les résistances et les LED

[gigi199596]

Bonjour,

je suis actuellement en train de bosser sur un système de réglettes LED. Celles-ci sont connectées en parallèle et reliées à une résistance. Les réglettes doivent s’emboîter afin de réaliser une chaîne de LED. Seulement petit souci: une unique réglette en test est branchée sur le 5v d'une alim PC (25A) et ma résistance atteint déjà une température qui risque de la détériorer. J'ai réalisé ces calculs:

courant total des leds = 20mA * 10 = 0,2A
différence de tension entre la led et la source de tension = 5v - 3.4v (tension de la led blanche) = 1.6v

ainsi, Puissance totale = 0.2A * 1.6v = 0.32W
dissipation maximale admise par la résistance = 0.5W

valeur de résistance nécessaire: 1.6v / 0.2A = 8 Ohms
valeur ohmique choisie pour la résistance = 10 Ohms

voici donc ma question: Est-ce que cette chauffe est normale car 0.32W < 0.5W ? Est-ce dû à mon alimentation trop puissante? Ou aurais-je dû prendre une résistance d'1 W, 2W?

Je compte accumuler ces réglettes de LED par dizaines tout au plus. (20 -30)

Merci pour votre aide rapide et efficace!
Gilles
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[bobflux]

La spécification de puissance des résistances correspond à la température maximum qu'elle est capable de supporter (genre 125°C). Donc oui c'est chaud.

Ton système est foireux : on ne met pas des LED en parallèle (il faudrait une résistance par LED).

Mets les LED en série par grappes de 5, une résistance par grappe, et prends une alim standard genre 24V.

En 12V, des grappes de 3 LEDs en série, une résistance pour chaque.

On trouve des réglettes toutes faites pour pas cher, au fait...

[gigi199596]

merci pour ton aide ça m'avance déjà beaucoup.

je vais utiliser le 12v de l'alim alors mais pourquoi pas le 5v?
j'ai essayé 1 LED avec une résistance 1/4 w appropriée et ça chauffe aussi atrocement ... alors qu'il n'y a que 0.020A a dissiper contre 0.25A max. Pourquoi?

donc avec 8 leds, je peux les grouper par 4 en série? donc 2 résistances par réglettes...

Au fait, j'achètes en chine et donc ça me revient à 30 cents max par réglette ça me prends juste du temps à bricoler ... et vu que j'ai plusieurs mètres à couvrir, il me faut un prix faible ...

[bobflux]

Grosso modo en 12V :

3 LEDs en série à 3.4V * => 10V à 10.5V
donc reste 1.5 à 2V sur la résistance
82 Ohms => 18 à 24 mA, 50mW, ça chauffera pas trop
100 ohms => 15 à 20mA, c'est bien aussi

Accessoirement ton alim de PC sort la majorité de sa puissance sur le 12V donc si tu comptes tirer beaucoup de courant, oublie le 5V...


> Au fait, j'achètes en chine et donc ça me revient à 30 cents max par réglette ça me prends juste du temps à bricoler ... et vu que j'ai plusieurs mètres à couvrir, il me faut un prix faible ...

ebay, mot clé "led strip" :

15€ les 10 mètres, lol

http://www.ebay.fr/itm/1-10M-15M-20M...item4ad86f0914

[A voir en vidéo sur Futura]

[gigi199596]

merci pour ton aide, effectivement je n'avais pas pensé à ça :S

je vais commander sur ebay alors

bonne journée!

[bobflux]

LOL, contre les chinois, difficile de lutter, n'est-ce pas

Attention au nombre de LED au mètre, moins il y en a, moins c'est cher, mais ... moins il y en a...

[PA5CAL]

Bonjour

Comme tu aurais pu le constater en lisant les nombreuses discussions sur les leds (cela n'aurait pas été inutile de le faire), normalement une led ne s'alimente avec une tension mais avec un courant, parce que pour ce type de composant la tension n'est pas un paramètre facilement contrôlable.

Quand tu annonces 3,4V, il s'agit certainement de la valeur indicative donnée par le constructeur des leds pour un courant nominal de 20mA. Mais cela ne signifie pas qu'en alimentant l'une de ces led sous 3,4V, on obtienne forcément un courant de 20mA.

En effet, du fait des inévitables dispersions des caractéristiques entre les composants d'un même modèle et de leurs variations avec la température, certaines de ces leds peuvent en réalité présenter une tension de 3,2V ou 3,6V lorsqu'elles consomment 20mA. Et à cause de l'allure exponentielle de leur courbe caractéristique tension-courant, ces mêmes leds consomment respectivement environ le double ou la moitié de ce courant nominal quand on impose une tension de 3,4V à leurs bornes.

Pour cette raison, le branchement en parallèle des leds est une hérésie. Sur l'ensemble des 10 leds d'une de tes réglettes, toutes ne vont pas consommer le même courant, même si le fabricant a pris soin de n'associer que des leds dont les caractéristiques sont très proches. Celles qui consomment le plus vont chauffer plus, accentuant encore plus le déséquilibre de consommation. Si le déséquilibre entre les leds est suffisamment marqué, l'alimentation par un courant moyen jugé normal va en réalité entraîner une suralimentation de certaine leds et une réduction de leur durée de vie. Lorsque ces leds finiront par griller, le courant qu'elles ne consommeront plus se reportera sur les autres leds, lesquelles seront à leur tour suralimentées et grilleront les unes après les autres. Alors que des leds correctement alimentées sont capables de durer plusieurs décennies, leur mise en parallèle peut réduire leur durée de vie à seulement quelques mois, voire quelques jours, en fonction de la dispersion entre leurs caractéristiques.


Pour en revenir à tes réglettes, rien ne dit qu'en utilisant la résistance calculée tu obtiennes le courant escompté. Tous les composant utilisés (à savoir les leds, la résistance et l'alimentation) présentent forcément une incertitude.

Alors que tu comptes sur une tension d'alimentation de 5V, une tension directe des leds de 3,4V et une résistance de 10Ω, ce qui devrait conduire à un courant consommé de (5–3,4)/10=0,16A, avec des valeurs différentes de 5% par exemple, tu pourrais avoir respectivement 5,25V 3,23V et 9,5Ω, soit un courant consommé de (5,15–3,23)/9,7=0,213A. On peut ainsi facilement passer d'une nette sous-alimentation attendue (–20%) à une suralimentation effective (+6,5%, soit +33% qu'attendu). Et la résistance qui devait dissiper 10×0,16²=0,256W doit finalement dissiper 9,5×0,213²=0,431W (soit +68% qu'attendu).

Dans ces conditions, il est normal que tu puisses trouver que ta résistance chauffe trop. Et pour répondre à ta question, il est alors en effet préférable de prendre une résistance un peu plus puissance (0,7W ou 1W) surtout si les conditions de ventilation et la température ambiante ne sont pas bien contrôlées.


Quant à brancher toutes ces réglettes directement en parallèle, tu auras compris (j'espère) qu'il n'en est absolument pas question. Si tu comptes toutes les alimenter avec la même source de tension, il faudrait qu'elles aient au minimum chacune leur résistance de 10Ω. Mais il existe de bien meilleures solutions pour réaliser des éclairages à led qui fonctionnent et qui durent.


[EDIT: comme j'ai mis du temps à répondre, la discussion a pris de l'avance. Mais tout ce que j'ai écrit reste valable. ]

[gigi199596]

Waouw !! quelle belle réponse de ta part! Ça me fait super plaisir de lire ton explication très claire (même si j'ai du la relire plusieurs fois pour la comprendre) J'avais lu cette histoire de mauvaise répartition sur le net mais c'était lancé comme ça sans réelle argumentation. Je n'ai donc pas jugé l'information pertinente :S

Merci pour ton aide, je n'avais pas songé au imperfections étant surtout dans la théorie et moins dans la pratique...

Bonne soirée!

[ranarama]

Je me demande est ce que la tension d'alimentation ne diffère pas en fonction de la couleur ?

[Gérard]

Je me demande est ce que la tension d'alimentation ne diffère pas en fonction de la couleur ?

Ce n'est pas la tension d'alimentation qui diffère, c'est la tension aux bornes de la LED.
La tension d'alimentation est aux bornes de l'ensemble série LED + résistance.

[ranarama]

Sinon j'ai pas compris si ces leds de la réglette était livrées déjà toutes montées en série ou en // les une aux autres (?) Ou bien alors elle ne sont reliées du tout les unes aux autres ?
Dsl je comprend c'est juste que jamais vu de "réglette" de ma life

[PA5CAL]

On trouve des réglettes avec toutes sortes de configuration. Mais ici, comme elles fonctionnent sur 5V avec une seule résistance en série qui chauffe notablement, il ne peut s'agir que d'une configuration en parallèle.

Soit dit en passant, et comme je l'ai expliqué, cette configuration-là est certainement la pire qui soit, et ne présente aucun gage de pérennité (sauf à nettement sous-alimenter le dispositif). Je pense même que c'est une forme d'arnaque, dans le sens où elle crée en quelque sorte une obsolescence programmée sur la plupart des éléments vendus, accentuée par le fait que les indications de mise en œuvre sont insuffisantes et trompeuses. C'est le type de produit pas cher à fabriquer qui présente de grands risques de tomber en panne et de devoir être racheté, tout en pouvant mettre en cause (à raison) l'usage qu'en a fait l'acheteur qui souhaiterait faire jouer la garantie légale.

Heureusement, la plupart des montages de leds en bande vendues dans le commerce sont un eu plus sérieux. Ils consistent en général en des groupes de plusieurs leds montées en série avec une résistance de limitation, les groupes étant ensuite reliés en parallèle pour être alimentés par une source de tension stabilisé. Cette configuration permet de couper ou de rabouter les bandes pour obtenir la longueur désirée, à la largeur d'un circuit élémentaire près.

[ranarama]

re !

En série je kifferai plus surtout que vient de découvrir un petit mignon régu de courant spécialisé dans ce travail.

http://www.supertex.com/pdf/datasheets/CL2.pdf
ça impliquerai de virer la résistance livré sur la barette avec ce mignon C.I.
En revanche si beaucoup beaucoup de led faudra prendre toutes les précautions d'usage car les tensions deviennent dangereuses, pas pour les enfants donc.

en // on reste à une tension de bébé ça peut tout de mm être un atout "sécurité" dans certain cas : salle de bains, chambre d'enfants etc..

Merci pour ces precieuses infos PA5CAL

[PA5CAL]

Pour les branchements en série, la tension devient dangereuse dès que le nombre de leds devient notable. Il n'est donc pas seulement question de l'interdire aux enfants, mais également d'assurer la sécurité du dispositif, notamment son isolement correct vis-à-vis de l'extérieur, y compris en environnement humide (emploi d'ampoules étanches), et sa réaction appropriée en cas de dysfonctionnement.

D'autre part, afin de faire face aux variations de tension de la source d'alimentation (généralement le secteur) et pour limiter les pertes d'énergie inutiles, on préfère généralement s'orienter vers un schéma de régulateur de courant à découpage de type Buck. C'est ce qu'on trouve actuellement dans les lampes à led 230V de moyenne et grande puissance.