Câblage d'une lampe

[invite78602ceb]

Bonjour à tous,

Je souhaite construire une lampe composée d'une dizaine de diodes. Chacune aura les caractéristiques suivantes :
Longueur d'onde : 650nm
Puissance : 5mW
Voltage : 3V
Ampérage : 40mA

Après des recherches, j'ai appris que la puissance est égale à la tension multipliée par l'intensité (P=UI). Cette formule ne semble pas s'appliquer aux diodes, car avec 3V et 40mA, on aurait 120mW et non, 5mW.

Question 1 : S'il vous plaît, savez-vous quelle relation existe-il entre tension, intensité et puissance pour une diode ?

Pour obtenir les 5mW de puissance sur chaque diode, l'adaptateur doit fournir une intensité de 0,4A (10 diodes x 40mA). Si celle-ci n'est que de 0,2A, chaque diode ne fournira que 2,5mW de puissance.

Question 2 : Que se passerait-il avec un adaptateur fournissant 0,6A ? Cela risquerait-il d'user prématurément les diodes ?

Pour obtenir les 5mW de puissance sur chaque diode, l'adaptateur doit fournir une tension de :
- 3V, si les diodes sont en parallèle.
- 30V, si elles sont en série.

Je souhaiterais réaliser le meilleur câblage afin d’obtenir 5mW à chaque diode, tout en maximisant leurs durées de vie. Je me demande quelle serait la meilleure option :

1/ Câbler les diodes en parallèle, les alimenter avec un adaptateur 3V (ou un peu plus, sachant que les câbles occasionneront des pertes) afin de ne pas les user prématurément.
La résistance équivalente des diodes sera donc égale à la résistance d'une diode, divisée par 10 (car nous avons 10 diodes montées en parallèle). Ce qui équivaut à 3V / (0,04A x 10) = 7,5ohm.
La tension maximale que pourra supporter le dispositif sera de 3V (7,5ohm x 0,4A).
Dans ce cas, il serait donc néfaste d'utiliser un adaptateur de plus de 3V.

2/ Câbler en parallèle 5 blocs de 2 diodes montées en série. Les alimenter avec un adaptateur 6V.
La résistance équivalente des diodes sera donc égale à la résistance de deux diodes, divisée par 5. Ce qui équivaut à (3V x 2) / (0,04A x 5) = 30ohm.
La tension maximale que pourra supporter le dispositif sera de 12V (30ohm x 0,4A).
On pourrait alors utiliser un adaptateur fournissant entre 6 et 12V.

3/ Câbler les diodes en série, les alimenter avec un adaptateur 30V (10 diodes de 3V montées en série).
La résistance équivalente des diodes sera donc égale à la résistance d'une diode, mutipliée par 10 (car nous avons 10 diodes montées en série). Ce qui équivaut à (3V x 10) / 0,04A = 750ohm.
La tension maximale que pourra supporter le dispositif sera de 300V (750ohm x 0,4A).
On devrait dans ce cas, utiliser un adaptateur fournissant entre 30 et 300V.

La meilleure solution serait donc de câbler les diodes en parallèle et d'utiliser un adaptateur fournissant précisément 0.4mA et 3V (même si cela est plus difficile à trouver). Afin de tirer le meilleur parti des diodes, tout en évitant de les user prématurément. La seconde option serait de câbler en parallèle 5 blocs de 2 diodes montées en série. Et d'utiliser pour cela un adaptateur fournissant entre 6 et 12V.

Je pense opter pour la première solution, d'autant plus qu'il semblerait que les diodes supportent mal d'être câblées en série. Certaines consommant plus de courant que d'autres, cela risquerait d'augmenter l'usure de celles-ci.

Question 3 : S'il vous plaît, pourriez-vous me dire si mon raisonnement, ainsi que mes calculs sont correctes ? Et si la meilleure solution est bien de câbler les diodes en parallèle, avec un adaptateur fournissant 0.4mA et 3V ?

J'espère être clair dans l'énoncé de mon problème.
Je vous remercie d'avance pour votre aide.
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[inviteede7e2b6]

les diodes se montent en SERIE !

http://www.sonelec-musique.com/elect..._alim_led.html

[f6bes]

Bonjour à toi,
Ces CARACTERISTIQUES tu les relevées ou ?
Déjà 40 mA , je pense que tu es hors normes pour ta led !
Dans les puissances il y les puissances CONSOMMEES et les puissances..."RESTITUEES" sous forme lumineuse.
Mais les leds ayant un BON rendement élctrique je doute que l'on passe de 40 mA consommée à 5 mA.
La CONSOMMATION c'est bien P= Ux I.
Donc déjà donne un lien sur les caractéristiques de tes leds.

Question 2: un adaptateur n'impose pas le courant débité , c'est l'utilisation qui IMPOSE le courant.

Commençons par le début: connaissance des CARACTERISTIQUES des leds employées ( un lien)
Une led s'alimente en courant.
Bonne soirée

[invite78602ceb]

les diodes se montent en SERIE !

http://www.sonelec-musique.com/elect..._alim_led.html

Bonsoir Pixel,
Merci pour ta réponse.
A la partie "Alimentation d'un grand nombre de LED" du lien que tu m'as donné. Il présente les 3 cas de figure dont j'ai parlé. A savoir : câblage en série, câblage en parallèle, câblage en série et en parallèle. De plus, il est bien précisé que le câblage en série, demande une forte tension. Il conseille donc de ne pas avoir plus de 6 diodes montées en série.

S'il te plaît, pourrais-tu préciser ton point de vue, et me dire à quelle partie (du lien qui tu as posté) fais-tu référence pour justifier un câblage en série ?
Merci encore

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite78602ceb]

Bonjour à toi,
Ces CARACTERISTIQUES tu les relevées ou ?
Déjà 40 mA , je pense que tu es hors normes pour ta led !
Dans les puissances il y les puissances CONSOMMEES et les puissances..."RESTITUEES" sous forme lumineuse.
Mais les leds ayant un BON rendement élctrique je doute que l'on passe de 40 mA consommée à 5 mA.
La CONSOMMATION c'est bien P= Ux I.
Donc déjà donne un lien sur les caractéristiques de tes leds.

Question 2: un adaptateur n'impose pas le courant débité , c'est l'utilisation qui IMPOSE le courant.

Commençons par le début: connaissance des CARACTERISTIQUES des leds employées ( un lien)
Une led s'alimente en courant.
Bonne soirée

Bonsoir F6bes,
Les caractéristiques viennent d'ici. J'ai pris ces données pour l'exemple. Mais puisque P=UI, ceci ne doit donc pas être correct. Je me suis préalablement penché sur ce tableau de données, sans savoir quelles données prendre en compte, entre courants de seuil standard ou maximal, courants opérationnels standard ou maximal, etc.

Concernant le courant, c'est bien ce qui me semblait, 0,4mA n'auront aucune incidence sur l'usure des diodes. Sur le même sujet, je m'aperçois que dans les cas 2/ et 3/ de mon premier post, les courants sont respectivement de 0,2A et de 40mA (en non 0,4A, comme indiqué). Ce qui nécessiterait 6 et 30V.

Je suis bien d'accord que je dois tout d'abord comprendre le tableau de données spécifiant la diode, afin d'avoir une relation cohérente entre tension, courant et puissance. Mais je m'y perds un peu. Par exemple, je ne vois pas comment obtenir 1,4 en rendement maximal (voir tableau) ?

Merci pour ta réponse et pour ton aide,
Bonne soirée à toi aussi

[invite5c0d525e]

Ce qui est dit sur le lien c'est que le courant opérationnel est inférieur à 40mA, il n'est écrit nulle part que c'est le courant nominal. Il serait bon de faire un test avec une seul led et voir ce que ça donne avec 5, 10, 15... mA et en profiter pour mesurer la tension directe.
Avec ces éléments on y verra plus clair et on pourra t'aiguiller.

[f6bes]

Je suis bien d'accord que je dois tout d'abord comprendre le tableau de données spécifiant la diode, afin d'avoir une relation cohérente entre tension, courant et puissance. Mais je m'y perds un peu. Par exemple, je ne vois pas comment obtenir 1,4 en rendement maximal (voir tableau) ?

Merci pour ta réponse et pour ton aide,
Bonne soirée à toi aussi

Bonjour à toi,
Ton lien ( tableau) est dans les choux ? ( adresse introuvable qu'il me dit)
Déjà c'est pas des leds "classiques" apparemment....mais des diodes ...lasers ( qu'ils disent).
Donc la consommation entre le "consommé" et le rendu " laser" c'est peut etre pas mirobolant.
Pour l'instant pas accés à ton "tableau" pour en savoir plus.
Patientons.
Bonne jounrée

[invite78602ceb]

Ce qui est dit sur le lien c'est que le courant opérationnel est inférieur à 40mA, il n'est écrit nulle part que c'est le courant nominal. Il serait bon de faire un test avec une seul led et voir ce que ça donne avec 5, 10, 15... mA et en profiter pour mesurer la tension directe.
Avec ces éléments on y verra plus clair et on pourra t'aiguiller.

Bonjour à toi,
Ton lien ( tableau) est dans les choux ? ( adresse introuvable qu'il me dit)
Déjà c'est pas des leds "classiques" apparemment....mais des diodes ...lasers ( qu'ils disent).
Donc la consommation entre le "consommé" et le rendu " laser" c'est peut etre pas mirobolant.
Pour l'instant pas accés à ton "tableau" pour en savoir plus.
Patientons.
Bonne jounrée

Bonjour Gabuzo, Bonjour F6bes,
Je n'ai pour le moment acheté ni diodes, ni adaptateur. Ma seule contrainte est d'avoir 10 diodes (LED ou diodes laser) de puissance 5mW et de longueur d'onde 650nm, et que leur lumière soient diffuses. J'ignore quel type de diode choisir. Diode laser ou LED, je ne sais pas, d'autant plus que certains sites donne un taux de rendement de 10 à 25% pour une diode laser, là où d'autres donne 100% (voir ce tableau), ce qui me semble très étrange.

F6bes, voici l'adresse complète http://www.aixiz.com/store/product_i...roducts_id/234
Je peine à comprendre ce tableau, notamment en ce qui concerne les rendements de 100 et 140%. Ainsi que pour le calcul de la puissance. Je ne parviens pas à vérifier la loi : P=UxI

S'il te plaît, fais-moi savoir si le lien fonctionne correctement.
Merci
Bonne journée à vous

[invite5c0d525e]

Pour une lumière diffuse le laser ne me semble pas adapté. Si on connaissait mieux les besoins, pourquoi 650 nm, pourquoi 5mW, pourquoi 10 leds et pas 8 ou 12, pourquoi une lumière diffuse, pourquoi des diodes laser plutôt que de bêtes leds rouges ?

[invitee05a3fcc]

Je peine à comprendre ce tableau, notamment en ce qui concerne les rendements de 100 et 140%.

Où tu vois des rendements de 100 ou 140% ??????
On te dis qu'il y a une puissance lumineuse de 1mW si on fait passer un courant de 1mA . La tension aux bornes de la LED est alors de l'ordre de 2,2V . Donc la puisnace consommée est alors de l'ordre de 2,2*1= 2,2 mW .

PS : plutôt que de regarder des documents fantaisistes de revendeur, cherche la spécification constructeur de ta LED (probablement une AW210 )

[invite78602ceb]

Pour une lumière diffuse le laser ne me semble pas adapté. Si on connaissait mieux les besoins, pourquoi 650 nm, pourquoi 5mW, pourquoi 10 leds et pas 8 ou 12, pourquoi une lumière diffuse, pourquoi des diodes laser plutôt que de bêtes leds rouges ?

C'est pour un besoin en luminothérapie pour le traitement de cicatrices. Je sais comment disposer les diodes (ou LED) et que celles-ci doivent fournir 5mW, 650nm avec le meilleur rendement possible et quelles soient diffuses. Pour la quantité, j'aurais pu mettre 8 ou 12, mais j'ai pensé que 10 unités, simplifierait les calculs.

[invite78602ceb]

Où tu vois des rendements de 100 ou 140% ??????
On te dis qu'il y a une puissance lumineuse de 1mW si on fait passer un courant de 1mA . La tension aux bornes de la LED est alors de l'ordre de 2,2V . Donc la puisnace consommée est alors de l'ordre de 2,2*1= 2,2 mW .

PS : plutôt que de regarder des documents fantaisistes de revendeur, cherche la spécification constructeur de ta LED (probablement une AW210 )

Bonjour,
J'ai pensé que "Slope Efficiency" désignait le rendement. Donc pour une valeur de 1,0mW/mA à la ligne Slope Efficiency, cela signifie qu'avec 1mA, la puissance lumineuse sera de 1mW.

Je n'ai pas de spécification constructeur car je n'ai pas encore acheté de LED, sinon bien entendu que je me baserais sur la doc constructeur.

Ce modèle de diode laser(http://www.aixiz.com/store/product_i...roducts_id=303) semble mieux convenir à mon besoin car il dispose d'une collimation ajustable. Donc si je lis bien la doc, si on fait passer 1mAdans la diode, la puissance lumineuse sera de 0,7mW. La tension aux bornes de la diode sera donc de 2,2V (comme pour la LED). La puissance consommée sera donc d'environ 2,2 x 1= 2,2 mW

[invitee05a3fcc]

cela signifie qu'avec 1mA, la puissance lumineuse sera de 1mW.

et c'est ça qui te permet de dire que le rendement est de 100% ? Un rendement est une valeur sans dimension . Si tu divises des mW par des mA ..... tu n'as pas un rendement !

[invite78602ceb]

et c'est ça qui te permet de dire que le rendement est de 100% ? Un rendement est une valeur sans dimension . Si tu divises des mW par des mA ..... tu n'as pas un rendement !

Oui, merci, après ta première explication j'ai bien compris qu'il ne s'agissait pas du rendement. J'ai initialement pensé que "Slope Efficiency" signifiait rendement. Je comprends que pour obtenir un rendement, il faut diviser 2 valeurs ayant la même unité. Merci