Com connectar un LED a una font de 12V

Els LED són avui la font de llum bàsica de qualsevol pessebre o diorama: n’hi ha de 5 mm i de 3 mm, de muntatge superficial i microLED tan petits que es poden amagar dins d’una llanterna o d’una finestra. Tots consumeixen poc i duren molt. Però tenen una particularitat que cal conèixer: un LED «nu» no es pot connectar directament a una font de 12V, perquè es fondria a l’instant. En aquest article expliquem com saber si el teu LED ja està preparat per a 12V i, si no ho està, com connectar-lo amb una sola resistència perquè duri anys.

Abans de res: el teu LED ja porta resistència?

Els més habituals són:

• LED de 5 mm o 3 mm «de 12V», amb la resistència integrada dins de la mateixa càpsula.
• LED i microLED precablejats, que porten la resistència soldada al cable i amagada sota un tub termorretràctil.
• Tires LED de 12V, que ja porten les resistències muntades cada pocs LED.
• Bombetes i focus LED de 12V, amb tota l’electrònica a dins.

Mira sempre l’especificació del venedor: si diu «12V» o «amb resistència», el LED es connecta directament. Si no ho diu, o si en tens alguns de calaix i no saps d’on surten, tracta’ls com a LED sense resistència i segueix la resta de l’article. En cas de dubte, posar-hi una resistència d’1 kΩ no fa mal mai: si el LED ja en porta, simplement farà menys llum, i això mateix t’indicarà que no la necessitava.

Per què un LED sense resistència no es pot connectar a 12V

Un LED només funciona en un sentit (té un pol positiu, l’ànode, i un de negatiu, el càtode) i treballa a una tensió baixa: al voltant de 2V els vermells, grocs i taronges, i al voltant de 3V els blancs, blancs càlids, blaus i verds. Aquesta tensió s’anomena tensió directa.

A més, un LED no limita el corrent que hi passa. Si li donem més tensió de la que necessita, el corrent es dispara, el LED s’escalfa i es crema en una fracció de segon. A 12V, un LED blanc rep quatre vegades la tensió que necessita. La solució és posar en sèrie una resistència, que absorbeix la tensió que sobra i fixa el corrent. És un component que costa cèntims i que fa tota la feina.

Com calcular la resistència

El càlcul surt de la llei d’Ohm i només necessita tres dades: la tensió de la font, la tensió directa del LED i el corrent que hi volem fer passar.

R = (V_font − V_LED) / I

Sobre el corrent: la majoria de LED admeten fins a uns 20 mA, però en un pessebre gairebé mai cal arribar-hi. Amb 5 a 10 mA donen molta llum, s’escalfen menys i duren molt més. Treballar per sota del màxim és la millor assegurança.

Un exemple pas a pas

Volem encendre un LED blanc càlid (3,1 V) amb una font de 12V i fer-hi passar 10 mA (0,010 A):

• Tensió que ha d’absorbir la resistència: 12 − 3,1 = 8,9V.
• Resistència: 8,9 / 0,010 = 890 Ω.
• Com que 890 Ω no es fabrica, triem el valor comú superior: 1 kΩ (1.000 Ω). El corrent quedarà en 8,9 mA, perfecte.
• Potència que dissipa la resistència: 8,9V × 0,0089 A ≈ 0,08 W. Una resistència normal de 1/4 W (0,25 W) va sobrada.

Quan el resultat no coincideix amb un valor comercial, tria sempre el valor de sobre: el LED farà una mica menys de llum però estarà més protegit.

El muntatge bàsic: la resistència i el LED en sèrie. El triangle apunta del positiu (ànode) cap al negatiu (càtode).

Taula ràpida per a 12V

Si no vols fer càlculs, aquesta taula et dona la resistència per a un sol LED sense resistència connectat a una font de 12 V. Els valors són els comercials més propers per sobre del càlcul.

Color del LED	Tensió directa aprox.	Llum suau (≈ 5 mA)	Llum normal (≈ 10 mA)
Vermell	2,0 V	2,2 kΩ	1 kΩ
Groc i taronja	2,1 V	2,2 kΩ	1 kΩ
Blanc, blanc càlid, blau i verd	3,0 – 3,2 V	1,8 kΩ	1 kΩ

En tots els casos n’hi ha prou amb resistències de 1/4 W. Com que cada fabricant té tensions lleugerament diferents, si el venedor indica la tensió directa, fes servir aquesta dada a la fórmula.

Com saber quin és el positiu

En els LED de 5 mm i de 3 mm, la pota llarga és el positiu (ànode) i la curta el negatiu (càtode). A més, la vora de la càpsula té un costat pla just al costat del càtode, que serveix quan les potes ja s’han tallat. En els LED precablejats, el fil vermell sol ser el positiu i el negre el negatiu. En els microLED amb dos fils de coure esmaltat idèntics, sovint no hi ha cap marca fiable.

Parts d’un LED de 5 mm: la pota llarga és el positiu, i el costat pla de la vora indica el negatiu.

Quan no ho tinguis clar, el truc més còmode és provar-lo amb una pila de botó de 3V (tipus CR2032): es posa cada pota o fil tocant una cara de la pila. Si s’encén, el que toca la cara marcada amb + és l’ànode. Si no s’encén, es giren. Aquestes piles tenen poc corrent i no fan malbé el LED en una prova breu. Un cop identificat, marca el positiu amb un punt de retolador o un tros de termorretràctil de color.

No provis mai la polaritat directament a 12V, ni tan sols amb la resistència posada: si el LED queda al revés rep tota la tensió en sentit invers, i els LED en suporten molt poca.

Diversos LED: en sèrie o en paral·lel

En sèrie: un darrere l’altre

Si posem diversos LED en fila, les seves tensions se sumen i la resistència absorbeix només el que sobra. Amb 12V es poden posar fins a tres LED blancs en sèrie (3 × 3,1 = 9,3V) amb una sola resistència: (12 − 9,3) / 0,010 = 270 Ω. És la manera més eficient, perquè es malbarata menys energia en calor.

Dues precaucions: tots els LED de la fila han de ser del mateix tipus, i si un es fon s’apaguen tots. A més, amb tres LED el marge és molt just i qualsevol variació de la font es nota en la llum. Si vols més estabilitat, posa’n només dos (560 Ω per a 10 mA).

Tres LED blancs en sèrie amb una sola resistència de 270 Ω.

En paral·lel: cada un amb la seva resistència

Quan els LED estan repartits per l’escena, és més pràctic connectar-los en paral·lel: tots els positius al +12V i tots els negatius al 0V. En aquest cas, cada LED ha de tenir la seva pròpia resistència. No facis servir mai una sola resistència per a diversos LED en paral·lel: el corrent es repartiria malament, un s’enduria gairebé tot el corrent i acabaria fonent-se, i després l’altre.

Dos LED en paral·lel: cada branca porta la seva resistència.

Com fer les connexions

On posar la resistència

Elèctricament dona igual posar-la al fil positiu o al negatiu: el circuit és una sola cadena. Per costum i per ordre, se sol posar al positiu i a prop de la connexió amb la font, fora de l’escena, on és fàcil canviar-la si cal ajustar la llum.

Soldar i aïllar

Cobreix sempre cada soldadura amb un tros de tub termorretràctil: dins del suro o de la molsa, un contacte accidental entre el positiu i el negatiu és fàcil i després costa molt de trobar. Si treballes amb microLED de fil de coure esmaltat, recorda que el vernís és aïllant: la majoria es poden soldar directament escalfant la punta del fil amb el soldador ben estanyat a uns 350 °C fins que el coure queda platejat. Si no surt, rasca’l suaument amb un cúter. I no estiris mai els fils fins: es trenquen just a tocar del LED.

La font d’alimentació

Fes servir una font de 12V de corrent continu estabilitzada, de les que donen 12V tant si porten poca càrrega com molta. Els transformadors antics no estabilitzats poden donar 15 o 16V quan gairebé no tenen consum, i aleshores els càlculs ja no serveixen. Si tens un tester, mesura la tensió real abans de començar.

Errors habituals

• Connectar un LED sense resistència directament a 12V «només un moment per provar»: n’hi ha prou amb un instant per fondre’l.
• Calcular una resistència per a un LED que ja la porta incorporada: no es fa malbé, però fa molt poca llum.
• Fer servir una sola resistència per a diversos LED en paral·lel.
• Calcular la resistència per a 20 mA: funciona, però el LED treballa al límit, enlluerna i dura menys.
• Barrejar LED de colors diferents en una mateixa fila en sèrie.

I si vull regular la intensitat?

La manera més senzilla de tenir menys llum és pujar el valor de la resistència: amb 2,2 kΩ o 3,3 kΩ un LED blanc fa una llum suau, molt adequada per a una finestra de nit. Si vols poder variar la intensitat o fer transicions al llarg del dia, cal un regulador: un petit regulador PWM de 12V o un descodificador DMX. Ho explicarem en un article propi.

---

En resum

• Primer, comprova si el LED ja és de 12V o porta resistència incorporada: en aquest cas es connecta directament.
• Un LED sense resistència sempre en necessita una en sèrie: R = (12 − V_LED) / I.
• Amb 12V, 1 kΩ serveix per a gairebé tots els colors a uns 10 mA; per a llum suau, 1,8 kΩ o 2,2 kΩ.
• Pota llarga, positiu. En cas de dubte, prova la polaritat amb una pila de botó de 3V, mai directament a 12V.
• En sèrie, fins a tres blancs amb una sola resistència; en paral·lel, una resistència per a cada LED.