Circuit imprimé avec 6 lampes leds non identifiées

[JMR69]

Bonjour,
Je suis nouveau sur le forum et je débute en électronique, donc d'avance, je vous remercie de votre patience et de votre pédagogie pour débutant.
J'ai acheté une maison avec un circuit d'éclairage extérieur de 27 spots étanches, intégrés dans le béton du sol.
De nombreux spots ne fonctionnent plus, le modèle des spots date de 2005 (Leroy Merlin) il est bien entendu introuvable dans le commerce et aucun modèle parait correspondre aux dimensions de mes spots actuels. Comme je ne veux pas reprendre le béton de la terrasse, comme j'ai du temps disponible, comme je suis curieux de nature et comme j'aime apprendre et bricoler, j'ai décidé de réparer mes vieux spots avec votre aide.
Les 27 spots sont alimenté par deux transfos Pilot King GS Safety Isolanting Transformer de 12V~10VA (soit, je crois, 0,833 A) modèle PK-IP-1210 CEIP44 Imput 230V~50HZ ENO of winding: PIN1
Je suppose que chaque transfo alimente 13 ou 14 spots branchés en parallèle.
Chaque spot est composé d'un circuit imprimé circulaire de diamètre 19 mm avec 6 lampes led G4 en série (sans caractéristiques) un redresseur en pont 4 broches MD6S (0,5A 800V), un transistor (je crois), 3 broches, demi cylindrique WS 78L12 520SB, deux résistances CMC 121 (1200 ohms), voilà le descriptif est terminé passons aux questions qui me préoccupent.
Quelles sont les caractéristiques idéales des lampes Led G4 (blanches et de couleurs) que je dois acheter pour changer celles qui sont grillées et pour que le fonctionnement soit optimisé ?
Y a t il des fourchettes de caractéristiques des lampes Led (blanches et de couleurs) acceptables pour ce type de montage ?
Les Lampes Led sont actuellement soudées contre le circuit intégré, dois je souder les lampes Led neuves en laissant un espace entre circuit imprimé et les lampes, si oui combien de mm ?
Le redresseur en pont doit-il être rigoureusement identique à celui actuel ou puis je monter d'autres caractéristiques de redresseurs, dans quelles fourchettes de valeurs ?
Le transistor doit-il être rigoureusement identique à celui d'aujourd'hui ou puis je monter d'autres caractéristiques de transistor, dans quelles fourchettes de valeurs ?
Les résistances doivent elles être rigoureusement identiques à celles actuelles ou puis je monter d'autres résistances, dans quelles fourchettes de valeurs ?
J'espère que mon descriptif et mes questions sont clairs et j'espère ne pas avoir été trop long, je remercie d'avance tous ceux qui voudront bien me conseiller.
Je vous tiendrez au courant du résultat de mes débuts en électronique.
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[Antoane]

Bonjour JMR69 et bienvenue sur Futura.

Pourrais-tu faire un schéma et poster une photo des cartes actuelles ?
Dans le doute, une photo du transfo pourrait aider.
Se serait plus simple à comprendre et instructif que ton descriptif

Le "un transistor (je crois), 3 broches, demi cylindrique WS 78L12 520SB" est un régulateur de tension : il fournit 12 V en sortie, quelque soit sa tension d'entrée comprise entre ~15V et 36 V : http://www.st.com/content/ccc/resour...CD00000446.pdf

"deux résistances CMC 121 (1200 ohms)", signifie, je pense, deux résistances CMS 121 (120 ohms),

[JMR69]

Merci Antoane pour ta réponse, il s'agit bien deux résistances CMS 121 (soit 120 ohms), je vais essayer de joindre des photos mais les éléments sont petits et je n'ai pas un appareil photos adapté à ce type de clichés, le transfo est bien visible pour les circuits imprimés, j'ai photographié un circuit complet avec ses 6 lampes et un autre pratiquement sans composants il ne reste que les deux résistances et la lampe centrale.
J'espère que ce complément d'infos suffira.
Bon, après plusieurs tentatives ma photos du transfo ne passe pas !!
DSC05438.jpgDSC05436.jpg

[Antoane]

Bonjour,

La tension fournie par le transformateur est redressée par le pont de diodes, puis régulée à 12V par le 78L12. Ces 12 V sont appliqués à deux branches identiques et connectées en parallèle : chaque branche est constituée d'un assemblage série de 3 led et d'une résistance. Du fait de l'absence de filtrage en entrée/sortie du régulateur et de la tension délivrée par le transfo, on peut estimer (j'ai la flemme de faire le calcul, désolé - c'est également simulable pour le plaisir) que le courant parcourant chaque led vaut environ :

où E = 10 V
n_led est le nombre de led câblées en série (i.e. 3)
Vf est la tension de seuil des leds.
R est la valeur de la résistance série (i.e. 120 \Ohm)

Quelles sont les caractéristiques idéales des lampes Led G4 (blanches et de couleurs) que je dois acheter pour changer celles qui sont grillées et pour que le fonctionnement soit optimisé ?
Y a t il des fourchettes de caractéristiques des lampes Led (blanches et de couleurs) acceptables pour ce type de montage ?
Les résistances doivent elles être rigoureusement identiques à celles actuelles ou puis je monter d'autres résistances, dans quelles fourchettes de valeurs ?

Les led standards sont spécifiées pour un courant max de 20 mA, il faut donc choisir les résistances et les led de telle manière que ce courant ne soit pas excédé sachant que Vf est fonction de la couleur de la led : http://www.led-fr.net/determination-...l-dune-led.htm
La luminosité est quasi-proportionnelle au courant.

Il serait raisonnable ici de ne pas dépasser une dizaine à une quinzaine de mA par branche de leds.

Les Lampes Led sont actuellement soudées contre le circuit intégré, dois je souder les lampes Led neuves en laissant un espace entre circuit imprimé et les lampes, si oui combien de mm ?

Peu importe.

Le redresseur en pont doit-il être rigoureusement identique à celui actuel ou puis je monter d'autres caractéristiques de redresseurs, dans quelles fourchettes de valeurs ?

il faut un redresseur tolérant un courant d'au moins 2*I_led et supportant au moins 40 V (avec de la marge).

Le transistor doit-il être rigoureusement identique à celui d'aujourd'hui ou puis je monter d'autres caractéristiques de transistor, dans quelles fourchettes de valeurs ?

Il faut un régulateur 12 V ayant le même boitier que celui actuellement en place et acceptant au moins 20 V en entrée. Il existe moult références possibles mais celui déjà utilisé, le 78L12 est ultra-courant.

[A voir en vidéo sur Futura]

[JMR69]

Merci Antoane pour la qualité de tes réponses, je commence à y voir plus clair.
Sans vouloir abuser de ton temps et de ta patience, la formule de calcul des Leds est un peu complexe pour moi, te serait-il possible de développer celle-ci avec les valeurs de mon circuit pour que je comprenne mieux les données prises en compte et surtout les opérations à réaliser pour obtenir le résultat.
Quand tu écris "Il serait raisonnable ici de ne pas dépasser une dizaine à une quinzaine de mA par branche de leds." faut-il que je traduise qu'une branche de led est égale à une lampe led.
Encore merci pour tout et à bientôt

[Antoane]

Bonjour,

Quand tu écris "Il serait raisonnable ici de ne pas dépasser une dizaine à une quinzaine de mA par branche de leds." faut-il que je traduise qu'une branche de led est égale à une lampe led.

Chaque circuit contient 6 led et deux résistance. Ces 8 composants forment deux circuit distincts chacun composé de 3 led et d'une résistance câblés en série (chacun de ces circuit est une "branche de leds").
Les deux banches de leds sont câblées en parallèle et alimentées par une tension E proche de 12 V.
Le courant circulant dans chaque branche de led est donné par l'équation précédente (dans le message n°4 de la discussion).

Sans vouloir abuser de ton temps et de ta patience, la formule de calcul des Leds est un peu complexe pour moi, te serait-il possible de développer celle-ci avec les valeurs de mon circuit pour que je comprenne mieux les données prises en compte et surtout les opérations à réaliser pour obtenir le résultat.

Si tu choisis d'utiliser n_led=3 (puisque tu n'as pas vraiment le choix : il n'y a que 3 trous pour chaque banche de led), alors comme E=12 V :
- Avec des leds blanches dont la tension de seuil vaut Vf=3.5 V, si tu gardes les résistances de 120Ohm, le courant sera d'environ (12-3*3.5)/120~12 mA
- Si tu décides de mettre des leds rouges dont la tension de seuil vaut Vf=1.8 V, si tu gardes les résistances de 120Ohm, le courant sera d'environ (12-3*1.8)/120~55 mA, ce qui est trop car supérieur à "dizaine à une quinzaine de mA". Il sera alors nécessaire de changer la résistance. Dans ce cas, pour un courant de 10 mA, il faudra une résistance de : R= (E-n_led*V_f)/I_led=(12-3*1.8)/0.01=660 Ohm (on inverse l'équation précédente).
- Si tu décides de mettre deux leds rouges dont la tension de seuil vaut Vf=1.8 V et une led blanche dont la tension de seuil vaut Vf=3.6 V, si tu gardes les résistances de 120Ohm, le courant sera d'environ (12-(2*1.8+3.6))/120~40 mA, ce qui est trop. Il sera alors nécessaire de changer la résistance. Dans ce cas, pour un courant de 10 mA, il faudra une résistance de : R= (12-(2*1.8+3.6))/0.01=480 Ohm (on inverse l'équation précédente).
- etc.

[JMR69]

Merci Antoane j'ai toute mes réponses, je vais pouvoir faire chauffer le fer à souder. Je crois que je vais m'amuser compte tenu de la taille des composants et des soudures ...........
Avec ma loupe articulée, mes deux fers (dont un très fin), un peu de produit à décaper et beaucoup de patience, j'espère bien réussir.
Je te tiendrai au courant lorsque le premier circuit sera opérationnel.
Petite question complémentaire, lorsque je teste les vieilles lampes leds avec 2 piles de 1,5 V, certaines s'allument normalement, d'autres s'allument pas et enfin, à ma grande surprise, certaines s'allument faiblement. Je croyais qu'une lampe led fonctionnait ou pas, comment expliquer un faible fonctionnement ?

[Antoane]

Bonjour,

Une led est un composant fortement non-linéaire : le courant la traversant est quasi-nulle tant que la tension appliquée est inférieure à la tension de seuil et croît très rapidement au delà.
"très rapidement" signifie qu'appliquer 3 V à une led rouge ou verte (tension de seuil proche de 2 V) peut engendrer un courant détruisant quasi-instantanément la led.

Bref : c'est une manipulation à ne pas faire.
https://www.sonelec-musique.com/elec..._alim_led.html

[JMR69]

Sans connaître la différence de tension entre les différentes couleurs des lampes leds, j'ai eu de la chance de faire ces essais sur des lampes blanches démontés de mon circuit et, pour celles qui s'éclairaient, elles ont bien supporté les 3V de mes piles.
Connais tu la raison pour laquelle j'obtiens une luminosité faible sur 2 leds ?
Comment testons des lampes led démontées d'un circuit?

[DAT44]

Bonjour,
prendre une source 12V, sur le plus tu place une 1K en serie avec une zener de 4.7 (ou 5.1) vers le moins.
Ainsi tu obtient une alim de 4.7V (ou 5.1) limité en courant, tu ne peux pas détruire les DELs que tu test, ni dans le sens directe, ni dans le sens inverse (les DELs ne supporte pas une tension inverse trop élever).

[Antoane]

Bonsoir,

Connais tu la raison pour laquelle j'obtiens une luminosité faible sur 2 leds ?

J'imagine que tu veux dire que sur (au moins) 3 led réputées identiques, (au moins) une éclaire "beaucoup" alors que deux éclairent peu.
Cela vient du fait que ces led réputées identiques sont en fait légèrement différentes : leurs tensions de seuil sont toutes proche de la tension fournie par les piles mais par exactement à la même distance. On peut modéliser une led par une résistance en série avec une source de tension. A la louche, on la résistance vaut R= 40 Ohm, les tensions de seuil vont de Vf=2.6 V à 3 V (suivant le composant) tandis que la pile fournie E=3 V. Le courant circulant dans la led vaut alors :



donc :

Autrement dit : pour des composants réputés identiques, le courant pourra aller de 0 mA (lampe éteinte) à 10 mA (led éclairant "correctement")

[JMR69]

Super, je crois avoir tout compris.
Merci pour tous ces conseils qui devraient me permettre de faire mes premiers pas en électronique.
A bientôt