Conectar LEDs al USB

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En este artículo describo 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).

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Diagrama de un conector 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. Si no conocen la tensión de los leds que quieren conectar, les aconsejo de leer mi guía práctica "Como medir la tensión de un led" donde explico detalladamente este tema.

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Fórmula para calcular la resistencia

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.

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Ejemplo de cálculo para un led blanco

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.

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Preparación de un cable 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.

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Ejemplo de conexión con un led

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.

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Conexión al puerto USB de varios leds azules o blancos

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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Conexión de dos leds azules con una sola resistencia

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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Conexión de dos leds en serie al puerto USB

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.

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Conexión de varios leds en configuración serie-paralelo

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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Medicion de la corriente con un tester

Artículos relacionados:

Como medir la tensión de un led
Método gráfico para calcular la resistencia de los leds

 

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26 pensamientos en “Conectar LEDs al USB”

  1. Excelente guía Gabriel, gracias por compartirla con nosotros.

    Un pequeño aporte: hay máquinas que tienen limitada la porriente de los puertos USB a 100mA solamente, suele ser en algunas notebooks y netbooks, pero en la mayoría de los caso es una limitación que puede modificarse en la configuración de las mismas.

    Saludos
    HJ

    1. :O , y como es que consigues cambiar la corriente que entregan los puertos USB? estoy interesado en eso, no sabia eso, y menos sabia que entregaban 100mA,he buscado en google y no he encontrado nada al respecto

      1. Hay una manera de “pedir” al puerto USB que entregue hasta 500mA de coriente, y es conectando juntos los otros 2 terminales del conector, que son los de datos (data+ y data-) a un extremo de una resistencia de 10k, y el otro extremo de la resistencia a los +5V. Salduos.

        Interesante Harry, lo probaré.

  2. Maestrooooo, que didáctico y novedosos son tus artículos. La docencia es tu camino. Gracias por compartir estos artículos. Consulta: aparte del tema económico, cual seria la diferencia de sustituir las resistencias de valor fijo por otras variables, con objeto de manejar más preciso el valor de corriente y si una vez ajustado el valor, se mantendría fijo. Gracias por tu tiempo. Saludos.

    Gracias Flavio!!! Si, se puede hacer, es solo una cuestión de costos 🙂

  3. Muy buen post como todo lo que haces y diseñas, una pregunta si yo quiero poner 6 led rojos a 12v tendria que poner resistencia 6×2=12, claro esta que una bateria de 12v siempre tiene mas voltaje como por ejemplo 12,35v, gracias por sus enseñansas.

    Gracias!! 🙂 Respecto a tu pregunta, estás al límite. Depende de la caída real del diodo. Podés medirla con el método que explico aquí. Si te da un valor de 1,8V, podrías lograrlo agregando una R de 47 o 56 ohms.

  4. Estimado Gabriel:
    Es un verdadero placer leer cada uno de tus interesantes artículos.
    Gracias por tu paciencia y dedicación.
    Fernando Rosario – Argentina

    Muchas gracias Fernando por tus palabras!!! 🙂

  5. Estimado Gabriel:
    Agradezco el haber encontrado tu sitio y tu paciencia para explicar los proyectos. Te hago una consulta, se podría inventar un tipo de luz de emergencia conectable a una laptop con este proyecto?gracias por tu tiempo y la respuesta…

    Hola Norman, podés explicar mejor tu idea?

  6. Gracias Gabriel, todos los artículos son muy interesantes,de nuevo me agarro a la electrónica,después de varios años jubilado tengo 71 años y mi profesión Avionico o sea técnico de Aviación, DC-10,B-737,B757,A-319-320-321, y alguno mas de los antiguos.

    Que interesante tu trabajo y la experiencia que seguramente haz cosechado, Luis. Me gustaría saber más sobre el tema. ¿Puedes contarnos algo más (quizás en el foro)? 🙂

  7. gracias a este post pude salirme de un pequeño problema con el cargador de mi celular un nokia viejo pero duradero, corte un cable USB y el cable de el cargador que se me quemo. los uní y ahora mi celular esta cargando directamente desde el USB, que vamos para un nokia 1100 estar cargando desde el compu. es mas que novedoso jajaja

  8. Hola Gabriel aprovecho sobre todo para mandar saludos y ademàs felicitaciones por un muy buen Tutorial.

    Chau Chau y hasta a pronto.

    Godiamoci l’estate.

    Ciao Carmelo, sisi, spiaggia, sole e mare!!! 🙂
    Un abbraccio!!

  9. Gracias por tan brillante explicacion, sin embargo tengo una pregunta, soy nada mas que un aficionado…..por eso quizas mi pregunta es demasiado elemental.
    como saber de que potencia o watt serian las resistencias a usar en los ejemplos que mencionas y como se llega a dicha conclusion.

    Hola Luis, la potencia se calcula con la fórmula P = I x V, por Ley de Ohm (V = I * R) reemplazando V en la fórmula de potencia queda P = I * I * R. Como sabemos que la corriente es de 20mA (0,02A) y conocemos también los valores de resistencia podemos calcular la potencia. Por ejemplo P = 0,02 x 0,02 x 100ohm = 0,04 Watt. Como verás, en todos los ejemplos nunca nos pasamos de 1/4 Watt por lo tanto podemos usar tranquilamente resistencias de esa potencia.

  10. hola gracias por el tuto está muy bien, tengo una pregunta, me gustaria poner por ejemplo si se pudiera un Sensor Pir HC-SR501 seria posible? gracias

  11. y se pueden conectar 10 leds con sus respectivas 10 resistencias en paralelo con el cable usb con un adaptador usb como los de apple envez de a la computadora?

  12. Buenas!! Genial tu blog, la verdad es que aún no he podido leerme todos los artículos (estoy en ello) pero me parece muy interesante y didáctico, ya que normalmente se explican las cosas desde una posición de presuposición, y tú lo haces suponiendo que el que lee, como es mi caso, no tiene tanta idea como el que explica (o como en mi caso, casi ninguna). La pregunta que quería hacerte es la siguiente:

    Si quiero iluminar varios led con esos 5V, conectando sus correspondientes resistencias tal y como indicas, pero quiero que se enciendan sólo cuando unos piezoeléctricos reciban un golpecito (o golpe gordo, ya que serán instalados en una bateria electrónica que pretendo iluminar al ritmo de las baquetas) como debo conectarlos al circuito? Debe ser relativamente sencillo, con algún tipo de condensador o diodo intercalado, pero no tengo ni idea de electrónica, con lo que si puedes sacarme del la duda te lo agradecería mucho.

    Hola, la tuya es una muy buena idea pero lamentablemente se necesita un circuito complejo porque la señal de los piezoeléctricos es muy débil y debe ser amplificada. No es un proyecto simple si no tienes idea de electrónica, espero encuentres alguien que te pueda ayudar.
    gabriel

  13. GRACIAS, por todo, me hice un recorrido por cada año, guardando notas por si logro construir algo, aquí en Mar del Plata hay un ‘mercado de pulgas’, y varios tienen juguetes antiguos, echare una ojeada por si veo alguna maquina de vapor. Tengo un pendrive irrecuperable, voy a instalar un led para iluminar el frente de la cpu. Saludos

  14. Se puede conectar LEDs sin una resistencia?

    Hola Diego, los leds no tiene la capacidad de limitar la corriente que pasa por ellos, por lo tanto, sin resistencia, se quemarían. De cualquier manera existen excepciones como explico en mi artículo Linternas chinas

  15. Pregunta:

    si tengo un puerto usb realmente cuantos led en total puedo conectar de color rojo o amarillo ?

    para circuito en serie son 2 si no me equivoco, por tanto entiendo que puedo hacer un circuito serie-paralelo, pero cuantos circuitos en serie realmente se pueden conectar a la única fuente de 5v? no se si me explico bien, me refiero a este tipo de conexión http://www.inventable.eu/media/73_Led_a_usb_muy_simple/muchos-leds-rojos-a-usb.png

    Es decir, ¿A un solo puerto usb puedo conectar 2, 5, 15, 80 circuitos en serie?

    Hola Noel, depende del puerto USB. Algunos permiten corrientes de 150mA, otros de 300mA, otros de 500mA o más altas. Con 150mA puedes conectar 7 grupos de 2 leds cada uno (14 leds). Con los de 500mA puedes llegar a 50 leds.

  16. Buenos Dias, leyendo tu artículo, me ha surgido una duda. Digamos que lo que queremos es conectar un LED con caida de 2v a un USB hembra, de manera que este se encienda, cuando hagamos uso del mismo (o sea que conectemos un pendrive por ejemplo) como hariamos el esquema? Seguiría siendo totalmente operativo el USB?

    1. Hola Fran, el artículo de Gabriel es claro que esto enciende el LED de forma permanente ya que los 5V están siempre permanente en el conector USB.
      Lo que propones, si bien no es imposible, es bastante complicado ya que deberías poder interceptar el flujo de datos y en ese momento encender el LED, todo esto sin que el puerto detecte que has conectado algo mientras tanto.
      La mayoría de los circuitos integrados diseñados para ser conectados al USB tienen un pin apto para colocar un LED que indique el tráfico de datos o la conexión al USB, aunque no todos los diseñadores de circuitos lo utilicen, como en muchos pendrives mas nuevos.

      Saludos
      HJ

  17. Hola Gabriel! te consulto y perdon por mi ignorancia, quiero hacer una lampara led conectada al USB, y quisiera saber si puedo hacerla con tiras RGB blancas, de poderse cuantos podria conectarle para que tenga buena luminosidad ?
    Desde ya muchas gracias!!

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