Un circuito LED es cualquier circuito de energía eléctrica que se utiliza para alimentar diodos emisores de luz o LED. En su forma más simple, un circuito LED comprende una fuente de voltaje, una resistencia para reducir el voltaje y un LED. El circuito LED también puede contener otros componentes, como interruptores y sensores, pero estos no afectan los principios básicos involucrados en la alimentación de un LED.
Los LED son baratos, fiables, robustos y energéticamente eficientes. El circuito LED se ha convertido en una característica común en dispositivos electrónicos, automóviles y electrodomésticos, donde sirven como luces indicadoras y para iluminación menor. Se han desarrollado LED más grandes que tienen aplicaciones domésticas, y estos sin duda serán más importantes en el futuro, pero esta discusión se concentrará en los elementos del circuito de LED, ya que se aplica a los LED más pequeños.
Los LED son diodos de estado sólido simples. Un diodo es un dispositivo que permite que los electrones fluyan en una sola dirección interponiendo un poco de material semiconductor en el camino de la corriente en lo que se conoce como unión. En los LED, este material semiconductor está especialmente tratado para emitir fotones de luz cuando la corriente lo atraviesa. Cuando la corriente eléctrica pasa a través del LED en la dirección correcta, se dice que está polarizada hacia adelante y el material semiconductor en la unión se ilumina.
Cuando se invierte el flujo de corriente, una condición conocida como polarización inversa, no fluyen electrones a través del material semiconductor y no se emite luz. El exceso de voltaje de polarización inversa dañará fácilmente la unión, por lo que debe protegerse contra este voltaje de ruptura inversa. Por esta razón, se prefiere la corriente continua a la corriente alterna para alimentar los LED, lo que hace que las baterías sean fuentes de energía ideales.
El exceso de voltaje de polarización directa también puede dañar la unión del LED, por lo que casi siempre se usa una resistencia para reducir el voltaje al dispositivo. Los LED están clasificados por el fabricante con respecto a su consumo de corriente y su caída de voltaje resistiva bajo polarización directa, o Vf, y estos deben tenerse en cuenta al elegir una resistencia para un circuito LED. El valor de la resistencia necesaria se puede calcular restando la caída de voltaje resistivo del LED del voltaje de la fuente de alimentación y dividiendo los resultados por la clasificación de corriente indicada del LED.
El peligro de voltaje de ruptura inversa hace que sea fundamental que el LED se coloque en el circuito de LED con la polaridad correcta. Los LED permiten que los electrones pasen de sus cátodos a sus ánodos, por lo que los LED deben estar cableados de modo que sus cátodos se conecten al polo negativo de la fuente de alimentación y sus ánodos al lado positivo. Los fabricantes indican la polaridad del LED de varias formas, en particular haciendo que el cable del cátodo sea más corto, plano, negro, o aplanando o haciendo muescas en el lado del cátodo de la carcasa del LED.
El circuito de LED típico que se utiliza para alimentar una pequeña luz indicadora utilizará una batería de 1.5 a 9 V como fuente de alimentación. Tendrá una caída de voltaje directa típica, alrededor de 1.8 a 3.3 voltios, dependiendo del color. El LED consumirá quizás de 5 a 20 mA de corriente.