Batería de 9v a LED de 3v en paralelo: agotamiento

Lo que ha sufrido es lo que yo llamo (no sé si es el nombre real) una falla en cascada . Según su descripción, su circuito es así:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Ha dimensionado su resistencia asumiendo un total de 40 mA a través de un par de LED de 20 mA. También ha asumido un voltaje directo de precisamente 3.4V.

Si ambos LED tuvieran un voltaje directo absolutamente exacto de 3,4 V, entonces tendría la posibilidad de que funcionara, ya que la corriente se dividiría uniformemente entre ellos. Sin embargo, lo más probable es que no sea así. Imagínese lo que sucedería en ese circuito si un LED tuviera solo una diferencia de 0,1 V en la caída de voltaje directo. ¿Cuánta corriente fluiría a través de cada uno?

Bueno, la mayoría de sus 40 mA pasarían por el que tiene el voltaje directo más bajo. Eso obtendría mucho más que el límite de 20 mA para el que está diseñado, y el otro obtendría casi nada. Sí, ambos pueden encenderse, pero uno será mucho más brillante, al menos por un momento, antes de que se apague.

Ahora, los LED normalmente se queman inicialmente en un cortocircuito total. Pero ese cortocircuito pronto se sobrecalienta y se fusiona, por lo que se convierte en un circuito abierto. Entonces es como no tener ese LED allí. Así que ahora todos sus 40 mA se bombean a través del segundo LED. Eso es demasiado para que lo maneje, por lo que también explota.

Una cascada: un soplo hace que sople el siguiente. Si tuviera muchos LED en paralelo como este y pudiera ralentizar el tiempo (tal vez con una cámara de muy alta velocidad), vería una secuencia distinta de ellos soplando uno por uno en el orden de sus voltajes directos (al menos para el primero pocos, ya que las corrientes eran demasiado altas, se iban todas a la vez).

Entonces, ¿Qué haces? Simple: trata cada LED individual como una entidad separada: calcule una resistencia para cada uno por sí mismo. Para esto, simplemente sería el doble de resistencia, pero el doble:

^{simular este circuito}

Entonces, ahora cada rama del circuito recibe su propia parte de la corriente, y cada rama decide por sí misma qué corriente necesita: ~ 20 mA cada una en este caso. Si un LED se funde, la otra rama todavía está, como un circuito individual, obteniendo solo los 20 mA que necesita.

Para ilustrar mejor lo que sucede, dibujé un bonito gráfico de corriente LED (nota: este no es un gráfico de diodo LED real, solo algunos números que inventé con fines ilustrativos. Un gráfico LED real tendría curvas mucho más nítidas, pero sirve para demostrar mi punto):

Cuando tiene una sola resistencia que se limita a 40 mA, está limitando la línea amarilla (I (tot)). En el punto que está en 40mA, ~3.3V, las dos corrientes de LED I1 e I2 están muy desequilibradas; puede ver que una obtiene ~18mA y la otra ~24mA. Entonces el que tiene 24mA se funde. Ahora no hay líneas azules y rojas, solo la línea amarilla. I1 se convierte en 0 e I2 se convierte en I(tot).