Faire varier le courant dans des LEDs

[moltonnel]

Bonjour à tous,

J'utilise actuellement un générateur de courant fixe trouvé sur l'excellent site Sonélec (https://www.sonelec-musique.com/imag...im_led_004.gif) pour alimenter une branche de 6 LEDs.
Je souhaiterai aujourd'hui faire varier de façon sinusoïdale (fréquence allant de 0.1 à 100 Hz) le courant envoyer dans ces LEDs et idéalement je souhaiterai le faire via une commande 0-5V (un arduino avec un CNA externe qui peut donc envoyer une tension analogique). Est-ce que vous auriez une idée de comment je pourrais implémenter ça dans mon montage ? Ou bien ce n'est pas possible et je dois partir sur totalement autre chose ?

Je connais les courbes If(Iv) et je sais donc que ce n'est pas du tout linéaire. J'espère pouvoir sortir une intensité lumineuse qui suivrait la sinusoïde du courant si je me place entre 6 et 30 mA injecté par LED.
Je connais également le PWM mais je cherche vraiment à avoir une variation sinus de la lumière émise car ce n'est pas pour une application qui utilise l'oeil humain.

Merci à tous pour votre aide !
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[lutshur]

Bonsoir,
L'idée est de dimensionner R1 pour 12mA et de moduler le courant d'émetteur de Q1 avec du 12mA sinus. Bon, d'accord, je me suis planté dans les calculs

[DAT44]

Bonjour,
une DEL c'est une diode et une diode ne passe pas l'alternatif, seul la partie positive du sinus peut passé, le courant inverse est bloqué ...

[moltonnel]

Je sais aussi que les LEDs ont une polarité. A quel moment ai-je mentionné utiliser une tension négative ? Je souhaite juste faire varier le courant autour des valeurs min (6mA) et max (30mA).

Pour moduler le courant émetteur de Q1 ok mais comment ? Il faut que je modifie la tension d'alimentation de Q2 ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[DAT44]

Bonjour,
OK, oui dans ce cas deux résistance suffise, 1K et 10K par exemple, tu place la 1K en série avec la base de Q2, et tu alimente la base a travers la 10K avec la tension de commande (0 à 5 V), a 5V le courant est mini et a 0 maxi ...

[lutshur]

une DEL c'est une diode et une diode ne passe pas l'alternatif, seul la partie positive du sinus peut passé, le courant inverse est bloqué

Il suffit de prévoir un courant de repos de 18mA, milieu de l'amplitude 30-6. En modulant avec +/- 12mA, tu retombes sur tes pattes.

[lutshur]

OK, oui dans ce cas deux résistance suffise, 1K et 10K par exemple, tu place la 1K en série avec la base de Q2, et tu alimente la base a travers la 10K avec la tension de commande (0 à 5 V), a 5V le courant est mini et a 0 maxi ...

J'aurais plutôt pris une TL431 à la place de Q2. Dans le datasheet de Onsemi, il y a le schéma d'un puits de courant constant (Constant Current Sink, page 8/28 fig 23).
L'avantage, c'est que la réf est déjà à 2,5V. Si tu modules entre 0 et 5V, ça simpifie.

[lutshur]

Allez, LTSpice dépoussiéré, une simulation vite fait sur le pouce.

[moltonnel]

Merci à tous pour vos réponses. J'ai bricolé un truc sur mon montage initial mais ça ne fonctionne pas comme je veux, le courant est maximal malgré la tension variable qui arrive du +5V.
Dans le montage de DAT44, il faut que je branche la 10K et l'entrée du µC sur Q1 en réalité non ?

Pour lutshur, merci pour la simu mais c'est quoi cette espèce de zener à 3 broches ?

[lutshur]

C'est a diode zener programmable TL431.
https://www.onsemi.com/pub/Collateral/TL431-D.PDF
Tu retoucheras les valeurs des résistances pour le courant désiré

[DAT44]

Bonjour,
modif 1K + 10K :

[DAT44]

Bonjour,

Merci à tous pour vos réponses. J'ai bricolé un truc sur mon montage initial mais ça ne fonctionne pas comme je veux, le courant est maximal malgré la tension variable qui arrive du +5V.
Dans le montage de DAT44, il faut que je branche la 10K et l'entrée du µC sur Q1 en réalité non ?

A priori ton montage est bon, a tu bien relier la masse de l'alim 5V avec la masse de l'alim 24V ?

[moltonnel]

Effectivement ça peut venir de là oui. Pour le 5V j'utilise un µC alimenté par USB et pour le 24V une alim courant constant. Il faudrait donc que je relis une masse du µC à la masse de l'alim ?
Mieux, que j'alimente le µC avec un régulateur de tension ?

Merci pour les zener programmables, je savais même pas que ça existait je vais jeter un oeil !

[DAT44]

Bonjour,
oui si les masse ne sont pas relier, tu pédale dans le vide, ça ne peut pas fonctionner

[lutshur]

Merci pour les zener programmables, je savais même pas que ça existait je vais jeter un oeil !

La patte REF est mal nommée. La véritable REF est interne au composant, cette patte aurait dû s'appeler Vsense

[Antoane]

Bonjour,

La patte REF est mal nommée. La véritable REF est interne au composant, cette patte aurait dû s'appeler Vsense

C'est discutable, mais l'appellation se justifie par le fait que tant que le composant fonctionne en linéaire, le potentiel sur cette broche vaut la tension de référence du composant.

Allez, LTSpice dépoussiéré, une simulation vite fait sur le pouce.Pièce jointe 421918

On peut diminuer le courant tirer sur la source sinus en séparant la mesure de courant de la référence :

V3 et R5 ne sont pas indispensables, ils permettent de diminuer la tension perdue dans R4, i.e. dans le circuit de régulation.

[Qristoff]

Salut,
je n'ai pas l'impression que l'on réponde exactement au besoin..

Je connais les courbes If(Iv) et je sais donc que ce n'est pas du tout linéaire. J'espère pouvoir sortir une intensité lumineuse qui suivrait la sinusoïde du courant si je me place entre 6 et 30 mA injecté par LED.

Avec un PWM, on peut faire presque tout mais faut-il avoir la bonne fonction de transfert. Un sinus converti en PWM, c'est courant mais tu cherches à avoir une variation lumineuse sinusoïdale, c'est plus compliqué. cela veut dire que le signal modulant n'est pas forcément sinusoidal selon si on tient compte de la fonction lumen vs Idiode ! Dans mon esprit, ça serait logarithmique. Dans ce cas, une dent de scie peut s'en approcher, plus qu'une sinusoïde.

[lutshur]

Bonjour,
Oui, il y avait 2 problèmes.

la sinusoïde du courant

intensité lumineuse qui suivrait la sinusoïde du courant

Qristoff a un oeil de lynx

[Qristoff]

Salut à tous,
et il y a aussi un point à considérer:

je cherche vraiment à avoir une variation sinus de la lumière émise car ce n'est pas pour une application qui utilise l'oeil humain.

Notre ami ami doit nous indiquer le spectre si ce n'est pas pour une application dans le spectre visuel humain ! (IR, UV, ??)
Les fonctions de transfert des diodes utilisées pour ces spectres sont différentes.

[Antoane]

Bonjour,

Tant qu'on s'approche pas trop des limites et qu'on est à température constante, on peu approximer (et c'est une "très bonne" approximation) que la luminosité est proportionnelle au courant dans la led.
Physiquement, cela s'explique par le fait que chaque paire électron-trou se recombinant dans la jonction de la led émet un photon et que le ratio entre [nombre de photon] et [nombre de paires] est quasi-constant.

En pratique, il y a quelques effets secondaires affectant cela :
- le rendement quantique de la led ([nombre de photon]/[nombre de paires]) décroit avec la température et avec le courant
- le ratio [courant RMS]/[courant moyen] a un impact sur les pertes et sur la température
- etc.
Il y a peut-être des effet-non-linéaires supplémentaires si on considère des led blanches, qui réalisent une conversion lumineuse à partir de matériaux phosphorescents.

[Qristoff]

Salut,
Je pensais aussi au type de récepteur s'il n'est pas humain qui pourrait être sensible à une modulation PWM, contrairement à nos yeux, cerveau inclus !

[lutshur]

Bonjour,
En fait il sufit qu'émetteur et récepteur "parlent le même langage". La forme sinusoïdale de l'émission lumineuse perd de son intérêt, à moins que moltonnel y tienne vraiment.