Choisir le bon driver pour led standard

[invite47202403]

Bonjour,

Je me pose la question de "quel est le meilleur driver (courant constant) pour des leds standard (20mA) ?", en effet je trouve de tout sur internet, des miroirs de courant, des sources de courant, le tout mélangé avec des bipolaires ou des FET ou des LM et aussi des AOP. Le pire c'est les combinaisons, des AOP + bipolaires, etc...
Par expérience ou même par calcul, il y a-t-il un moyen de déterminer quel choix sera bon ? Par bon j'entends efficacité énergétique et même stabilité.

Le but final après cette question est de driver des leds en série standard 20mA et mise en parallèle. Je ne parle pas de mettre plein de leds en parallèle et une source de courant, non je mets des leds en série en fonction de la tension + tension de déchet avec une source/miroir de courant, et ceci en plusieurs fois.
Pour ma part j'aurai utilisé des bipolaires NPN en miroir de courant, mais peut-on faire mieux justement ? D'où ma question précédente. (cf image liée)

Mon alim est une découpage de 19,68V à 4,6A.

Bonne journée à vous.
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[invitee05a3fcc]

Tu mets un NPN par branche avec une résistance d'émetteur. Tu as un générateur de courant fonction de la tension sur la base
Ic=(Vbase-0,6)/Re

Et tu balances la même tension base sur tous les NPNs (ce qui permet aussi de faire varier la luminosité de toutes les LEDs)

PS : 8 LEDs blanches, c'est trop pour une alim 19V

[invite47202403]

Bonjour,

Merci pour la réponse.

Est-ce que je garde le premier NPN avec la résistance ou je dois l'enlever et mettre autre chose à la place ?

Mettre les bases communes c'était prévu pas de soucis sur ça.

Pour les 8 leds, de mémoire j'avais fait une simu et c'était 5 en série car elles font 3V à 3,4V.

Finalement toutes les solutions s'équivalent (LM , AOP, FET, ...)?

[invitee05a3fcc]

Est-ce que je garde le premier NPN avec la résistance ou je dois l'enlever et mettre autre chose à la place ?

Tu le remplaces par une source de tension avec , au besoin, une diode de compensation de température

Finalement toutes les solutions s'équivalent (LM , AOP, FET, ...)?

Non.
La solution avec ampliOP+transistor donne une plus grande stabilité au courant et moins de dérive en température. Est ce utile ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite47202403]

Source de tension variable si je veux faire varier la luminosité ? Ce qui n'est pas une mauvaise idée et même un plus.

Effectivement si c'est juste pour une question de stabilité et de dérivée en température ça m'est complétement inutile.

[invitee05a3fcc]

Branche répétée plusieurs fois

Combien de fois?

[invite47202403]

Une 20aine, 30aine de fois, en tout cas ça ne dépassera pas le courant max de l'alim de 4,6A.

Edit: peut-être encore plus suivant le taille du panneau, que je n'ai pas encore

Edit 2: Maxi 100fois

[invitee05a3fcc]

Tu as intérêt à partir d'un transfo 48V AC , redressement (pas de filtrage) et alimentation des branches avec du redressé brut.
Pour une branche , tu mets 14 LEDs blanches en série avec une 470 ohm 2W

[invite47202403]

Et si je voulais utiliser mon alim pour la "recycler", il faudrait que je réduise le nombre de branche ? Ou c'est en réalité un autre problème ?

[invitee05a3fcc]

Ton alim peut alimenter environ 200 branches à 20mA comportant 5 LEDs blanches
Tu parles de 100 branches.
Tu ne vas pas mettre tes 100 générateurs de courant (avec NPN) sur un seul circuit imprimé ? Tu vas les disperser physiquement sur ton panneau.
Donc tu vas avoir un fil commun de retour de courant qui supportera 2A . J'ai peur, si on ne met pas de 4mm², d'avoir des dispersions de tension non négligeable entre le fil de commande des bases des NPN et le retour 0V des générateurs de courant.
Et si tu trouves que ton panneau est très joli, tu vas vouloir passer à 150 branches ? Ce qui va faire empirer le problème !

Faut bien réfléchir à la solution technologique et à la réalisation pratique avant de commencer à percer les trous pour les LEDs !

[invite47202403]

J'ai peur, si on ne met pas de 4mm², d'avoir des dispersions de tension non négligeable entre le fil de commande des bases des NPN et le retour 0V des générateurs de courant.

Ça du 4mm² j'en ai plein c'est pas un soucis et même bien plus gros.

Et si tu trouves que ton panneau est très joli, tu vas vouloir passer à 150 branches ?

Non, une fois que c'est défini ça ne bouge pas, si il y a amélioration à faire ça sera noté dans un coin et sur un autre projet.

Faut bien réfléchir à la solution technologique et à la réalisation pratique avant de commencer à percer les trous pour les LEDs !

Et c'est exactement pourquoi j'en suis là aujourd'hui, pour avoir des infos et solutions pour ne pas faire n'importe quoi.

[Antoane]

Bonjour,

Donc tu vas avoir un fil commun de retour de courant qui supportera 2A . J'ai peur, si on ne met pas de 4mm², d'avoir des dispersions de tension non négligeable entre le fil de commande des bases des NPN et le retour 0V des générateurs de courant.

Avec du câblage en 1.5 mm², supposant une tension de référence de 1 V, on a une erreur de 5 % à partir de 2.2 m... Ca reste raisonnable.

A propos de ton schéma post 1 :
Daudet l'a rapidement dit, mais il faut ajouter une résistance entre l'émetteur des transistors et la masse pour avoir une bonne stabilisation du courant de sortie. Sans cela, la dispersion des caractéristiques des transistors, ajoutée à la température, va complétement ruiner la stabilisation. Ce type de schéma n'est valide (et encore) que dans les circuits intégrés.

[invite47202403]

Bonsoir

A propos de ton schéma post 1 :
Daudet l'a rapidement dit, mais il faut ajouter une résistance entre l'émetteur des transistors et la masse pour avoir une bonne stabilisation du courant de sortie. Sans cela, la dispersion des caractéristiques des transistors, ajoutée à la température, va complétement ruiner la stabilisation. Ce type de schéma n'est valide (et encore) que dans les circuits intégrés.

Correctif prévu et bien compris. Reste plus qu'a déterminer la résistance en fonction de la source de tension à appliquer sur les bases. D'ailleurs quelle source de tension variable je pourrais utiliser pour faire varier la luminosité ? Un système intégré avec potards et ses amis, ou un autre système plus adapté ?

[invitee05a3fcc]

Tu veux faire varier la luminosité par une variation de tension ou par un potentiomètre ?

[invite47202403]

Justement je ne sais pas encore, vous/tu (à définir) m'avez conseillé de faire une source de tension pour les bases des transistors et aussi en parlant de variation, moi je pensé juste à premier abord un système avec potentiomètre ou du intégré, je ne sais pas encore. Idéalement vu que ma source est fixe en tension, il faudrait quelque chose qui ne varie pas trop en terme de maintien de la luminosité.

[DAT44]

Bonjour,

une régulation MLI, me semble indiqué, pour pour la variation d’intensité lumineuse...

[invite47202403]

Bonjour,

Je suis ouvert à toute proposition, effectivement du MLI peux le faire, à quelle fréquence ?

[Antoane]

Bonsoir,

une régulation MLI, me semble indiqué, pour pour la variation d’intensité lumineuse...

Point amusant : avec ce circuit, l'usage de MLI ne se justifie pas d'un point de vue rendement. Dans les deux cas, la puissance perdue est de l'ordre de
Pd=(Vcc-Vled)*Imax*dc,
où Imax est le courant max dans les led et dc est le rapport cyclique.

[DAT44]

Bonjour,
100HZ a 1KZ c'est bien, tu peux prendre un 555 qui pilote un mosfet N + 7812 pour l'alim du 555.

[invite47202403]

La MLI me dérange pas, en terme de rendement ce n'est pas top ?

[DAT44]

Bonjour,

Bonsoir,

Point amusant : avec ce circuit, l'usage de MLI ne se justifie pas d'un point de vue rendement. Dans les deux cas, la puissance perdue est de l'ordre de
Pd=(Vcc-Vled)*Imax*dc,
où Imax est le courant max dans les led et dc est le rapport cyclique.

en effet, mais avec une régulation linéaire, outre l'énergie est perdue dans les résistances de limitation par branche, le transistor de régulation vas chauffé et nécessitera l'usage d'un dispendieux et gros radiateurs, alors que une régulation MLI dispense pratiquement le transistor de commutation de radiateur.

[Antoane]

Tu proposes de complètement abandonner la régulation de courant par transistor et d'utiliser le "classique" montage à résistance série ?

en effet, mais avec une régulation linéaire, outre l'énergie est perdue dans les résistances de limitation par branche, le transistor de régulation vas chauffé et nécessitera l'usage d'un dispendieux et gros radiateurs, alors que une régulation MLI dispense pratiquement le transistor de commutation de radiateur.

Il faut dissiper la puissance qq part.
Et comme cette puissance est la même avec une MLI et une régulation 100% linéaire, le problème est le même.

Comme il s'agit ici de fournir 20 mA par branche et que la tension d'alim est régulée, on peut se permettre de ne perdre que qq volts dans ce transistor. Un TO-92 (ou assimilable) par branche suffira, sans radiateur externe (Rth=250 K/W => ok pour ~200 mW => ok jusqu'à Vce=10 V).

La MLI me dérange pas, en terme de rendement ce n'est pas top ?

L’inconvénient est la complexité accrue.
C'est généralement mieux en matière de rendement, mais pas ici, car la charge est une led.
Je ne vois donc rien le justifiant (c'est pourtant pas faute d'aimer découper des trucs ).

[invite47202403]

Je préfère pour ma part du linéaire pour éviter tout effet de scintillement.

Comme il s'agit ici de fournir 20 mA par branche et que la tension d'alim est régulée, on peut se permettre de ne perdre que qq volts dans ce transistor. Un TO-92 (ou assimilable) par branche suffira, sans radiateur externe (Rth=250 K/W => ok pour ~200 mW => ok jusqu'à Vce=10 V).

Sachant que je retire en gros entre 15 à 17V pour les leds, le Vce ne sera jamais de 10V

[Antoane]

Le scintillement est invisible à partir de qq dizaines de Hz.

Il est tout à fait indécelable à 1kHz.

[DAT44]

Bonjour
pour une régul linéaire tu peux utiliser un aop genre LM324 (4 branches ),il est bon marcher.

[invite47202403]

J'ai écouté toutes vos réponses (c'est le but en même temps), et j'ai donc refait vite fait un schéma pour récapituler.

Pour les modifications :
-Le miroir de courant n'existe plus.
-Une résistance Re d'émetteur à été mise.

Reste à voir pour Vbase qui aura tendance à être petite vu les 15 à 17V de pris par les leds, ça ne laisse qu'à peine 2,3V pour 20mA.
Si je retire une led de 3,4V, ca me donnera une résistance de 220Ohms et une tension Vbase jusqu'a 4,4V, affinage déjà plus précis.

Plutôt bon ou encore problématique ?

[invitee05a3fcc]

Voilà une élucubration avec simulation et schéma :

• Le potentiomètre 1K de commande permet de générer une tension entre 5V et 19,7V
• En faisant varier ce potentiomètre, on voit que le courant LED varie de 2 à 18,5mA
• On peut commander jusqu'à 100 groupes de LED avec 3 fils : le 0V, le fil qui sort de l'émetteur du TIP, le 19,7V
• Ce montage est quasiment insensible aux chutes de tension sur le fil 0V qui peut donc être en 1,5²

[invite47202403]

Merci pour le schéma, c'est bien plus complet et explicite avec les graphes.

Les diodes pour la base des transistor, c'est pour une question de tension ou température ? Et dans ce cas je crois que les 2 doivent être collés

Edit : Est-ce que mettre toute la commande sur une carte et déporter que les leds, donc juste le + d'alim et le "-" du collecteur, est une bonne idée ou ce n'est pas adapté ?

[invitee05a3fcc]

c'est pour une question de tension ou température ?

Température

Et dans ce cas je crois que les 2 doivent être collés

C'est pas un ampliBF qui va s'emballer ! On les met cote à cote

Est-ce que mettre toute la commande sur une carte et déporter que les leds, donc juste le + d'alim et le - du collecteur, est une bonne idée ou ce n'est pas adapté ?

Tu vois la filasse à câbler ? Non, Tu distribues le bus 3 fils et avec un p'tit circuit imprimé tu interfaces localement tes 5 LEDs

[invite47202403]

Bien compris merci pour les infos.
Je me ferai donc ce petit projet qui prendra du temps a tout souder mine de rien

Bonne soirée à tous