projet en cours avec leds

[jherve]

bonjour
mon petit fils âgé de 15ans a eut un sujet de construction a l’école de la tour Eiffel qu'il a presque fini
Malheureusement il a voulu y installer une illumination avec des leds. Il a eut de renseignements ça et la avec pas toujours de bonnes info
IL a utilisé des leds récupérées ou données et il a tout collé et de ce fait elles sont inaccessibles
IL a placé une led cxa1304 complètement en haut
Tout le reste marche normalement( 6 leds de 3.2v en série par branches) , mais cette led CXA cause des problèmes d’échauffement en raison de la batterie utilisée
La batterie développe du 19 v, c'est une batterie de visseuse

hors comme cette led a pour caractéristique 9v sous 4w la résistance mise en série pour chuter de 19v a 9v chauffe trop en raison du courant
heureusement que l'on peut accéder aux résistances
avez vous une solution autre qu'une led a me proposer
merci d'avance
merci pour lui
-----

[antek]

Changer de batterie, changer de résistance, utiliser un convertisseur DC/DC, . . .

[DAT44]

Bonjour,
fabriquer un convertisseur ?

[jherve]

re
merci de vos réponses a tout deux
changer de batterie imposerait de changer le nombre de leds sur les circuits en série de 6 leds. Leds collées et inaccessible
Convertisseur DC / DC ? je pensais utiliser un 7808 convertisseur sortie 8v, car si je commande un convertisseur je ne l'aurai pas pour lundi,date max
A moins que vous puissiez me proposer un schéma pour le fabriquer
merci

[A voir en vidéo sur Futura]

[mag1]

hors comme cette led a pour caractéristique 9v sous 4w la résistance mise en série pour chuter de 19v a 9v chauffe trop en raison du courant
heureusement que l'on peut accéder aux résistances

Bonjour,
Cette valeur: 9V (Vf) ne n'est pas la caractéristique principale, c'est la tension de seuil qui résultera si la diode est traversée par le courant nominal supporté par la diode.
Si on veut calculer la R nécessaire pour allumer une led blanche (Vf=3,5V à 20 mA) pour ce courant Ic = 20mA à partir d'une alimentation Vcc=10 V:
R = (Vcc - Vf) /Ic = (10 - 3,5) / 20 x 1000 = 325 ohms
Vf dépend de la couleur de la led
Si on place plusieurs leds identiques en série, les Vf s'ajoutent.

4W sous 9 V => I=4000/9 = 444 mA ... c'est beaucoup, mais c'est le courant d'une cxa1304
R = 10000/44 = 227 ohms (220 )
La puissance dissipée par une R : 10 x 0.44 = 4W ... C'est beaucoup, mais faisable, choisir une 10W.
Solutions : changer la led cxa1304 par une led moins puissante
Ou, placer un convertisseur à découpage pour se rapprocher des 9 V (disons 12 V)
On a R= 3 / 0.44 = 7 ohms... disons 10.
Courant dissiper: 3 x 0,4 = 1,2 W... C'est plus raisonnable, choisir 2W
Ex abaisseur DC/DC : https://www.ebay.fr/itm/373951221869...3ABFBMxOaPjfVg
MM

[doudou911]

Bonjour,

444 mA d'après les calculs de Mag1 que je salue, déjà je diminuerai le courant de moitié ,( voir la luminosité de la led ), donc la résistance passe a 450 ohms , réalisée par 3 ou 4 en série / parallèle pour répartir les 4 W / 2 donc 2 W dans 4 résistances, ce qui est le plus rapide pour la réalisation.

[DAT44]

Bonjour,
une petite régulation a découpage genre :

[Pascal071]

hello
un simple astable de puissance (2x transistors ou FET), rapport cyclique 50% ?
et une résistance moins "watteuse" !

[Antoane]

Bonjour,

On propose 3 solutions :
1. Alimentation de tension continue E, résistance série de valeur R1, et led de tension de seuil Vf (supposée constant)
2. Alimentation de tension continue E découpée par un PWM à 50%, résistance série de valeur R2, et led de tension de seuil Vf (supposée constant)
3. Alimentation de tension continue E, suivie d'un convertisseur buck de rendement unitaire délivrant une tension E/2, résistance série de valeur R2, et led de tension de seuil Vf (supposée constant).

L'éclairement dépend, en première approximation, du courant moyen dans la led. Pour un même éclairement, il faut donc un m^me courant moyen I°. Les résistances devront avoir pour valeur:
1. R1 = (E-Vf)/I°
2. Du fait du découpage avec rapport cyclique 50 %, le courant moyen vaut la moitié du courant pendant la phase ON, soit : I_moyen,2 = 0.5 * [ (E-Vf)/R2 ] Pour que ce courant soit égal à I°, il faut : R2 = (E-Vf)/(2*I°)
3. Le circuit ne contient(en dehors de la boite noire que constitue le buck) que des tensions constantes, donc on peut utiliser la même méthode que pour la solution 1: R3 = ([E/2]-Vf)/I°

La puissance dissipée par la résistance dans chaque cas se calcule à partir du courant RMS dans larésistance, qui vaut dans chaque cas :
1. I_RMS,1 = I°
2. I_RMS,2 = sqrt(2)*I° (https://courses.engr.illinois.edu/ec...les/?waveforms)
3. Le circuit ne contient(en dehors de la boite noire que constitue le buck) que des tensions constantes, donc on peut utiliser la même méthode que pour la solution 1: I_RMS,3 = I°

La puissance dissipée par la résistance dans chaque cas vaut donc :
1. P1 = R1*I_RMS,1² = (E-Vf)*I°
2. P2 = R2*I_RMS,2² = (E-Vf)/(2*I°) * (sqrt(2)*I°)² = (E-Vf)*I°
3. P3 = R3*I_RMS,3² = ([E/2]-Vf)*I°

Conclusion : utiliser un simple PWM ne permet pas de diminuer les pertes dans la résistance, il faut lisser le courant pour en faire diminuer la valeur RMS (les pertes) sans en modifier la valeur moyenne (la luminosité) -- i.e. implémenter un buck. Cependant, quite à mettre un buck, autant le réguler en courant et se débarasser de la résistance (cf. post 7).

[Pascal071]

Cas n°2:
Je pensais que la résistance R2 avait une tension moyenne à ses bornes 2 fois plus basse que dans le cas 1
et donc puissance divisée par 4...

pour lundi ?!
la solution #6 doudou911
sera la plus rapide, un petit fagot de résistances...

[Pascal071]

pour garder la même luminosité, à 50% pwm R2 serait diminuée de moitié,
autant moins d'échauffement

[Antoane]

Reprend les maths de mon post : l'erreur vient du fait que le courant moyen définit la luminausité, tandis que leRMS définit les pertes.

- Même courant moyen pour avoir la même luminausité
- Résistance divisée par deux, mais courant RMS sqrt(2) fois plus élevé => même pertes en RI²

Je pensais que la résistance R2 avait une tension moyenne à ses bornes 2 fois plus basse que dans le cas 1
et donc puissance divisée par 4...

La prémice est bonne, mais la conclusion est valide uniquement en continu, avec des résistances identiques. Le quatre est compensé par la valeur de résistance (*2) et par la différence moyen/RMS (* (sqrt(2))²)

[f6exb]

Et un régulateur câblé en générateur de courant ?
ou ça : https://docs.rs-online.com/6d07/0900766b8166f872.pdf

[mag1]

Bonjour,
Un truc tout bête...
La cxa1304 alimentée "normalement" dissipe 4W...Il lui faut un beau radiateur. Ce qui est incompatible avec le projet de tour Effel, il me semble, même en divisant le courant par 4.
Exit la cxa1304, à mon avis
MM

[Antoane]

Bonjour,

Toute méthode de limitation linéaire du courant, ou par PWM sans lissage, dissipera globalement la même puissance, laquelle se traduit par une taille de radiateur.
S'il faut diminuer la puissance dissipée, et/ou miniaturiser, il n'y a pas le choix : il faut passer sur du découpage.