alimentation 300 leds [pour carte du ciel lumineuse]

[alainav1]

un montage en generateur de courant tout simple
http://www.alain.avrons.net/annexe1TP3.pdf
Cordialement
Alain
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[PA5CAL]

Pourquoi ne pas conseiller des sources de courant à transistors en parallèle ?

Je n'ai pas osé, parce qu'avec près de 300 leds à alimenter, ça risque de faire beaucoup trop de transistors et de soudures.

[invitef1cbba33]

Antoane :

Pourquoi ne pas conseiller des sources de courant à transistors en parallèle ?

PA5CAL :

Je n'ai pas osé, parce qu'avec près de 300 leds à alimenter, ça risque de faire beaucoup trop de transistors et de soudures.

J'avoue que je suis un novice, j'ai déjà fait de la soudure de composants en nombre très limités (pour des montages pour Raspberry) et j'ai des notions scolaires scientifiques en elec mais c'est tout.
C'est un projet ambitieux de par sa taille et du coup si je peux simplifier et réduire les risques d'erreur de ma part, je suis preneur .

Donc pour résumer vos avis
les branchements se font comme sur la figure suivante :

il faut que je mesure la tension directe de mes 3 leds (pour la branche du haut) : admettons 3.2 ; 3.1 et 3.4 V.
ensuite je calcul ma résistance (dans le cas d'éclairement max) : R = (Vcc - n*Vf) / I = (X - 3.2 - 3.1 -3.4) / 0.020
soit 465 ohms pour 19V et 715 ohms pour 24V
Si je veux une luminosité max, il faut que je me rapproche le plus possible de cette valeur et si je veux plus faible
Il faut que j'augmente ma résistance à 700-1000 ohms (à 19V) pour diminuer la luminosité sur cette branche test.
Un fusible de protection ça se branche en série sur un des 2 fils d'alims c'est bien ça?
Au final, pour dimensionner mon alimentation, je mesure l'intensité de chaque branche, en fait la somme, cherche une alim proche, légèrement supérieure à ma tension X, avec une précision <5 ou 1 %.
Si mon global fait 2A, il faut que je prenne un fusible 2A ?
En théorie je branche et j'ai un beau ciel étoilé , on verra ça ^^
Ah oui sinon pour la réalisation, je compte utiliser une plaque de lamellé collé assez fine (4-5 mm), la percer aux niveau des étoiles et y visser des petites plaques de montage électronique par l'arrière soudées au préalable. Les leds dépasseront tout juste de la plaque.
Ça ne risque pas de chauffer excessivement et de prendre feu?
Merci encore

[invitef1cbba33]

Ah, une autre question me vient à l'esprit :
Je vais avoir l'arrivée de mon alim à 2 A (admettons) et il va falloir que je dispatche tout ça dans mes 80-100 branches.
Au niveau pratique, comment relier tout ça proprement aux bornes + et -?
Du coup il me faudra aussi un peu de fil d'un diamètre supérieur à 0.2 mm² pour le passage des bornes à mon dispatch?

[PA5CAL]

il faut que je mesure la tension directe de mes 3 leds (pour la branche du haut) : admettons 3.2 ; 3.1 et 3.4 V.
ensuite je calcul ma résistance (dans le cas d'éclairement max) : R = (Vcc - n*Vf) / I = (X - 3.2 - 3.1 -3.4) / 0.020
soit 465 ohms pour 19V et 715 ohms pour 24V

ATTENTION, pour mon explication, et faute de connaître les caractéristiques des composants qui seront utilisés (valeurs+tolérances), j'ai dû faire certaines hypothèses (alimentation à 12V±5%, résistance à ±5%, leds à 3,2V±10%), hautement probables, mais qui ne correspondent pas forcément à ton cas de figure – la situation peut être pire, ou un peu meilleure, voire très différente.

Pour résumer, j'ai expliqué que dans ces conditions :
- sous 12V on pouvait mettre 2 de ces leds en série sans avoir à les mesurer, sur la foi des seules données générales du constructeur,
- sous 12V on pouvait mettre 3 de ces leds en série à condition les mesurer pour réduire l'incertitude sur leurs caractéristiques, afin de les apparier.

Mais, dans des conditions de tolérances similaires :
- sous 19V on pourrait mettre 3 leds en série sans les mesurer,
- sous 19V on pouvait mettre 4 leds en série en les mesurant et en les appariant,
- sous 24V on pourrait mettre 4 leds en série sans les mesurer,
- sous 24V on pouvait mettre 5 ou 6 leds en série en les mesurant et en les appariant.

Ces considérations ont pour but principal de veiller à la survie des leds.

Les principes et calculs exposés sont également exploitables pour contrôler la précision de la luminosité (laquelle est grossièrement proportionnelle au courant traversant les leds, pour des modèles similaires ayant un même angle de diffusion optique). Toutefois, dès lors qu'on est certain que les leds ne risquent pas de griller, on peut opter pour d'autres méthodes plus simples à mettre en œuvre pour régler les aspect purement visuels. Comme je l'ai indiqué, au lieu de mesurer toutes les leds, on peut envisager toutes les brancher et ne retoucher (mesurer, dessouder, échanger) que celles qui ne donnent pas satisfaction. Statistiquement, cela donne beaucoup moins de travail.


Quoi qu'il en soit, les choix et les calculs ne peuvent être menés qu'après que les données constructeurs des composants soient connues. Il n'est absolument pas pertinent de terminer la conception du circuit avant cela : par exemple, si la tolérance sur la tension d'alimentation est de ±25%, ou bien si les leds font 2V ou 3,8V, les conclusions à tirer peuvent être très différentes.

Si je veux une luminosité max, il faut que je me rapproche le plus possible de cette valeur et si je veux plus faible
Il faut que j'augmente ma résistance à 700-1000 ohms (à 19V) pour diminuer la luminosité sur cette branche test.

C'est le principe. Mais on doit veiller à toujours vérifier la formule :
I_{F max} > (V_{alim max}–N_leds×V_{F min}) / R_min

I_{F max} : courant direct maximum permanent des leds (à lire dans la rubrique "Absolute Maximum Ratings" – généralement 30 mA pour les leds classiques ayant un courant nominal de 20 mA)
V_{F min} : tension directe minimale des leds (par exemple 2,9V pour une led 2,9V...3,5V@20mA)
N_leds : nombre de leds en série
R_min : valeur minimale de la résistance de limitation en série (par exemple 950Ω pour une résistance de 1000Ω±5%)
V_{alim max} : tension d'alimentation maximale (par exemple 19,95V pour une alim 19V±5%)

Un fusible de protection ça se branche en série sur un des 2 fils d'alims c'est bien ça?

Oui.

Au final, pour dimensionner mon alimentation, je mesure l'intensité de chaque branche, en fait la somme, cherche une alim proche, légèrement supérieure à ma tension X, avec une précision <5 ou 1 %.

"Légèrement"... ? Mieux vaut prendre une bonne marge de sécurité. Si le total est de 19,9A, alors mieux vaut prendre 2,5A que 2A.

Si mon global fait 2A, il faut que je prenne un fusible 2A ?

Si la somme fait 2A, je dirais qu'il faudrait une alimentation de 2,5A et un fusible de 2,5A.

D'un côté, un fusible choisi trop juste risque de vieillir rapidement et de sauter régulièrement sans raison. Et avec un fusible de 2,5A pour une consommation de 2A, il faut déjà s'attendre à devoir le changer de temps en temps.

D'un autre côté, pour que le fusible remplisse son rôle (i.e. coupe le courant en cas de court-circuit pour éviter un incendie), il faut que l'alimentation fournisse un courant suffisant pour le faire fondre. Or, les alimentations modernes ont souvent des limitations internes, et un modèle prévu pour 2,5A pourrait bien refuser de délivrer plus de 2,6A du fait de ces protections.

Ça ne risque pas de chauffer excessivement et de prendre feu?

Normalement non. Les points les plus chauds sont les résistances, et dans une ambiance normale leur température ne devrait pas être excessive. Mais la puissance globale à dissiper étant de l'ordre de 40W, il serait bon de prévoir une petite aération de l'arrière du panneau si la surface est limitée.

[Gérard]

Ah, une autre question me vient à l'esprit :
Je vais avoir l'arrivée de mon alim à 2 A (admettons) et il va falloir que je dispatche tout ça dans mes 80-100 branches.
Au niveau pratique, comment relier tout ça proprement aux bornes + et -?
Du coup il me faudra aussi un peu de fil d'un diamètre supérieur à 0.2 mm² pour le passage des bornes à mon dispatch?

Quand tu auras l'alim, il faut la charger et mesurer la tension pour voir sa stabilité. Après, tu fais des branches, tu regardes si la luminosité te va, tu modifies éventuellement R pour arriver à ce que tu souhaites.

Pour le câblage, toutes les branches seront en //, tu peux les regrouper par 5 ou 10 et repartir avec des fils plus gros.

[Seb.26]

Et pourquoi pas un régulateur linéaire monté en générateur de courant, genre LM1117.

[PA5CAL]

Et pourquoi pas un régulateur linéaire monté en générateur de courant, genre LM1117.

Parce qu'il faudrait un régulateur par branche. C'est le même problème qu'avec les sources de courant à transistor, mais en plus cher.

Avec un alim de 19V, on pourrait mettre 5 leds en série, mais il faudrait 58 régulateurs avec 58 résistances.

[PA5CAL]

... et accessoirement, un LM1117 a un courant de repos énorme et variable, ce qui le rend inadéquat pour un montage en source de courant.

Un LM117, à la rigueur... mais là on doit prévoir une chute de tension de 4,25V au minimum.

[invitef1cbba33]

Bonjour,
je repasse juste pour vous mettre au courant de mes avancées.
J'ai : - acheté tout le matériel,
- fait ma structure : disque (45 cm de diamètre) avec une paroi perpendiculaire (4.5 cm) tout le tour pour cacher l'électronique,
- testé les résistances nécessaires pour faire varier mes leds par branche à l'aide d'un assemblage de piles (ça fait beaucoup de piles 1,5V pour arriver à 24V...)
pour exemple, mes résistances sont de 2.2 kohm, 6.6 kohm, 20 kohm et 50 kohm pour mes leds blanches respectivement pour les intensités très grosse, grosse, moyenne, petite
Prochaines étapes, peinture (bleu nuit et bleu nuit+phosphorescente pour voie lactée), perçage, installation leds et soudure, test global avec alim (pas encore achetée) et finitions (peinture phosphorescente pour marquer les constallations)
Il reste encore beaucoup de taf, mais ça avance!
A+

[Gérard]

Ce serait cool de nous montrer ton oeuvre quand elle sera terminée.

[bobflux]

Au pire, si t'as pas envie de souder 300 LEDs...

http://www.cdiscount.com/maison/r-la...que.html#_his_

Oups, j'avais lu que la 1è page

[invitef1cbba33]

Bonjour,
Merci pour tous vos commentaires et coups de pouce.
J'ai avancé lentement, mais j'ai enfin fini les trous.
J'en suis à la peinture après laquelle je pourrai m'attaquer à la partie électrique.
Par contre, j'ai l'intention de mettre un potentiomètre accessible depuis l'extérieur de ma boite à camembert pour moduler l'intensité globale et j'aimerais faire le trou avant de peindre.
Ce potar serait donc branché directement sur l'alim.
Est-ce que cela serait correct?
Par contre, je ne sais pas du tout comment calculer la valeur de résistance max dont j'ai besoin pour réduire fortement (voir éteindre) les leds.
Y a-t-il une façon de le savoir sans faire un test avec tout mon montage fini?
Si j'ai une intensité globale de 2A, il faudra que mon potar puisse supporter P = U.I = 12 V . 3 = 36 W ?
Ça existe des potar comme ça, je ne trouve que des faibles puissances?
Merci

[PA5CAL]

Un "potar" de 36W, ça s'appelle plutôt un rhéostat. C'est gros, ça chauffe et ça doit être monté dans un espace aéré.

De plus, une résistance variable ne va pas faire varier la luminosité des leds de la même façon. Celles situées dans une branche dont la tension directe totale est plus élevée vont s'éteindre avant les autres.

En principe, on utilise plutôt un hacheur électronique, c'est-à-dire un transistor piloté en tout-ou-rien par un signal modulé en largeur d'impulsion (PWM). Lorsque le rapport cyclique du hacheur est à 100% (tout le temps passant) les leds sont totalement allumées ; lorsqu'il est à 0% (tout le temps bloqué) les leds sont totalement éteintes ; lorsqu'il est à une valeur intermédiaire (parfois passant, parfois bloqué), du fait de la persistance rétinienne les leds apparaissent partiellement allumées, et toutes de la même manière. Le réglage du rapport cyclique du hacheur peut être réalisé par un potentiomètre de petite puissance.

[invitef1cbba33]

Donc un hacheur électronique serait ma solution.

De plus, une résistance variable ne va pas faire varier la luminosité des leds de la même façon.

Effectivement, c'est ce dont j'avais peur.

Ces hacheurs si j'ai bien compris font des sorties de tension en créneau à fréquence élevée?
Ça ne va pas faire griller mes LEDs de façon précoce?

Par contre, si ça doit être piloté en PWM, il me faut un contrôleur style Arduino ou Raspberry??
Ça n'existe pas un hacheur où il serait possible de régler le rapport cyclique avec une vis, ou une réglette?

En tous cas merci pour ton retour!

[antek]

Pas besoin d'un ordinateur pour faire du PWM
Le circuit classique pour la commande est le 555

[invite14532198711]

Tu peux te le faire à l'ancienne avec un NE555.
Le NE555 commandera alors un MOS pour "hacher" l'alimentation de tes LED.

Quelques centaines de Hz suffisent, et pour contrôler le rapport cyclique, un simple potard suffit.
Tu as le choix, petit trimmer à vis, potard rotatif, rectiligne (style table de mixage)...

Aucun risque pour tes LED si tu travailles en PWM.

[invitef1cbba33]

Tu peux te le faire à l'ancienne avec un NE555.
Le NE555 commandera alors un MOS pour "hacher" l'alimentation de tes LED.

Désolé, mais je ne comprends pas trop bien. Mes notions en électricité sont assez basiques...
Concrètement, j'aurais un potentio (auquel je dois fournir une tension?) branché au NE555 qui commande un hacheur?

[antek]

C'est le principe.
On trouve plein de schémas sur le net, exemple :

http://www.sonelec-musique.com/elect...e_pwm_002.html

[invite14532198711]

Bon alors pour t'expliquer simplement :

- Pour créer un PWM variable, il te faut un composant capable de le faire (si tu veux je peux te faire un montage full transistor, mais je crains que ça ne soit pas la bonne solution pour toi ).
- Ce composant capable de le faire simplement c'est le NE555 (moyennant quelques résistances et capa autours, mais c'est basique).
- le NE555 ; si performant soit-il ; ne devinera pas quel PWM tu veux synthétiser, il lui faut donc une grandeur électrique variable qu'il pourra interpréter : le mieux ça reste un potard, surtout qu'il est prévu pour en accueillir un.
- tu obtiendras un PWM en sortie du NE555, proportionnel à la position du curseur du potard.
- la sortie du NE555 ne sera pas assez puissante pour commander toute tes LED, c'est au delà de ses possibilités, donc pour rendre les choses possible, l'utilisation d'un transistor MOSFET lui donnera toute la patate nécessaire pour commander tes chaines de LED.

ça te parait plus clair ? si t'as des soucis avec ce composant, tu auras toujours de l'aide, c'est un composant "classique" très connus.

[invitef1cbba33]

OK je comprends un peu mieux.
Du coup ça fait pas mal de petits composants à assembler tout ça! :

Est-ce possible d'acheter le bloc déjà assemblé? Comme celui-là : http://www.ebay.com/itm/NE555-Freque...item2ee02dc1c0
(sauf que lui ne me correspond pas en termes de tension et d'intensité...)
Merci de vos explications.