La led et les deux circuits de limitation ont besoin d'une tension minimale pour fonctionner.Envoyé par du1
Si on note :
- VCC la tension d'alimentation USB
- VminLim la tension minimale nécessaire à chacun des circuits de limitation de courant
- Vd la tension de polarisation de la diode anti-retour
- VF la tension nominale de la led
- IF le courant nominal de la led
alors :
- durant le branchement à la source USB, le circuit de limitation à l'entrée fonctionne jusqu'à charger le condensateur à une tension :
¨¨ UC1 = VCC – Vmin lim – Vd
- durant le fonctionnement de la lampe, la led et son circuit de limitation à l'entrée
fonctionne jusqu'à charger le condensateur à une tension :
¨¨ UC2 = VF + VminLim
NB: au dessous de cette valeur, la luminosité de la led chute rapidement.
Or, contrairement à une batterie dont la tension reste pratiquement constante durant toute la décharge, un condensateur voit sa tension chuter à une vitesse proportionnellement au courant débité, selon la formule :
¨¨
NB : ainsi, avec un courant IF=30mA et une capacité C=1F, la tension du condensateur chute de 0,03V toutes les secondes.
La led va donc éclairer normalement pendant une durée :
¨¨
avec
¨¨ UC1–UC2 = VCC – 2xVminLim – Vd – VF
C'est cette différence UC1–UC2 que je qualifie de « marge de décharge du condensateur », et qu'on doit rendre la plus grande possible afin d'obtenir un tant soit peu d'autonomie pour la lampe. Or, compte tenue de la situation, cette marge aurait plutôt tendance à être extrêmement faible, voire à devenir négative si l'on ne fait pas un gros effort dans la réalisation du montage (auquel cas ce dernier ne pourrait même pas fonctionner).
En choisissant correctement les composants et étant très optimiste, on pourrait atteindre :
- VminLim = 0,8 V
- Vd = 0,2 V
et par ailleurs, on a :
- VCC = 5 V
- VF = 3 V @ IF = 30 mA
- C = 1 F
On en arrive alors à une marge :
¨¨ UC1–UC2 = 0,2V
ce qui correspond à une autonomie :
¨¨ t = 6,67 s
NB: en fait, VminLim a une valeur plus élevée (généralement supérieure à 1V), mais par ailleurs la led continue aussi de fonctionner de manière acceptable à une tension un peu plus faible que la VF nominale (généralement une led de 3V perd à peu près la moitié de sa luminosité quand sa tension chute à 2,8V). L'un dans l'autre, les deux approximations se compensent.
En conclusion, en restant très optimiste, avec la led de 3V le montage présenté par hulk69 donne des performances exécrables. Et en étant réaliste, je dirais même qu'il a toutes les chances de ne pas fonctionner lorsque les incertitudes issues des marges de tolérance constructeur aboutissent à des valeurs défavorables, comme par exemple VF=3,3V pour la led (+10%) et VCC=4,75V pour la source USB (–5%).
En fait, ce montage n'est fait pour fonctionner sous 5V qu'avec des leds basse tension, comme par exemple des leds rouges 1,8V@10mA.
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