9,9 / 470 = 21,06 mA, un 5,3 % por encima de los 20 mA pedidos
Potencia en la resistencia: 9,9 × 0,02106 = 208,5 mW
Una resistencia estándar de 0,25 W queda justa con 208 mW en aire en calma, así que conviene especificar 0,5 W
Eficiencia: el LED recibe 2,1 V de los 12 V, así que solo el 17,5 % de la potencia hace trabajo útil; la resistencia convierte el 82,5 % restante en calor.
Example 2
Cinco LED iguales en serie con la misma alimentación de 12 V, que es lo que haría un diseño eficiente.
Solución paso a paso
Tensión directa combinada: 5 × 2,1 = 10,5 V
Tensión en la resistencia: 12 − 10,5 = 1,5 V
Resistencia ideal: 1,5 / 0,020 = 75 Ω; el valor E12 más próximo es 68 Ω
Corriente real: 1,5 / 68 = 22,06 mA, un 10,3 % por encima del objetivo
Potencia en la resistencia: 1,5 × 0,02206 = 33,1 mW, frente a los 208,5 mW del LED único
Cinco veces la luz con la sexta parte del calor en la resistencia: los LED reciben ahora el 87,5 % de la potencia en lugar del 17,5 %.
Pero el diseño se ha vuelto frágil. La resistencia solo absorbe el 12,5 % de la alimentación, así que si los cinco LED resultan estar 0,2 V por encima cada uno —algo dentro de la dispersión normal— la tensión directa combinada pasa a 11,5 V y la resistencia solo ve 0,5 V. La corriente caería a unos 7 mA, un tercio de la prevista.
Este es el compromiso que los drivers de corriente constante existen para resolver. Mantienen la corriente sea cual sea la dispersión de tensión directa, y por eso toda lámpara LED comercial usa uno en lugar de una resistencia limitadora.
Sensibilidad a la tensión de alimentación
Cómo responden la resistencia necesaria y la corriente resultante a la alimentación. Fíjate en los escalones de la serie de resistencia: cada uno es un salto al siguiente valor E12, y la corriente real salta con él. El marcador señala tu tensión de alimentación actual.
Resistencia ideal vs Tensión de alimentación
Recomputed live from your inputs. The marker shows your current value.
Line chart of Resistencia ideal against Tensión de alimentación. The same
values are listed in the data table below.
Values plotted above, sampled across the tensión de alimentación range.
Cómo interpretar el resultado
La corriente real es la que experimenta el LED. La potencia en la resistencia determina qué componente físico montar, y el margen de tensión determina lo estable que resulta el conjunto.
Corriente real del LED: < 5Corriente baja: vida larga
Con your result mA el LED trabaja muy por debajo de los valores máximos habituales. Los LED modernos de alta eficiencia suelen dar luz de sobra a este nivel, y funcionar bajo reduce el calor y alarga considerablemente la vida.
Corriente real del LED: 5 – 25Rango normal de indicador
your result mA es el rango de trabajo habitual de los LED indicadores. Contrástalo con la corriente continua máxima del dispositivo concreto, que varía más de lo que sugiere la cifra tradicional de 20 mA.
Corriente real del LED: 25 – 100Corriente alta: comprueba el valor nominal
your result mA supera lo que la mayoría de los LED indicadores pequeños admiten de forma continua. Los dispositivos de potencia lo toleran, pero necesitan gestión térmica: la vida de un LED cae bruscamente con la temperatura de unión.
Corriente real del LED: ≥ 100Terreno de LED de potencia
your result mA es corriente de LED de potencia. Una resistencia limitadora es el enfoque equivocado a este nivel: desperdiciaría vatios en forma de calor y no ofrecería ninguna protección frente al embalamiento térmico. Usa un driver de corriente constante.
Potencia en la resistencia: ≥ 200La potencia nominal de la resistencia merece atención
Con your result mW la resistencia necesita algo más que un componente estándar de 0,25 W, que queda justo por encima de unos 125 mW en aire en calma. Especifica 0,5 W o 1 W, o reduce la disipación poniendo más LED en serie.
Errores comunes que evitar
Conectar un LED sin resistencia en serie
Why it matters:La corriente de un LED crece exponencialmente con la tensión por encima del umbral directo, así que nada la limita salvo la fuente. Un LED blanco de 3,2 V con una alimentación de 3,3 V puede consumir una fracción de amperio y fallar en segundos.
✓How to avoid it:Incluye siempre limitación de corriente: una resistencia para indicadores, un driver de corriente constante para cualquier cosa a niveles de potencia. El LED fija la tensión; la corriente la tiene que fijar otra cosa.
Poner LED en paralelo sobre una sola resistencia
Why it matters:Los LED en paralelo comparten una tensión, no una corriente. El de menor tensión directa se lleva una parte desproporcionada, es el que más se calienta, baja aún más su tensión directa al calentarse y se lleva todavía más: un embalamiento que acaba con su fallo y con el resto heredando su corriente.
✓How to avoid it:Conecta los LED en serie para que compartan una corriente, o dale a cada rama en paralelo su propia resistencia. Nunca confíes en que dispositivos aparentemente iguales repartan la corriente.
Usar una tensión directa genérica de 2 V
Why it matters:La tensión directa depende del color, porque la banda prohibida fija la energía del fotón. El rojo ronda 2,0 V, pero el azul y el blanco están cerca de 3,2 V. Usar 2 V para un LED blanco con 5 V da 150 Ω cuando el valor correcto se acerca más a 90 Ω.
✓How to avoid it:Usa el valor de la hoja de datos a la corriente prevista para el dispositivo concreto. Cuando LED de distintos colores comparten una cadena, suma sus tensiones directas individuales.
Ignorar la potencia nominal de la resistencia
Why it matters:La resistencia convierte en calor todo lo que cae en ella. Un solo LED con 12 V disipa 208 mW, cifra que recalienta un componente de 0,25 W en aire en calma aunque nominalmente esté dentro de su valor nominal.
✓How to avoid it:Dimensiona la resistencia a aproximadamente el doble de la disipación calculada, para tener margen con el aire en calma y la temperatura ambiente. La calculadora marca todo lo que supere 200 mW.
Dejar demasiado poca tensión en la resistencia
Why it matters:Con poco margen, la corriente se vuelve extremadamente sensible a la variación de tensión directa. En el ejemplo de cinco LED de arriba, una dispersión de 0,2 V por LED —del todo normal— baja la corriente de 22 mA a unos 7 mA.
✓How to avoid it:Deja al menos entre el 15 y el 20 % de la alimentación en la resistencia, o usa un driver de corriente constante, que es insensible por completo a la tensión directa.
Dar por hecho que montarás la resistencia calculada
Why it matters:Los valores E12 avanzan en escalones de aproximadamente el 20 %, así que unos 495 Ω calculados pasan a 470 Ω y la corriente sube un 5,3 %. En una fila de indicadores alimentados con valores distintos, la diferencia de brillo se ve.
✓How to avoid it:Trabaja con la corriente real que da el valor montado. Cuando importe igualar el brillo, usa valores E24 o E96, o dos resistencias en serie para acercarte más al objetivo.
Aplicaciones prácticas
▸Dimensionar resistencias en serie para LED indicadores
▸Diseñar cadenas de LED para paneles y retroiluminación
▸Comprobar si una resistencia ya instalada da una corriente segura
▸Comparar disposiciones en serie en términos de eficiencia
▸Seleccionar la potencia nominal de las resistencias
▸Decidir cuándo hace falta un driver de corriente constante
Casos de uso por sector
Diseño electrónico
Los indicadores de panel usan resistencias limitadoras porque la sencillez pesa más que la potencia desperdiciada a 20 mA. La elección del valor E12 suele hacerse una vez y reutilizarse, e igualar el brillo se resuelve empleando el mismo valor en todos los puntos, no ajustando la corriente con precisión.
Productos de iluminación
Las lámparas LED comerciales ponen muchos dispositivos en serie para que el driver trabaje con tensión alta y corriente baja, minimizando la fracción de potencia perdida fuera de los LED. El control por corriente constante sustituye por completo a la resistencia, porque a estos niveles la caída resistiva es insostenible.
Automoción y sistemas de 12 V
La alimentación de un vehículo varía mucho: nominalmente 12 V, pero 14,4 V con el alternador cargando y menos bajo carga, así que una resistencia limitadora da una corriente que oscila con el alternador. Se recurre a cadenas en serie y a regulación de corriente siempre que importe la constancia del brillo.
Consejos prácticos
💡Los LED en serie comparten corriente; los LED en paralelo, no.
💡El color fija la tensión directa: rojo cerca de 2,0 V, azul y blanco cerca de 3,2 V.
💡La resistencia convierte en calor todo lo que cae en ella, sin ningún rendimiento útil.
💡Un LED con 12 V desperdicia el 82,5 % de la potencia; cinco en serie, solo el 12,5 %.
💡Deja entre el 15 y el 20 % de la alimentación en la resistencia o la corriente se vuelve inestable.
💡Dimensiona la resistencia a unas dos veces la disipación calculada para aire en calma.
Ventajas y limitaciones
Ventajas
✓Devuelve un componente que puedes comprar de verdad, no solo un valor ideal
✓Indica la corriente real resultante en lugar de la pedida
✓Da la potencia disipada, que decide el tamaño físico de la resistencia
✓Avisa cuando el margen es demasiado pequeño para que una solución resistiva sea estable
✓Admite cadenas en serie, que es donde vive el argumento de la eficiencia
Limitaciones
!Supone una tensión directa fija; en realidad varía con la corriente y la temperatura
!Ajusta a la serie E12; las series E24 y E96 dan aproximaciones más finas
!No modela la dispersión de tensión directa entre LED, solo advierte de su efecto
!Supone una alimentación de continua estable; las de vehículo y batería varían mucho
!No tiene en cuenta la temperatura de unión del LED, que baja la tensión directa al subir
!No cubre la regulación por PWM, donde la corriente media y la de pico difieren
!Una solución resistiva es inadecuada por encima de unos 100 mA, diga lo que diga la aritmética
Una alimentación, distinto número de LED
Una alimentación de 12 V con LED de 2,1 V y un objetivo de 20 mA. A medida que se añaden LED, la resistencia absorbe menos tensión, disipa menos y desperdicia menos; pero la disposición se vuelve progresivamente más sensible a la variación de tensión directa.
Alimentación de 12 V, tensión directa de 2,1 V, objetivo de 20 mA. Dos de las cinco filas caen justo en un valor E12 y dan exactamente 20 mA; las demás quedan entre un 5 y un 10 % por encima. La fila de cinco LED es la más eficiente y la menos robusta: solo 1,5 V de margen, así que una dispersión normal de 0,2 V por LED hundiría la corriente.
Resta la tensión directa del LED a la tensión de alimentación y divide entre la corriente deseada. Un LED de 2,1 V a 20 mA con 12 V necesita (12 − 2,1)/0,02 = 495 Ω, así que se monta una de 470 Ω, el valor normalizado más próximo de la serie E12.
¿Por qué necesita un LED una resistencia?
Porque su corriente crece exponencialmente con la tensión una vez superado el umbral directo, de modo que nada la limita por sí solo. Sin resistencia, la corriente la fija únicamente lo que la fuente sea capaz de entregar, y eso normalmente destruye el LED en cuestión de segundos.
¿Cuál es la tensión directa típica de un LED?
Depende del color, porque la banda prohibida del semiconductor fija la energía del fotón. El rojo ronda 1,8 a 2,2 V, el amarillo y el verde 2,0 a 2,4 V, y el azul y el blanco 3,0 a 3,4 V. Usa siempre el valor de la hoja de datos a tu corriente de trabajo.
¿A qué corriente conviene hacer funcionar un LED?
20 mA es la cifra tradicional para indicadores, pero los dispositivos modernos de alta eficiencia suelen dar luz de sobra con 5 mA. Trabajar por debajo del máximo reduce el calor y alarga la vida; comprueba siempre el valor nominal del componente concreto que vas a montar.
¿Puedo poner varios LED en paralelo con una sola resistencia?
No. Los LED en paralelo comparten tensión, no corriente, así que el de menor tensión directa se lleva una parte desproporcionada, se calienta más y acaba fallando primero. Conéctalos en serie, o dale a cada rama su propia resistencia; nunca confíes en que dos dispositivos iguales repartan la corriente solos.
¿Qué potencia nominal necesita la resistencia?
Aproximadamente el doble de la disipación calculada, para tener margen con el aire en calma. Un solo LED con 12 V disipa 208 mW, lo que exige un componente de 0,5 W: uno de 0,25 W queda justo por encima de unos 125 mW y se recalienta con facilidad.
¿Por qué mi LED alumbra menos de lo previsto?
Casi siempre porque el valor normalizado montado es mayor que el calculado, o porque la tensión directa empleada en el cálculo era demasiado baja. Comprueba la corriente que realmente da la resistencia instalada; medir la caída de tensión en ella y dividirla por su valor es la forma más rápida de saberlo.
¿Cuántos LED puedo poner en serie?
Tantos como dejen un margen de tensión razonable en la resistencia. Con una alimentación de 12 V y LED de 2,1 V, cinco dejan solo 1,5 V: suficiente para funcionar, pero demasiado poco para ser estable frente a la dispersión normal de tensión directa entre dispositivos.
¿Cuándo conviene usar un driver de corriente constante?
Por encima de unos 100 mA, donde la caída resistiva desperdicia potencia de verdad, y siempre que el margen de tensión sea pequeño o la alimentación varíe. Un driver mantiene la corriente sea cual sea la tensión directa, cosa que una resistencia sencillamente no puede hacer.
¿Qué son los valores E12?
La serie normalizada del 10 %: 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68 y 82, junto con sus múltiplos de década. La serie E24 duplica la densidad con tolerancia del 5 %, y la E96 se emplea en componentes de precisión del 1 %.
Glosario
Tensión directa
La tensión en un LED en conducción, fijada por la banda prohibida del semiconductor y, por tanto, por su color.
Corriente directa
La corriente que atraviesa el LED, que determina su brillo.
Resistencia en serie
Una resistencia en serie con un LED que fija la corriente absorbiendo la tensión sobrante.
Serie E12
Los valores normalizados de resistencia al 10 %, doce por década.
Serie E24
Los valores normalizados de resistencia al 5 %, veinticuatro por década.
Driver de corriente constante
Circuito que mantiene estable la corriente del LED al margen de la tensión directa o de la variación de alimentación.
Embalamiento térmico
El ciclo en el que el calentamiento baja la tensión directa, lo que sube la corriente y a su vez el calentamiento.
Temperatura de unión
La temperatura del chip del LED, que gobierna tanto su brillo como su vida.
Margen de tensión
La tensión disponible en la resistencia, que determina lo estable que es la corriente.
Regulación por PWM
Control del brillo encendiendo y apagando el LED rápidamente en lugar de variar la corriente.
Referencias científicas y normativas
IEC 60063 — Preferred number series for resistors and capacitors — International Electrotechnical Commission
Schubert, E. F., Light-Emitting Diodes, 2nd Edition — Cambridge University Press
Horowitz, P. and Hill, W., The Art of Electronics, 3rd Edition — Chapter 1: Foundations — Cambridge University Press
IEC 62717 — LED modules for general lighting: Performance requirements — International Electrotechnical Commission
Cree and Lumileds LED application notes — Forward voltage and thermal derating — Cree LED and Lumileds
Conclusión
Dimensionar la resistencia de un LED es una resta y una división, y todo lo que merece saberse está a un lado o al otro. Antes: la tensión directa depende del color, así que una cifra genérica de 2 V se equivoca en más de un voltio con cualquier LED azul o blanco. Después: la serie E12 avanza en escalones de aproximadamente el 20 %, así que el componente montado rara vez coincide con el cálculo y la corriente se desplaza con él: 470 Ω en lugar de 495 Ω dan 21,06 mA en vez de 20. La cuestión de fondo es la eficiencia. Una resistencia convierte en calor todo lo que cae en ella, de modo que un solo LED con 12 V entrega apenas el 17,5 % de la potencia a la luz. Cinco en serie lo suben al 87,5 %, pero dejan solo 1,5 V de margen, y a ese nivel una dispersión normal de tensión directa hace variar la corriente en un factor de tres. Ahí está la frontera en la que un driver de corriente constante deja de ser un lujo y pasa a ser la respuesta correcta.
Introduce tu alimentación, la tensión del color de tu LED y la corriente objetivo para obtener un valor que puedas comprar.
