Circuit électronique (alim. LED)

[invite2b7e13c3]

Expérience

J’ai déjà réalisé (sur plaque) le montage. (et ça marche) ok
La tension est bien régulée, il y a 1,9 V et un peu plus si on augmente la tension d’entrée (essai de 0 jusqu’à 14 V) car à ce moment le transistor 1 chauffe et pourrait claquer (il faudrait placer un radiateur ou ventilo ; pas fait)

La question

Comment ce fait-il que ça marche ?

Je pense que c’est un courant Ic qui passe dans la LED … (et que tous les courant Ic sont égaux et puis j'ai des problèmes quand même avec les calculs… ?)

Comment fonctionne la régulation ? Comment la led est-elle protègée ?
Pourquoi c’est seulemnt ou principalement le transistor 1 (Q1) qui chauffe (qui prend toute la tension en trop) ?
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[fichtre]

Pas encore compris non plus ...

[Grulou]

SAlut,

Un transistor devient passant quand ça tension entre la base et l'émetteur est supérieur à 0.6volt, c'est le minimum a avoir pour qui soit passant...

Ici le courant qui va passer dans la res de 39ohms va provoquer une ddp qui apparaitra sur la base de Q2. Lorsque cette dpp va dépasser 0.6 volt Q2 va passer ON et le potentiel sur la base de Q1 va descendre a 0, soit le transistor va se couper, se qui va couper l'alimentation en courant de la led....

comme par hazard 0.6v/39=15ma soit le courant pour allumer la led

A+

[invite2b7e13c3]

merci pour ces explications
ms je comrends pas
Donc les transistors ne sont jamais ON ensenble?
Pourquoi le potentiel sur la base Q1 descend à 0?
Le transistor 1 se coupe à 24 V ? ou comment déterminer la tension max d'alimentation pour alim. la ld à 2V

[A voir en vidéo sur Futura]

[Grulou]

Il va s'effectuer un équilibrage de telle maniere que Q2 ne laisse a la base de Q1 que le courant nécessaire Ib pour l'allumage de la led...

[invite2b7e13c3]

excuse moi j'ai pas dis mais au fait c'est pour un rapport que je dois présenter au cours d'électronique
je vois que tu comprends bien le système
peux tu bien m'expliquer le plus possible tous ce que tu peux dire concrètement

merci d'avance

[fichtre]

Je viens de tomber la dessus.(Merci wikipédia)

Circuit 4:

This is a commonly used source: Vin drives current through R1 into the base of the second transistor, so current flows into the transistor's collector, through it and out of its emitter. This current must flow through R2. If the current gets too high, the first transistor turns on and robs the second transistor of base current, so its collector current can never exceed the value shown. This is an excellent way of either making a current source or of limiting the available current to a defined maximum value.

Ca devient moins obscur. Malheureusement pour moi, toujours rien sur le calcul de R2.

Si quelqu'un a une idée.

[fichtre]

edit:

Malheureusement pour moi, toujours rien sur le calcul de R1.

Si quelqu'un a une idée.

[invite2b7e13c3]

en fait le cacul de R1 se fait suivant la maille Ve, VR1 et le VCEsat du second transistor.

[Chimimic]

Testé ce soir sous 48V avec deux transistors 2N1711 et R2 modèle 2W. Courant dans led de 24 mA, R2 et Q1 chauffent bien... (48V limite pour le VCE du 2N1711). Trop bien même. Pas conseillé de laisser comme ça en continu, même avec un petit radiateur pour Q1. 24V de tension max me semble plutôt raisonnable. Et le petit radiateur sur Q1 ne sera pas de trop à cette tension.

[Grulou]

edit:

Malheureusement pour moi, toujours rien sur le calcul de R1.

Si quelqu'un a une idée.

U sur R1 vu 0.6Volt, je vois pas ou est le probleme, la tension base-emetteur d'un transistor est d'environ 0.6Volt, vu que R1 est entre la base et l'émetteur, sa tension à ces borne vaut maximum celle de VBE.... Ce qui permet alors d'avoir une tension constante sur R1 et donc d'avoir un courant constant dans la led

[Gérard]

R1 permet de calculer le courant de la LED.
Fonctionnement de la régul :
Dès que VR1 augmente, Q2 conduit plus, IB1 diminue, Q2 conduit moins donc VR1 diminue, la boucle est bouclée.
Si VR1 diminue, le raisonnement est juste l'inverse.

En fait tout part de R1, RI = 0,7 / ILED
le 0,7 = VBE Q2.

C'est assez clair comme explication ?

[invite2b7e13c3]

C'est plus clair merci
ms quand tu dis Q2 conduit plus : c'est Q2 arrête de conduire ou augmente ?
maintenant que je résonne je vois que ça dois être augmente.

[trebor]

Bonjour,
Un générateur de courant constant avec un transistor et une diode zener, on peut agir sur le potentiométre et sur la valeur de Re.
http://www.univ-lemans.fr/enseigneme.../genecour.html
A+

[Gérard]

C'est plus clair merci
ms quand tu dis Q2 conduit plus : c'est Q2 arrête de conduire ou augmente ?
maintenant que je résonne je vois que ça dois être augmente.

Quand je dis Q2 conduit plus, cela veut dire qu'il y a plus de courant qui le traverse.
Les 2 transistors ne sont ni ouverts (saturés), ni fermés (bloqués), ils sont "entre" les 2, on dit qu'ils travaillent en "linéaire".

[Chimimic]

Si ce schéma vous donne du fil à retordre pour le comprendre (c'est souvent le cas des montages qui se mordent la queue), imaginez un instant que le transistor Q2 n'existe pas. On se retrouve alors avec un transistor Q1 monté en émetteur commun, avec sa résistance d'émetteur R1 et sa résistance de base R2. Si l'on applique une tension suffisante sur la base du transistor Q1 (au travers de R2), le transistor conduit, et un courant circule dans son circuit d'émetteur et de collecteur. Ce courant sera approximativement égal à (Ualim - Uled) / R1. Si la tension d'alimentation augmente, le courant dans R1 augmente, sans aucune limite. Si maintenant on met en place le transistor Q2 avec sa jonction base-émetteur sur R1, ce transistor va conduire dès l'instant où la tension aux bornes de R1 est suffisante (environ 0,7V), et continuera de conduire tant que cette tension sera de 0,7V ou plus. Comme cette tension base-émetteur ne bougera quasiment pas et restera d'environ 0,7V, le courant dans R1 est constant et limité. Le surplus de courant lié à l'augmentation de la tension d'alimentation est absorbé par le transistor Q2 (dans la liaison émetteur-collecteur) et par la résistance R2.

[Gérard]

Si ce schéma vous donne du fil à retordre pour le comprendre (c'est souvent le cas des montages qui se mordent la queue), imaginez un instant que le transistor Q2 n'existe pas. On se retrouve alors avec un transistor Q1 monté en émetteur commun, avec sa résistance d'émetteur R1 et sa résistance de base R2. Si l'on applique une tension suffisante sur la base du transistor Q1 (au travers de R2), le transistor conduit, et un courant circule dans son circuit d'émetteur et de collecteur. Ce courant sera approximativement égal à (Ualim - Uled) / R1. Si la tension d'alimentation augmente, le courant dans R1 augmente, sans aucune limite. Si maintenant on met en place le transistor Q2 avec sa jonction base-émetteur sur R1, ce transistor va conduire dès l'instant où la tension aux bornes de R1 est suffisante (environ 0,7V), et continuera de conduire tant que cette tension sera de 0,7V ou plus. Comme cette tension base-émetteur ne bougera quasiment pas et restera d'environ 0,7V, le courant dans R1 est constant et limité.

jusque là, je suis d'accord.

Le surplus de courant lié à l'augmentation de la tension d'alimentation est absorbé par le transistor Q2 (dans la liaison émetteur-collecteur) et par la résistance R2.

Maintenant je ne suis plus d'accord.
Il n'y a pas de surplus de courant quand la tension augmente à l'entrée, dès que VR1 dépasse VBE de Q2, celui-ci commence à conduire et va limiter le courant de base de Q1 tel que le courant traversant Q2 génère une tension aux bornes de R1 = VBE Q2. Le système se régule tout seul.
Si V entrée augmente, la tension aux bornes de R1 est toujours égale à 0,7V, la tension de la LED est aussi inchangée et le reste de la tension se trouve aux bornes de Q1 (VCE) et elle va le faire chauffer.

[Chimimic]

Je ne dis pas que c'est juste, je dis juste comment je vois les choses.

Dès que le transistor Q2 voit entre sa base et son émetteur une tension de 0,7V, il est passant et saturé. Le courant qui circule alors dans son circuit émetteur-collecteur n'est plus limité que par la résistance de colecteur R2. Plus la tension monte, et plus le courant augmente dans Q2 et dans R2. Par contre, il reste bien stabilisé dans la branche émetteur-collecteur de Q1, là ça ne fait aucun doute.

[Gérard]

Je ne suis de nouveau pas d'accord.
Q2 n'est jamais saturé, c'est impossible.
Si Q2 était saturé, IB Q1 serait = 0, Q1 bloqué et plus de courant pour IB Q2.
Ce système est linéaire et non TOR.

[Chimimic]

Hum, tu as tout à fait raison. Je me focalisais sur le fait que l'on avait toujours 0,7V sur la jonction B-E de Q2, et me persuadais que ce dernier était donc forcement saturé. Je vois maintenant où est mon erreur de raisonnement.

D'ailleur, en y regardant de plus près, la chute de tension E-C de Q2 serait proche de 0,1 à 0,2V si cela avait été le cas. Or là, elle est forcement supérieure, de l'ordre de 1,4V : 0,7V sur R1 + 0,7V sur jonction B-E de Q1.

Au temps pour moi, merci d'avoir insisté

[fichtre]

@Trebor: Il faut que j'essaye le coup de la Zener.
@Chimimic : Merci pour la mise a jour.

Je vous propose une méthode de calcul de R2, dites moi ce que vous en pensez :

On veut que les deux transistors conduisent dans leur régime linéaire.

Pour Q2 : en regardant sur le datasheet du BC548, pour un courant de 20mA (le courant de la LED), UbeQ2 > 0.7V (légèrement).

Pour Q1 : le courant collecteur est plus faible donc UbeQ1 < UbeQ2

J'ai remarqué à la simulation que UbeQ1 + UbeQ2 ~= 2*0.7V

Appliquant la loi des mailles en zigzagant, on a :
Vcc = R2*I2 + UbeQ2 + UbeQ1
ou
R2 = (Vcc - UbeQ2 - UbeQ1) / I2

Comme Q1 et Q2 sont sensés être en régime linéaire,
I2 = IbQ2 + IcQ1
avec IbQ2 très petit

Quel IcQ1 choisir sachant qu'il faut le miniser pour éviter les pertes ?
Un Ic de 1 mA devrait suffire (vous êtes d'accord ?)

On a donc pour un Vcc minimal de 5V :
R2 = (Vcc - UbeQ2 - UbeQ1) / I2
R2 = (Vcc - UbeQ2 - UbeQ1) / IcQ1
R2 = (5 - 2*0.7) / 0.001
R2 = 3600

Le truc c'est que le montage fonctionne aussi avec des Ic plus petit (0.1mA -> R2 = 36000) mais du coup UbeQ1 baisse à 0.6V et R1 est a recalculer.

J'ai vraiment du mal a conceptualiser le meilleur point d'équilibre.

Ou rajouter quelques résistances par ci par là mais ou et combien ???

[fichtre]

J'insiste une dernière fois pour le calcul de R2 : j'aimerais savoir pourquoi j'ai pas de réponse.
- Mon raisonnement est absurde ?
- Vous n'en savez rien ?
- Ca vous gonfle ?


C'est peut etre ridicule de s'acharner sur ce montage vu qu'il pourrait être substitué à un FET ou une diode de limitation de courant mais bon ... je voudrais comprendre.

[Chimimic]

En toute honnêteté, je n'ai jamais fait de calcul pour cette résistance R2, et me suis contenté de choisir une valeur dont l'ordre de grandeur est celui utilisé pour une commande en tout ou rien avec des tensions usuellement rencontrées en électronique. J'aurais tout aussi bien pû prendre une 4K7 ou même une 10K. L'important est d'avoir un courant suffisant dans la base du transistor qui alimente la led, et en même temps pas trop important pour limiter la dissipation thermique dans la résistance à la tension la plus élevée.

Je sais bien que ça ne fait jamais très pro de dire "j'ai choisi la valeur au pif". Ca tombe bien, je ne suis pas un pro