Leds, résistance, sabre laser !

[PA5CAL]

Pour le montage précédent, les BC547C conviennent bien évidemment. Je les avais d'ailleurs cités. Mais avec les rubans de leds proposés ci-dessus, les sources de courant ne sont pas utiles, car la limitation de courant est déjà assurée par des résistances internes.

Le premier lien indique 120 leds par mètre pour une consommation de 9,6W/m, le second 60 leds par mètre pour 12W/m, et le troisième 60 leds par mètre pour 14,4W/m. Alimentés sous 12V, 3 mètres de ruban consomment respectivement 28,8W, 36W et 43,2W. Avec une tension de 12V produite par un convertisseur alimenté par une tension supérieure à 5V et présentant un rendement supérieur à 90%, les courants consommés sur les accus seraient inférieurs à 6,4A, 8A et 9,6A.

Donc le convertisseur à base de XL6019, dont le courant est limité à 5A (valeur typique), ne convient dans aucun de ces trois cas. Même si avec une tension d'entrée de 6x1,2V=7,2V et un rendement de 95%, 3 mètres de ruban consommant 9,6W/m ne tireraient que 4,2A, le courant finirait par augmenter dangereusement durant la décharge des accus.

Il faudrait donc utiliser un convertisseur plus puissant.
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[mag1]

Bonjour,

Il existe des rubans de leds, constitués de tronçons de 3 leds consommant 20mA en 12V.
Disons 90 leds (c'est déjà pas mal...) . 90/3= 30 tronçons et 30 x 20= 600mA en 12V

Il existe aussi des "boosters" DC/DC , on règle la sortie sur 12V et en entrée, si il y a une tension de 6V, il faudra environ 1,2 à 1,5 A (le rendement est très bon)
https://www.ebay.fr/itm/DC-DC-Boost-...72.m2749.l2649

J'ai testé un de ces modules: sortie sur 12V, entrée 5 V . Avec 22ohms sur la sortie (ça chauffe!), le courant d'entrée monte à 1,3 A.

C'est à mon avis la solution la plus simple, à moindre cout (en chine, hélas)

MM

[TheProfDeSVT]

@PA5CAL : Oui, je sais que tu les avais cités, c'est d'ailleurs pour ça que j'avais choisis ceux-là Ce que je voulais savoir, c'est si cela pouvait poser problème d'avoir les 15 mêmes transistors Mais je suppose que non En tout cas, je ne peux que vraiment te remercier pour toutes tes connaissances et tous tes conseils apportés Ils me seront d'une grande utilité

@mag1 : Du coup, quitte à avoir 90 leds, autant que je fasse le montage moi-même, au moins je serais sûr des composants, et vu que c'est pour un cadeau, autant tout faire Mais merci pour ton aide

Donc je pense revenir au schéma de PA5CAL, déjà par respect, pour pas que tu te sois pris la tête avec mon projet pour rien, et au moins, j'apprendrais en même temps

J'hésite entre deux leds complètement différentes... celle-là : https://www.conrad.fr/ce/fr/product/...1-pcs?ref=list
Et celle-ci : https://www.conrad.fr/ce/fr/product/...1-pcs?ref=list

Ce qui me fait hésiter à prendre la CMS, c'est le branchement des leds entre-elles, et les relier aux résistances et aux transistors... Vous en pensez quoi ?

[PA5CAL]

Donc je pense revenir au schéma de PA5CAL, déjà par respect, pour pas que tu te sois pris la tête avec mon projet pour rien, et au moins, j'apprendrais en même temps

Il ne faudrait pas choisir le montage que j'ai proposé juste par respect. J'ai simplement exposé une solution qui présente certains avantages (mais aussi probablement quelques inconvénients) afin de disposer d'une options possible dans le cadre d'une réflexion pour aboutir à un choix raisonné en fonction de tes propres critères. Quant aux explications et aux calculs, il me semble que c'est la moindre des choses afin que tu puisses comprendre et adapter le montage à tes besoins propres, et comme on est sur un forum cela pourra servir à d'autres visiteurs qui ne sont pas exactement dans la même situation que toi.

Si tu prends des BC547C, qui présentent un gain minimum très élevé, alors il est possible de minorer la valeur de β_1(min) par une valeur plus élevée dans la formule de calcul de R2.

Par ailleurs, si tu utilises le convertisseur indiqué, qui peut monter jusqu'à 40V, tu pourrais réduire le nombre de branches (et donc de sources de courant) en augmentant la tension d'alimentation en mettant plus de leds en série par branche (par exemple 10 branches de 10 leds sous 36V). Il faut toutefois prendre garde au fait que des tensions continues de 24V ou plus commencer déjà à être élevées, et pourraient représenter un risque en milieu humide.

[mag1]

@mag1 : Du coup, quitte à avoir 90 leds, autant que je fasse le montage moi-même, au moins je serais sûr des composants, et vu que c'est pour un cadeau, autant tout faire Mais merci pour ton aide

Je comprends pas très bien, mais bon, si c'est une question de respect....bravo.

Mais si tu revenais à une solution simple, avec un ruban de 5m, et 300 leds, tu peux faire deux sabres laser (c'est mieux pour se battre).

https://www.led-flexible.com/led-fle...xoCPvEQAvD_BwE
Deux sabres de 120 leds , 40 tronçons, 800mA en 12 V et avec les modules DC/DC , disons 1,7A en 6V (4 piles) . ça dure au moins une heure avec des piles AA

Bon, ben tant pis...

MM

[mag1]

Pour info, les mêmes modules en France, par 2, c'est moins cher...
https://www.ebay.fr/itm/5300-1-a-5pc...rPOg:rk:3:pf:0

MM

[TheProfDeSVT]

@mag1 : Le sabre laser n'aura aucune vocation de combat, il servira de décoration uniquement, et comme c'est un cadeau pour une personne qui m'est chère, j'ai aussi envie de me donner à fond pour ce projet, d'où mon choix préférentiel pour tout faire moi-même J'aurais la satisfaction de l'avoir fait moi-même si le rendu est bon, et j'aurais le contrôle sur tout

@PA5CAL : Je ne choisit pas non plus uniquement par respect, mais ton montage me paraît pas trop compliqué à mettre en œuvre, même si ton schéma était illisible à mes yeux au départ. De plus, il est vrai qu'il permettra d'assurer une bonne stabilité des composants dans le temps, en limitant les pics d'intensité dans les leds grâce aux transistors (si j'ai bien compris leur fonctionnement dans le cas de ce circuit). Quant au changement dans la formule de R2, quel intérêt cela va-t-il avoir sur mon circuit ? Par contre, je pense rester à 24V, cela me semble plus raisonnable, et plus sûr.

Au sujet des leds CMS, comment les relier entre elles, et les relier au reste du circuit ?

[PA5CAL]

Augmenter la valeur de R2 permet de limiter le courant qui la traverse à une valeur plus proche du strict nécessaire pour piloter les bases des 14 transistors T2.

On a vu qu'en minorant le gain par 50, le courant I_R2 passait à 5,78mA, alors qu'avec un gain effectif de 100, 3,06mA (soit 53%) partaient dans I_C1.

Mais comme la valeur est faible comparée à l'ensemble du courant consommé (près de 280A) et ne provoque pas de dissipation thermique importante (moins de 140mW), on peut bien entendu en rester là.

Avec les BC547C, il aurait été très intéressant de minorer par une valeur plus proche du gain minimum (par exemple 300) sur un montage présentant une consommation beaucoup plus faible.


Concernant le montage de leds CMS, il est assez problématique car ce genre de composant impose en principe l'utilisation d'un support, typiquement un circuit imprimé. On pourrait tenter de les souder sur des fils volants rigides, mais l'ensemble serait long et malaisé à construire et finalement assez fragile.

A contrario, des leds classiques (avec des connexions « traversantes », comme dans ton premier lien au post #33) peuvent facilement être soudées « en l'air » les unes aux autres, sans fil intermédiaire. Il suffit juste de plier les pattes avec une pince à quelques millimètres du boîtier plastique en leur donnant l'angle souhaité, et de veiller à ce que l'ensemble final ne soit pas soumis à des contraintes mécaniques ni ne risque de créer des courts-circuits en se déplaçant ou en se déformant. Cela réduit le nombre de soudures nécessaires et offre une plus grande flexibilité quant au positionnement des éléments.

[TheProfDeSVT]

Salut !

Je reviens vers vous après quelques temps d'absence, notamment due à ma concentration sur mes études et à la réparation de concours blancs, mais aussi à la réalisation des plans pour le manche du sabre.

J'ai juste une petite question pour PA5CAL : à un moment tu m'as dit que le courant en sortie du module serait de 0,3A, or, je sais que j'aurais 14 branches de LEDs. Comment est-ce possible alors de n'avoir que 0,3A de courant sur la branche principale ? Est-ce permis par les transistors ? Ou bien était-ce une erreur de ta part ?

[PA5CAL]

14 branches dans chacune desquelles circule un courant de 20mA, ça fait 280mA. En y rajoutant le courant traversant R2, le courant total ne dépasse pas 300mA, soit 0,3A.

Le courant traversant chaque transistor s'établit à 20mA. Même si l'on choisissait un modèle limité à 50mA, il ferait encore l'affaire. (NB : un BC547 est limité à 100mA.)

[TheProfDeSVT]

Ah mais oui... J'avais juste mal fait la conversion des unités... Désolé de t'avoir dérangé pour si peu, je crois qu'il va falloir que je me repose un peu

Je mettrais des photos de l'avancement du projet, avec le manche usiné, puis peint, et enfin le sabre fini

[TheProfDeSVT]

Bonjour !

Le sabre avance bien, le manche est en peinture et les branches de leds soudées entre elles. Sauf que j'ai un léger problème, 14 branches ne suffisent pas, il va falloir que j'en rajoute entre 2 et 4, le nombre exact m'est pour le moment inconnu... Sauf que je n'arrive pas à recalculer la valeur de R2 pour 16, 17 et 18 branches (je prendrais 3 résistances différentes, je sais que les valeurs seront différentes en fonction du nombre...). Est-ce que, PA5CAL, tu pourrais me donner les valeurs ? Parce qu'en reprenant les formules de ton post pour N=14, je ne tombe pas sur les mêmes valeurs... Je suis donc sûr de ne pas prendre les bonnes résistances pour un nombre de branches supérieur... A moins que celle de 3.9kOhms puisse faire l'affaire ?

Merci

[PA5CAL]

Si l'on reste sur la fomule R2 ≈ 50·(U_alim–1,45V)/(N·I_C2) avec U_alim=24V et I_C2=20mA, on obtient :
- pour N=14, on trouve R2≈4027Ω, et on peut prendre R2=3,9kΩ (≥1/4W)
- pour N=15, 16 et 17, on trouve respectivement R2≈3758Ω, R2≈3523Ω et R2≈3316Ω, et on peut prendre R2=3,3kΩ (≥1/4W)
- pour N=18, on trouve R2≈3132Ω, et on peut prendre R2=2,7kΩ (≥1/4W)

Ces valeurs sont juste indicative, elles n'ont pas besoin d'être précises. Le but est de fournir suffisamment de courant aux bases des transistors T2 pour leur faire débiter un courant I_C2=20mA, mais pas trop important afin de ne pas surcharger le transistor de contre-réaction T1 qui élimine le surplus de courant (mais sur ce dernier point, on a de la marge).

Si tu n 'as qu'une résistance de 3,9kΩ sous la main, elle fera certainement encore l'affaire pour N=18.

[TheProfDeSVT]

Je te remercie grandement PA5CAL, le sabre sera en grande partie réussi grâce à toi Des photos arriveront très bientôt

[bobflux]

Tu peux mettre une barre pleine en acrylique ou polycarbonate transparent et le dépolir légèrement... et mettre une LED puissante de plusieurs watts au bout.

Sinon un tuto avec des strips RGB.

[PA5CAL]

Il me semble utile de préciser qu'il est hautement conseillé de vérifier visuellement et tester le montage par éléments puis par groupes d'éléments avant de commencer à l'alimenter.

En effet, si une led devait être branchée à l'envers dans une branche, à la mise sous tension elle encaisserait une tension inverse susceptible de provoquer un phénomène d'avalanche qui entraînerait sa destruction. La tension maximale inverse d'une led (avant avalanche) est généralement donnée pour 5V.

D'autre part, si une branche de leds était interrompue (faux-contact, led inversée ou défectueuse) ou montée à l'envers, ou si son transistor T2 était monté à l'envers, la tension V_CE1 de la source de courant s'effondrerait et réduirait les courants dans toutes les branches de leds. Il est donc important que toutes les leds du montage fonctionnent.


Une vérification visuelle permet de s'assurer que le montage correspond à ce qui est attendu (orientation des composants, cheminement du circuit et connexions). Des tests électriques permettent d'éliminer des causes de dysfonctionnement non visibles, tels que des défauts de fabrication (composant défectueux, marquage erroné, mauvaise orientation), des faux-contacts (soudure sèche, fil coupé) ou des courts-circuits.

Les multimètres fonctionnant sur une pile de 9V permettent généralement, en position « testeur de continuité », de repérer les courts-circuits et les continuités, et d'allumer individuellement une led pour vérifier son sens et son bon fonctionnement. Sinon on peut aussi tester une led à l'aide d'une source de tension continue de 4,5V (pile) ou 5V (chargeur USB) branchée en série avec une résistance de 470Ω, ou encore réaliser un tester de continuité à l'aide d'une led branchée en série avec cette source de tension et cette résistance.


La tension produite par l'alimentation (batterie+convertisseur) doit également être correctement réglée à 24V avant d'y brancher le montage. Pour ce faire, on peut régler le curseur de réglage du convertisseur à mi-course, le charger a minima avec une résistance (par exemple 3,9kΩ), le mettre sous tension puis, tout en mesurant la tension de sortie, ajuster le curseur jusqu'à obtenir la bonne valeur. Il vaut mieux faire cela sur un montage (bread board ou autre) afin de ne pas mettre les doigts sur le circuit quand il est sous tension.

[TheProfDeSVT]

Alors, j'ai un gros problème... Lorsque j'avais 14 branches de branchées, le courant en sortie de batterie était de 1,45A et celui en sortie de convertisseur était de 0,28A, pour une tension de 24V. Maintenant que j'ai rajouté 3 branches, que j'ai testé individuellement avant de les raccorder, le courant en sortie de batterie est passé à presque 3A et celui en sortie de convertisseur à 0,28A. De plus, le montage ne s'allume que lorsque je branche l'ampère-mètre en série, lorsqu'il n'est pas branché, le montage s'allume pendant une demi-seconde et s'éteint juste après, la batterie externe ne délivrant plus de courant (elle se met en sécurité, pour une raison qui m'est obscure...). As-tu une idée du phénomène en cause ?

Je précise que chaque branche a été testée individuellement avant d'être raccordée, et qu'aucune led n'a été montée à l'envers.

[bobflux]

L'inductance du convertisseur doit saturer. C'est lequel que tu as mis ? File le lien stp, avec photo si possible.

[TheProfDeSVT]

https://www.amazon.fr/gp/product/B00...?ie=UTF8&psc=1

[bobflux]

Peux-tu mesurer la dimension de l'inductance ? (c'est le carré gris foncé marqué 330 sur la photo). Elle doit faire 10 ou 12mm de côté...

Si tu as 2 convertisseurs et qu'un seul ne suffit pas, tu peux mettre les deux. Les sorties ne sont pas à relier ensemble, répartis simplement les branches de LED entre les deux.

[TheProfDeSVT]

Elle fait 14mm de côté, et sur mon convertisseur, c'est marqué A70 ou 470. Je n'ai qu'un seul convertisseur par contre :/ Mais ça n'explique pas pourquoi j'ai doublé en courant d'entrée en ajoutant 60mA de courant de sortie... :/

[bobflux]

Un des composants du convertisseur doit être sous-dimensionné, c'est du produit chinois pas cher du tout... Peut-être l'inductance, quoi qu'avec cette taille elle devrait pas saturer à 2A... mais y'a un truc qui flanche.

Si tu as une alim avec une tension plus élevée, par exemple 12V, tu peux essayer avec ça pour voir. Sur un boost le courant d'entrée diminue quand la tension d'entrée augmente. Si ça marche, c'est que le problème est du côté entrée du convertisseur et il y a un composant qui ne supporte pas le courant demandé... soit l'inductance soit le condensateur d'entrée.