calcul de resistance pour baisser une tension
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calcul de resistance pour baisser une tension



  1. #1
    mister-jingle

    calcul de resistance pour baisser une tension


    ------

    Bonjour
    Je veux changer l'ampoule de ma lampe par une led
    Elle est alimenée par 3 lr20 en serie donc une tension de 4.5v au total
    Diode 3.6V et if=30mA
    Je veux savoir quelle resistance choisir pour passer de 4.5V a 3.6V
    Formule
    R = (4.5 - 3,6) / I
    Le I correspond a if ou à l'intensité des 3 piles en serie?
    L'intensité des generateurs en serie s additionnent ou est la meme que celle d un seul generateur (meme question pour le cas d un branchement en parallele de generateurs)?
    merci

    -----

  2. #2
    Qristoff
    Animateur Électronique

    Re : calcul de resistance pour baisser une tension

    Bonjour,
    en série, les tensions des piles s'additionnent mais le courant est égale à celui d'une seule pile. Et si le courant dans le circuit complet dépasse la capacité d'une des piles, cela finit par être destructeur pour celle-çi. c'est pour cela, qu'il faut que dans un assemblage de piles, elles soient toutes dans un état similaire (ne pas mélanger des piles neuves et des piles usagées)

    On ne peut pas mettre directement des piles en parallèle, c'est interdit sans résistances d'équilibrages. Et le courant total n'est jamais égal à la somme des courants que peuvent débiter les piles, suivant l'état de santé des piles, il y en a toujours une qui débitera plus que les autres. Donc à proscrire.

    ps: le courant dans ton circuit correspondra au If des leds. De la même maniére, les leds ne doivent pas être mises en parallèle sans résistances (pour rappel) !
    Tout existe, il suffit de le trouver...!

  3. #3
    f6bes

    Re : calcul de resistance pour baisser une tension

    Citation Envoyé par mister-jingle Voir le message
    R = (4.5 - 3,6) / I
    Le I correspond a if ou à l'intensité des 3 piles en serie?
    L'intensité des generateurs en serie s additionnent ou est la meme que celle d un seul generateur (meme question pour le cas d un branchement en parallele de generateurs)?
    merci
    Bjr à toi,
    Et qu'appeles tu "intensité des générateurs" !!
    Un générateur n'a PAS d'intensité spécifique.
    Il PEUT fournir une intensité qui va dépendre du RECEPTEUR.
    Cette intensité va de "zéro" à la possibilité MAXIMALE du générateur.
    Donc "additionner" l'intensité des 3 piles ne veut rien dire.
    C'est le RECEPTEUR qui conditionne l'INTENSITE, pas le générateur.

    A+

  4. #4
    Tropique

    Re : calcul de resistance pour baisser une tension

    Pour être plus pratique, la valeur théorique de résistance serait bien de (4.5-3.6)/0.03=30, mais en fait, ça marchera très mal: 4.5V correspond aux piles neuves, et dès qu'elles vont faiblir un petit peu, le courant variera énormément, pour tomber (théoriquement) à 0 pour 1.2V par élément, donc bien avant la fin de vie normale.
    Même un régulateur de courant ne serait pas idéal, il lui faudra quelques centaines de mV pour réguler, et il ne permettra pas non plus d'exploiter correctctement les piles.
    Conclusion, il faut une tension d'alim plus élevée (de 50% environ), ou un convertisseur spécialisé pour l'alimentation de LEDs.
    Pas de complexes: je suis comme toi. Juste mieux.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    Qristoff
    Animateur Électronique

    Re : calcul de resistance pour baisser une tension

    ou un convertisseur spécialisé pour l'alimentation de LEDs.
    t'essayes de placer ton petit convertisseur ultra low voltage http://forums.futura-sciences.com/pr...-de-piles.html
    Tout existe, il suffit de le trouver...!

  7. #6
    PA5CAL

    Re : calcul de resistance pour baisser une tension

    Bonjour

    EDIT: comme mes réponses arrivent toujours en retard (parce que je fais deux choses en même temps), celle-ci va finalement seulement servir à illustrer les propos tenus plus haut par les différents participants.

    Ton calcul de la résistance de limitation à mettre en série avec la led est correct dans le principe. Cela mènerait à choisir une résistance R=30Ω.

    Toutefois, la faible différence de tension entre la led (Vf=3,6V) et les piles (Vbat=4,5V) pose problème à plusieurs titres.


    Si la valeur de Vf est issue d'un document de spécifications, alors il fort probable qu'elle soit entachée d'une incertitude de l'ordre de 5% ou 10%, voire 20%. Sa valeur réelle pourrait donc tout aussi bien être Vf=3,2V ou Vf=4V par exemple, ce qui correspondrait :
    - à un choix différent de R, soit R=43Ω ou R=17Ω respectivement pour une tension d'alimentation Vbat=4,5V ;
    - à un courant I différent dans la led si le choix initial R=30Ω est maintenu, soit I=43mA ou I=17mA respectivement pour une tension d'alimentation Vbat=4,5V . À I=43mA la led grille, et à I=17mA elle éclaire deux fois moins que prévu.


    Par ailleurs la tension aux bornes d'une pile ou d'une batterie n'est pas parfaitement constante. Si une pile alcaline de 4,5V (ou trois de 1,5V, cela revient strictement au même) présente bien 4,5V à ses bornes lorsqu'elle est neuve, la tension n'est plus que de :
    - 4,2V à 4% de décharge,
    - 3,9V à 11% de décharge,
    - 3,75V à 18% de décharge,
    - 3,6V à 33% de décharge.

    En admettant qu'on ait Vf=3,6V et R=30Ω, la décharge normale des piles sera responsable d'une baisse rapide de la luminosité de la led. Alors que le trois piles LR20 (d'environ 20Ah) sont censées durer près d'un mois en utilisation continue, la led perdra 25% de sa luminosité en une trentaine d'heures seulement, et il faudra moins d'une semaine pour qu'elle n'éclaire plus qu'à moitié.

    La led éclairera faiblement et la capacité des piles ne sera utilisée que très partiellement.
    Images attachées Images attachées  
    Dernière modification par PA5CAL ; 04/05/2010 à 09h12.

  8. #7
    PA5CAL

    Re : calcul de resistance pour baisser une tension

    À titre de comparaison, 5 piles LR14 d'environ 8,3Ah (5x1,5V = 7,5V) en série avec une résistance de 130Ω présentent un comportement un peu meilleur.

    La luminosité de la led chute de 25% ou bout d'une quarantaine d'heures, et de 50% après 14 jours.

    Ces 5 piles LR14 présentent un gain de poids de 25% et un gain de volume de 50% par rapport aux 3 piles LR20.


    Mais évidemment cela ne vaut pas l'utilisation d'un régulateur de courant pour régler le problème.
    Images attachées Images attachées  

  9. #8
    PA5CAL

    Re : calcul de resistance pour baisser une tension

    Oups.. Il faut lire « un gain de volume de 20% ».

  10. #9
    invite1338fa4b

    Re : calcul de resistance pour baisser une tension

    bonjour j'ai lu ta réponse et je me demande pourquoi il faut branché une résistance d'équilibrage lorsqu'on branche les piles en paralèlles? d'autre façon a dire que va-t-il passé si on branche les piles en parallèle directement?

  11. #10
    PA5CAL

    Re : calcul de resistance pour baisser une tension

    Un pile alcaline neuve est assimilable, en première approximation, à un générateur de tension de 1,5V en série avec une très faible résistance (résistance interne ≈ 0,15Ω pour une pile LR20).

    Quand la pile se décharge, la tension chute et la résistance interne augmente.

    Deux piles ne présentant généralement pas le même état, on peut par exemple se trouver dans le cas où l'une présente 1,5V et 0,15Ω, tandis que l'autre présente 1,45V et 0,16Ω. En branchant ces deux piles en parallèle, la liaison présentant par exemple une résistance totale de 0,1Ω (conducteurs et résistances de contact), il circulera un courant entre celles-ci égal à :

    I = (1,5-1,45)/(0,15+0,16+0,1) = 0,12 A

    Il s'agit d'un gaspillage inutile, qui vient se rajouter à la consommation normale des piles.

    Dans ce simple exemple, on a déjà un courant assez important, quatre fois supérieur au courant qu'on souhaite faire passer dans la led. Et avec une différence encore plus grande entre les états électriques des piles branchées en parallèle, le courant peut être encore plus fort.

  12. #11
    PA5CAL

    Re : calcul de resistance pour baisser une tension

    Pour les batteries rechargeables, la résistance interne est plus faible, et peut créer des courants qui risquent d'endommager les éléments, voire de provoquer un incendie ou une explosion.


    En mettant des résistances d'équilibrage en série avec les piles lorsqu'on souhaite les brancher en parallèle, on diminue le courant circulant inutilement entre celles-ci.

    .
    Dernière modification par PA5CAL ; 04/05/2010 à 14h11.

  13. #12
    mister-jingle

    Re : calcul de resistance pour baisser une tension

    "C'est le RECEPTEUR qui conditionne l'INTENSITE, pas le générateur."
    Ok c'est le composant qui pompe l intensité dont il a besoin, la 30mA.
    Comment on calcul le temps que vont mettre les piles a se décharger?
    "en série, les tensions des piles s'additionnent mais le courant est égale à celui d'une seule pile."
    C est ce que je pensais aussi mais sur crococlips ca les additionne.
    Oh fait, merci a tous pour toutes ces reponses.
    Dernière modification par mister-jingle ; 04/05/2010 à 16h20.

  14. #13
    PA5CAL

    Re : calcul de resistance pour baisser une tension

    Citation Envoyé par mister-jingle Voir le message
    Comment on calcul le temps que vont mettre les piles a se décharger?
    Les fabricants de piles fournissent des courbes de décharge typiques pour des conditions données (relevés de la tension fonction du temps, à courant constant ou à puissance constante). À défaut, on peut relever ces courbes soi-même si l'on a du matériel, ou les extrapoler d'après les datasheets des modèles de piles équivalents.

    De ces courbes, on peut déduire de façon approchée l'évolution de la tension dans le temps en fonction du courant consommé, lequel dépend du circuit à alimenter et de la tension qu'on lui présente.

    La capacité (en Ah) spécifiée pour une pile alcaline est généralement fixée de sorte que la décharge est considérée comme totale lorsque la tension d'un élément de 1,5V atteint 0,8V.

    Pour une application particulière, le temps de décharge est la durée calculée jusqu'au moment où l'on considère que la tension présentée au circuit à alimenter n'est plus suffisante pour que ce dernier remplisse correctement son rôle.

  15. #14
    PA5CAL

    Re : calcul de resistance pour baisser une tension

    Par exemple:

    On prend 3 piles de 20Ah branchées en série fournissant initialement 3x1,5V=4,5V. La capacité de l'ensemble est également de 20Ah.

    On considère que le circuit alimenté, qui consomme un courant constant de 0,03A, fonctionne jusqu'à ce que la tension fournie chute à 3,3V (soit 3x1,1V).

    Par ailleurs, on relève sur la courbe caractéristique V(C%) pour I=30mA donnée par le fabricant que la tension de 1,1V par élément de 1,5V correspond à une décharge de 66%, soit dans le cas présent à une capacité de (66%/100%)x20Ah=13,2Ah.

    Le courant consommé étant constant, on en déduit directement le temps de décharge : t=13,2Ah/0,03A=444h, soit 444h/24h=18,5 jours.

    Le calcul est un peu plus compliqué lorsque le courant évolue en fonction de la tension. Il faut alors procéder par intégrations successives sur des zones localement linéaires.

  16. #15
    mister-jingle

    Re : calcul de resistance pour baisser une tension

    Merci beaucoup je comprends mieux maintenant.
    Et si elles etaient en dérivation on aurait 3*20Ah?

  17. #16
    PA5CAL

    Re : calcul de resistance pour baisser une tension

    Oui, mais alors elles ne fourniraient que 1,5V, et non 4,5V.

    Au bout du compte, en série ou en parallèle, on dispose à peu près toujours de la même quantité d'énergie stockée, c'est-à-dire du même produit {puissance x durée}, ou encore du même produit {tension x courant x durée}.

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