Petit montage de 30 LEDs... Qui ne fonctionne pas !

[inviteadef15e3]

Bonsoir,

Voici en pièce-jointe le petit montage que j'ai réalisé sous Proteus.



J'ai donc 10 branches en parallèles de 3 LEDs en série chacune. Chaque LED a une tension nominale de 3.3V et un courant nominal de 20mA. Sur chaque branche j'ai une résistance de 100 ohms. J'alimente le tout en 12V et un 2N2222 est utilisé comme interface avec la carte de contrôle ( une Arduino ).

J'ai donc calculé les résistances de chaque branche comme suit:

R = (Ualim-Uled)/Iled
R = (12-3*3.3)/0.02
R = 105 ohms

On a 20mA dans chaque branche donc Icsat = 200mA.

Dans la base du transistor, on a:

Ib = K*Icsat/B
Ib = 5*0.2/100
Ib = 0.01 ohm

Donc:

Rb = Ub/Ib
Rb = (5-0.6)/0.01
Rb = 440 ohms

Tout me paraît correct, pourtant d'après ISIS, le courant dans chaque branche de LEDs n'est même pas égal à 10mA.

En augmentant la tension d'alimentation à 15V, ça fonctionne et j'ai 10mA dans chaque branche.

D'où vient mon erreur ? Un souci avec le transistor ou avec mes calculs ?

Merci !
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[invitee5da1686]

l’ampèremètre est sur le calibre ampère et pas mili-ampere >clic droit sur l'ampere metre pour choisir sa gamme

[DAUDET78]

105 ohms, c'est beaucoup trop faible pour penser compenser les dispersions des LEDs
Pour le calcul :
Ic= 10*0,02= 200 mA
Gain en saturation du 2N2222 = 20
Courant base = 200/20= 10 mA

Résistance de base = (5-0.6)/0.010=440 Ohm ... donc on met une 390 Ohm

Donc , c'est bon . Sauf la tension d'alimentation qu'il faudrait passer à 15V en remplaçant la 105 par une (15-3*3.3)/0.02=270

Dans la vraie vie, ton alimentation des LEDs est faite comment ?

[luc_1049]

Bonsoir

Je pense que votre transistor n'est pas saturé, le rapport équivalent Béta est beaucoup plus faible pour saturer le transistor.

Regardez avec votre simulateur Vce et vous comprendrez.

cdlt

[A voir en vidéo sur Futura]

[inviteadef15e3]

Merci pour le truc de l'ampèrmètre.

Même avec une 390 ohms, une tension d'alim à 15V et des 270 ça ne fonctionne pas... J'ai 9mA au-lieu des 20 prévus.

L'alimentation des LEDs se fera avec un simple transfo secteur, 12V avec le courant qui va bien.

[DAUDET78]

Même avec une 390 ohms, une tension d'alim à 15V et des 270 ça ne fonctionne pas... J'ai 9mA au-lieu des 20 prévus.

Fait un vrai montage avec une simulation au fer à souder ..... et on en recause !

L'alimentation des LEDs se fera avec un simple transfo secteur, 12V avec le courant qui va bien.

Pas un transfo qui sort du AC ! une alimentation DC !

Et il faut en recauser (aussi)

[Gérard]

Merci pour le truc de l'ampèrmètre.

Même avec une 390 ohms, une tension d'alim à 15V et des 270 ça ne fonctionne pas... J'ai 9mA au-lieu des 20 prévus.

L'alimentation des LEDs se fera avec un simple transfo secteur, 12V avec le courant qui va bien.

Comment faut-il comprendre "ça ne fonctionne pas" et "j'ai 9mA" ?

Avec 9mA, les LED doivent éclairer.

[inviteadef15e3]

Ah d'accord donc là c'est le logiciel, eh bien ne t'en fais pas, le montage sera fait !

Oui bien entendu, c'était un abus de langage, je faisais bien référence à une alim qui sort du DC

Je ne comprends simplement pas pourquoi augmenter la tension d'alim et augmenter la valeur des résistances, en 12V avec des 100Ohm ça poserait problème ?

Je voulais dire par là que l'intensité affichée par le logiciel est la moitié de ce qui était attendu au départ.

[DAUDET78]

Je voulais dire par là que l'intensité affichée par le logiciel est la moitié de ce qui était attendu au départ.

Un logiciel de simulation ..... c'est con comme un balai, surtout quand on n'a pas l'habitude de s'en servir ! Qui te dit que le modèle mathématique de tes LEDs correspond à la réalité des LEDs que tu as acheté ? Alors, en tirer des conclusions hasardeuses .............

[inviteadef15e3]

C'est bien compris.

Peux-tu simplement m'expliquer l'intérêt d'augmenter la tension d'alimentation et en parallèle augmenter la valeur des résistances ?

[PA5CAL]

Bonsoir

3,3V c'est juste la tension nominale typique des leds sous 20 mA. En réalité, et à moins que le constructeur ait prévu une tolérance serrée sur la production fournie, les valeurs réellement obtenues pourraient bien varier entre 3,0V et 3,6V, par exemple. On pourrait donc se retrouver avec une tension nominale effective comprise entre 9V et 10,8V aux bornes des trois leds en série, soit une chute de tension aux bornes de la résistance comprise entre 1,2V et 3V pour une alimentation de 12V (...et encore, j'ai passé sous silence les tolérances sur cette tension de 12V, qui peut être elle aussi plus grande ou plus petite dans la réalité).

La valeur de la résistance de limitation étant fixée par calcul, le courant dans les leds peut dont se retrouver aléatoirement bien plus faible ou bien plus élevé que la valeur escompté, ce qui se traduit par l'impossibilité de prévoir à l'avance si elles fonctionneront comme prévu, ou si elle éclaireront trop peu, ou encore si elles grilleront après un temps plus ou moins long.

En augmentant la tension d'alimentation, on rend la valeur du courant beaucoup plus insensible aux incertitudes sur la tension directe des leds. Pour bien faire, dans les situations courantes (avec des tolérances de l'ordre de ±10%), il faudrait prévoir de laisser aux bornes de la résistance une tension approximativement égale à celle aux bornes des leds, soit ici à choisir une tension d'alimentation de 3,3V×3×2 ≈ 18V.

Choisir une tension de 15V apparaît donc plutôt comme un minimum.

[PA5CAL]

On peut également envisager de limiter à deux le nombre de leds en série, ou bien de contrôler le courant à l'aide de sources de courant à transistor (cela nécessiterait 11 transistors et 11 résistances en remplacement du montage actuel).

[inviteadef15e3]

Étant donné que je suis fixé sur une alim 12V, il me suffirait donc de diminuer le nombre de LEDs en série.

En tout cas merci pour l'explication, encore quelque chose que je ne savais pas

[Zenertransil]

Sans compter un autre point très important: la caractéristique d'une diode (de pas mal de choses en fait) évolue en fonction de la température, on observe un phénomène d'emballement thermique! Les variations de tension aux bornes de la LED en fonctionnement normal ne DOIVENT PAS impacter de façon sensible l'intensité qui les parcourt, sinon il se passera la chose suivante: la tension aux bornes des LEDs diminue avec la température, et comme elles sont traversées par un courant, elles vont chauffer un peu, même si on ne s'en rend pas compte. Du fait, leur tension va diminuer: comme la source est constante, c'est la tension sur les résistances qui va monter, et donc le courant par la même occasion. S'en suit un échauffement plus important des LEDs, donc une diminution de leur tension de seuil, donc une augmentation du courant, etc. Je pense que tu as compris!

S'il n'est pas possible de conserver une tension suffisante sur les résistances pour "stabiliser" l'ensemble, pour une raison énergétique par exemple, il faut passer à un alimentation en courant et non en tension: c'est d'ailleurs beaucoup plus "pro". Là, quelle que soit la tension de seuil, le courant reste le même, on ne craint ni l'emballement thermique, ni le vieillissement prématuré des LEDs, ni les fluctuations...