Alimentation d'un grand nombre de LED 700ma 2.2-2.4 V

[invitebf3cc123]

Bonjour,

Ayant déjà parcouru divers forums, j'ai pu voir beaucoup de posts à propos de LED, mais toujours dites "basse consommation" (2-20ma) qui ne correspondent pas vraiment aux caractéristiques de celles que je possède (à savoir des LED 700ma 2.2-2.4 V) . C'est pour cela que je me risque de poser mes questions ici : Quelles sont les possibilités s'offrant à moi pour les alimenter. (Par grand nombre de LED j'entends la centaine.)

De ce que j'ai pu voir :

-Le courant continu est préférable à l'alternatif (mais était-ce par souci de dimensionnement ? brancher 100 LED de 2.2V sur le courant domestique a peut être plus de sens que d'en brancher seulement quelques unes ... mais pas très safe ...) (prévoir résistance, transfo, redresseur, lisseur, ... ?)

-Utiliser une ou plusieurs alimentations type ordinateur portable ou bureau en branchant le maximum de LED en série + 1R , puis multiplier les branches au besoin sans dépasser la capacité de l'alim. Par exemple pour une alim externe classique 19V 4.7A 90W 6 branches de 8 LED + résistance.

-Acheter des driver LED prévus à cet effet, dont le prix est exorbitant pour une capacité de "seulement" une centaine de W.


Ma logique est-elle bonne ?
Y aurait-il des connaisseurs qui sauraient m'aiguiller sur le meilleur choix ?

Merci d'avance !
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[invitea3c675f3]

Tout est du cas par cas et il n’existe pas une unique meilleure solution à tous les problèmes*.

Toutes tes réponses sont donc bonnes :
• Si tu veux faire marcher une petite LED pour trouver le trou à ta serrure, c’est pile plate alcaline + LED 20mA
• Si tu veux mini lampe de poche pour camping, c’est super LED + trois piles bâton.
• Si tu veux éclairage sexy de jour sur ta BMW : super LED + IC générateur de courant switching
• Si tu veux te faire un panneau de super LEDS à moindre coût (pas sûr) et pratique comme un vibromasseur à énergie fossile, c’est alim d’ordi, résistance et super LEDs

Donc expose-nous ton besoin et on va te trouver parmi la panoplie de schémas disponibles celui qui ira le mieux.

* sauf 42 œuf corse.

[invitebf3cc123]

Salut louloute/Qc

En fait, mon projet fait partie d'une étude universitaire sur la maturation forcée de plantes annuelles en agissant spécifiquement sur la longueur d'onde reçue. Pour (pré)valider un quelconque résultat il me faudra travailler sur plusieurs groupes de différents spécimens.
J'ai donc bien une 100 de LED (de 2.2-2.4V pour 700mA de divers long d'onde) à alimenter au dessus de mini-parcelles de plante.

L'alimentation d'ordinateur est donc le plus envisageable ?
Admettons que je prenne une alimentation dont le câble jaune +12V puisse me délivrer par exemple au max une vingtaine d'Ampère, cela me donnerait:
12/2.3=5.2 -> donc au max 5 LED en série
20/0.7=28.5 -> donc au max 28 branches

          ┌──R─o─o─o─o─o─┐
 +12   ├──R─o─o─o─o─o─┤       com
─────┼──R─o─o─o─o─o─┼────
          ├──R─o─o─o─o─o─┤
          **...                          ...
          └──R─o─o─o─o─o─┘

Résiatances variables envisageables ? ou une seule résistance en amont du schéma pour contrôler la luminosité globale ?
d'autres composants ?

Voila, en espérant ne pas trop dire de bêtises...

[invitebf3cc123]

oups, le site supprime les "espaces" ce qui rend mon schéma illisible ... le revoici.

..............┌──R─o─o─o─o─o─┐
+12 .......├──R─o─o─o─o─o─┤ com
....─────┼──R─o─o─o─o─o─┼────
..............├──R─o─o─o─o─o─┤

..............└──R─o─o─o─o─o─┘

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitebf3cc123]

Louloute, suis-je dans le tort le plus total ?

[PA5CAL]

Bonjour

Une led s'alimente avec un courant continu, alors que la majorité des alimentations sont des sources de tension. On peut transformer une source de tension continue en une source de courant continu à l'aide d'une résistance branchée en série, comme tu l'as fait, à condition de laisser aux bornes de la résistance une part importante de la tension disponible. Avec des tolérances de l'ordre de 10% sur les composants (alim, leds, ...), on considère qu'il faut laisser environ la moitié de la tension d'alimentation aux bornes de la résistance pour être tranquille (soit ≈6V pour une alimentation de 12V).

Par conséquent, il n'est pas possible de mettre en série 5 leds de 2,2...2,4V (soit une tension directe totale pouvant varier entre 11V et 12V). Sinon, cela reviendrait à choisir une résistance ridiculement faible qui ne permettrait pas de réaliser le contrôle nécessaire du courant.

À la rigueur, tu pourrais mettre 3 leds en série avec une résistance de 7,50 Ω ±1% 5 W.



(NB: si tu veux faire des schémas avec des caractères, utilise les balises [CODE]...[/CODE])

[PA5CAL]

Pour alimenter un nombre élevé de leds, la meilleure solution reste encore le convertisseur tension-courant à découpage, comme on en trouve dans les lampes à leds à brancher sur le secteur. Le courant régulé y est produit sous une tension élevée (≈40V) de manière à alimenter un nombre important de leds en série. Mais cette façon de procéder n'est pas sans représenter des dangers, et réclame des précautions (isolement électrique).

[invitebf3cc123]

Autre chose qui ressort : Les résistances ne sont pas bonnes pour le rendement, il faut en limiter l'utilisation...

PA5CAL -> Si je comprend bien il ne me reste plus qu'a briser quelques ampoules à LED pour en récupérer le culot...
mais ne serait il pas possible de souder moi même une telle alim ?
Et tant qu'à faire, qu'elle corresponde à mes besoins. Je suppose qu'un montage Push-pull (4 diodes en roue libre + bobine en série + condensateur en parallele) permettrait de de redresser une tension, mais que faut il ajouter pour avoir le courant régulé ? ampli-ops ? microcontrôleurs ?

Si une telle possibilité peut s'envisager, cette configuration serait sacrément avantageuse logistiquement car les LEDs seront clipsées sur un tuyau qui dissipera la chaleur par circulation de fluide caloporteur:

  ═════════════════╗
    ╔══════════════╝
    ╚══════════════╗
    ╔══════════════╝    
    ╚══════════════╗
    ╔══════════════╝    
    ╚══════════════╗
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    ╚══════════════╗
    ╔══════════════╝    
    ╚══════════════╗
    ╔══════════════╝
    ╚══════════════╗
  ═════════════════╝

Si il y avait donc moyen de pouvoir alimenter 15 LEDs en série par branches (dans mon shémas 14 branches) par un système qui devrait donc fournir un courant constant de 700mA et une plage de Voltage entre 30V et 36V . (15*2.2=33V et 15*2.4=36V) (Et oui, soyons fous, envisageons de de pouvoir varier la tension pour agir sur l'intensité lumineuse !)

En toute honnêteté je pense qu'une alim qui délivrerait ces caractéristiques pour 14 branches est difficilement imaginable... donc si une fois de plus si les gens "plus éclairés" que moi pouvaient m'aider
En espérant de n'avoir pas écrit trop d'énormités... Si ce n'est pas possible, la récup d'ampoules à LEDs s'imposera

Merci !

PS: J'ai quelques notions d'électronique et un peu plus de débrouillardise, technique ne me fait pas (trop) peur.

[Zenertransil]

Oulala, pour les notions d'électronique, il faut que tu revoies les bases... J'ai mis un bon moment à comprendre de quel montage tu parlais à la 4eme ligne! Ca n'a absolument rien à voir avec un montage "push-pull", c'est un PONT DE GRAËTZ, ou PD2 tout diodes! Et dans 99,9% on ne met JAMAIS de filtre LC derrière mais un simple condensateur... Les diodes du pont n'ont rien à voir avec des diodes de roue libre, attention avec les mots que tu emploies! Une DRL c'est une diode que l'on monte en antiparallèle sur une charge inductive pour permettre l'évacuation de l'énergie magnétique, pas une diode de redressement!!!

Les résistances ne sont pas bonnes pour le rendement, c'est vrai, mais à part en ayant recours à des systèmes à découpage, qui demandent de solides bases et beaucoup d'expérience, tu ne pourras pas y passer: un régulateur linéaire, qu'il soit de tension ou de courant, se comporte exactement comme une résistance... A cela près que celle-ci varie constamment pour garantir la grandeur de sortie quelle que soit la grandeur d'entrée (dans une certaine plage naturellement). Mieux sur le plan qualitatif, mais pas sur le plan énergétique!

Attention, les LEDs de puissance sont généralement montées sur des radiateurs plus ou moins gros QUI SONT RELIÉS A UNE DES ELECTRODES! Si tu les places toutes sur le même support métallique pour le refroidissement, ce qui est une bonne idée, il te faudra toutes les isoler, sinon c'est un magnifique court-circuit. Pour faire un régulateur, on utilise toujours un AOP (qui n'est autre que le différenciateur présent dans les boucles d'asservissement), qui sert à comparer une consigne avec une valeur réelle: il y a bien asservissement. En fonction de la performance du régulateur, de ce qu'on a en entrée et de ce qu'on veut obtenir en sortie, ce qui gravite autour change!

Il y a naturellement des régulateurs intégrés, plus ou moins complets (l'étage de puissance est intégré ou non, les références sont intégrées ou non, etc), mais le principe reste le même. Dans un régulateur à découpage, quand on étudie les blocs fonctionnels, il n'y en a qu'un seul en plus: au lieu d'avoir la partie différenciateur (et ce qui suit, éventuellement) qui pilote l'étage de puissance directement, donc en linéaire (transistor en émetteur suiveur), un convertisseur tension / rapport cyclique se charge de convertir la tension différentielle correspondant à l'erreur entre valeur réelle et consigne en rapport cyclique, pour piloter les transistor en tout ou rien. Évidemment, en pratique, c'est beaucoup plus complexe à faire que ça...

[invitea3c675f3]

100 x 2,3V = 230V

Si tu prends du 230V ac redressée double alternance (0,7$)
http://www.digikey.ca/product-detail...6GDI-ND/278624

Filtrée (7$)
http://www.digikey.ca/product-detail...1769-ND/483366

Tu te retrouves avec 325V. Deux résistance de 50 / 0,7 = 68 Ω 50W sur un radiateur (chacune dissipera autour de 35W) pour fixer le courant (12$)
http://www.digikey.ca/product-detail...177-ND/2056056

Et tu t’en sors pour une vingtaine de $

Cependant, je dois ajouter que le montage fonctionne directement sous 230V ac,

IL EST DONC TRÈS DANGEREUX

et doit être sévèrement protégé.

[DAT44]

Bonjour,
balancer du 230V a milieux des plantes me fait un peu peur, perso je resterait en 12V .

Schéma de régulateur 12 V 0 a 0.7 ampère pour 4 DELs, (il faut prévoir un petit refroidisseur pour le TIP122) :

[invitebf3cc123]

DAT44 -> je n'ai pas encore pu visionner ton schémas, mais il s'agit d'alimenter une centaine de LEDs, du coup, je ne sait pas si il convient.

Zenertransil -> effectivement j'ai été un peu présomptueux sur mes compétences, qui datent un peu, il faut le dire...

louloute -> Merci pour ton schéma et les liens qui vont avec, c'est royal ! A quoi servent les deux résistances en entrée de circuit ? Le condensateur de 330µf aurait il avantage à être remplacé par un de 470µf ? Vais-je pouvoir dans un tel montage placer une résistance variable parmi les LEDs pour varier la luminosité globale ? Et vais-je pouvoir faire un mélange de LEDs (aux caractéristiques théoriques identiques mais en pratique sans doute légèrement différentes ?)
sécuritaire= câble épais + gaine thermorétractable sur tout les conducteurs nus et éviter de faire trempette aux LEDs ?

En discutant avec un collègue, je pourrais éventuellement phagocyter un ancien projet qui utilisait une alimentation de marque "Coutant" ML 300. Je vais essayer de vous trouver les caractéristiques de cette alim, et les posterais ici une fois trouvées ... d'après le collègue il y aurait 3 groupes de 4 bornes-vis de 5V DC / 20A , 15V DC / 10A et 15V DC sous 10A. Je vais essayer de voir demain et faire des photos.
Pourriez-vous me dire si elle est utilisable pour mon projet (alimenter une centaine de led 700mA 2.2-2.4V) ?

Merci à vous !

[invitea3c675f3]

Les résistances limitent / déterminent le courant dans les LEDs; on peut effectivement remplacer une des résistances par une résistance variable ou un jeu de résistances avec sélecteur douze positions, si ça te tente, je peux te refaire quelques calculs. J’en ai mis deux parce que ce n’était pas plus cher. Inutile d’augmenter le valeur de la capa, elle devrait avoir une vingtaine de Volts de ronflette, ce qui n’est pas grand-chose pour une tension moyenne autour de 300V; mais si ta religion t’impose 470uF, qu’il en soit ainsi.

Si tu veux monter mon schéma, je conseillerais vivement un disjoncteur différentiel pour protéger de toute fuite, il faut aussi veiller à isoler de l’humidité, par chance, la trentaine de Watts dissipées par les résistances aidera.

Le fait que la communauté Futura, qui nous observe comme Big Brother , n’ait pas poussé les hauts cris me fait penser que l’idée est viable.

[DAT44]

DAT44 -> je n'ai pas encore pu visionner ton schémas, mais il s'agit d'alimenter une centaine de LEDs, du coup, je ne sait pas si il convient.


En discutant avec un collègue, je pourrais éventuellement phagocyter un ancien projet qui utilisait une alimentation de marque "Coutant" ML 300. Je vais essayer de vous trouver les caractéristiques de cette alim, et les posterais ici une fois trouvées ... d'après le collègue il y aurait 3 groupes de 4 bornes-vis de 5V DC / 20A , 15V DC / 10A et 15V DC sous 10A. Je vais essayer de voir demain et faire des photos.
Pourriez-vous me dire si elle est utilisable pour mon projet (alimenter une centaine de led 700mA 2.2-2.4V) ?

Merci à vous !

Bonjour,
si tu utilise tout les DELs en série, si l'une d'entre elle est coupé, toute les DELs sont éteinte, comme tu utilise le secteur directement, il faudrait pour limiter le risque d’électrocution, utiliser un transfo d'isolement.

Pour l'alim ML300 elle est suffisante pour alimenter toute les DELs sur les deux sortie 15V 10 ampères, avec 15v volts tu peux réutiliser le montage en #11 avec 5 voir 6 DELs en série par branches.

[invitea3c675f3]

Dat44 a raison, si une LED saute, tout s’éteint.

Première suggestion : un mets une Zener 3,6V 1A en parallèle avec chaque LED, ce qui fait 34$ de plus et seule la LED brûlée est éteinte, ou tu prends le risque (une LED est à peu près éternelle) quand l’une sautera, tu trouveras 325V DC à ses bornes.

http://www.digikey.ca/product-search...=0&pageSize=25

[invite3c199cf9]

-Le courant continu est préférable à l'alternatif (mais était-ce par souci de dimensionnement ?

Le courant alternatif n'est pas conseillé à cause de la tension inverse généralement faible des LED's.

[invitebf3cc123]

Rebonjour,
Désolé pour ces quelques jours d'absence, semaine difficile...

Normalement ces LEDs ont une durée moyenne de 50 000 heures (soit 5 ans alimentée continuellement)... ce qui est vraiment bien au delà de la durée nécessaire pour réaliser mon projet... Je vais me permettre le luxe d'écarter le fait que l'une d'entre elle claque (du moins dans un premier temps).

Bref quoi qu'il en soit j'ai eu le droit de mettre la main sur cette alimentation de labo à découpage qui comporte 3 sorties : 5V 15A | 15V 10A | 15V 10A

Je laisse tomber l'idée de travailler avec le 230V pour la simple et bonne raison que mon dissipateur actif est un serpentin en cuivre dans lequel circule de l'eau. Les bornes des diodes étant vraiment très proches de ce cuivre, je pense que l'isolation faite par la graine thermorétractable ne pourrait pas suffire. Mais je te remercie quand même louloute/Qc pour ton shéma !

Effectivement, pour alimenter la bonne centaine de led, il me faudra utiliser les deux sorties 15V 10A | 15V 10A .

De là se posent à nouveau quelques questions:

-Dans quelles mesures le schéma de DAT44 est il réutilisable quand la tension d'entrée est de 15V et non plus 12V ?

-Quel est l'avantage de ce circuit par rapport au simplissime 6 LEDs + Résistance 1.8 Ohm (ou une variable autour de cette valeur)? (Le shéma de DAT44 alimenter mes 100 LEDs coûterait environs une bonne quarantaine d'€ supplémentaires.)

-Comme les sorties sont (théoriquement) absolument identiques, y aurait-il avantage à les coupler pour travailler avec du 30V ? (Je suppose que cela doit impliquer certaines précautions)


Merci à tous !

[DAT44]

Bonjour,

-Dans quelles mesures le schéma de DAT44 est il réutilisable quand la tension d'entrée est de 15V et non plus 12V ?

Avec 12 volts on pilote indépendamment la puissance des DELs par groupe de 4 (25 groupes)
Avec 15 volts on pilote indépendamment la puissance des DELs par groupe de 5 (20 groupes)
Avec 30 volts on pilote indépendamment la puissance des DELs par groupe de 10 (10 groupes), il faut dans ce cas remplace la resistance de 1K par deux resistance de 1K en série.

-Quel est l'avantage de ce circuit par rapport au simplissime 6 LEDs + Résistance 1.8 Ohm (ou une variable autour de cette valeur)? (Le shéma de DAT44 alimenter mes 100 LEDs coûterait environs une bonne quarantaine d'€ supplémentaires.)

On peut faire varié l'intensité des DELs (par groupe).

-Comme les sorties sont (théoriquement) absolument identiques, y aurait-il avantage à les coupler pour travailler avec du 30V ? (Je suppose que cela doit impliquer certaines précautions)

Pour mettre les deux 15 volts en série, il faut qu'il soit parfaitement isolé galvaniquement, le risque d'électrocution à 15 volts est nul, à 30 volts ça peut picoté, mais cela réduit le nombre des circuits de régulation de courant.