Alimentation 50 LEDS 3V avec Batterie Li-ion 3.7V

[Jipandcie]

Salut à tous !

J'ai construit une maquette en impression 3D dans laquelle j'ai inclus un circuit de LEDS en parallèle (17 leds SMD 5050 et 33 leds SMD 0402) Elle sont toutes indiquées comme fonctionnant en 3V. Je les alimente avec une batterie rechargeable Li-ion de 3.7V avec une capacité de 750mah. Entre mes leds et mon alimentation j'ai installé un relais ON:OFF afin d'allumer mon circuit avec une télécommande à distance.

J'aurais besoin d'aide pour savoir si mon circuit est correct ou pas ? je sais que la consommation de la batterie est rapide mais je n'ai pas beaucoup de place dans ma maquette pour inclure beaucoup d'éléments ou une batterie plus grande.

Je vous joins un schéma (que j'espère explicite) afin d'avoir votre avis et vos retours.

Merci d'avance à tous pour votre expertise.

Schema_Led02.jpg
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[ADN55]

bonjour a mon avis il manque une résistance au moins

[gienas]

Bonjour Jipandcie et tout le groupe

Bienvenue sur le forum.

... J'ai construit une maquette en impression 3D dans laquelle j'ai inclus un circuit de LEDS en parallèle (17 leds SMD 5050 et 33 leds SMD 0402) Elle sont toutes indiquées comme fonctionnant en 3V. Je les alimente avec une batterie rechargeable Li-ion de 3.7V ...

Tu as tout faux dans ton projet. Les LED ne s’alimentent pas en tension (comme tu le penses) mais en courant et c’est ce courant qui va déterminer la luminosité de chacune d’elles. Chaque LED a une tension spécifique différente, ce qui fait que sur une tension fixée, on ne peut pas prévoir le courant qui passera.

Pour avoir des courants égaux, il faut en mettre en série mais on est vite limité.

Là, tu dois mettre une résistance en série dans chaque LED, mais, comme on ne sait pas à quoi ça doit servir il est sûr que la tension batterie ne sera pas constante, donc le courant sera variable donc la luminosité ...

Pour une tension de 3,7V variable, il faut un régulateur de courant pour chaque LED si tu veux une luminosité fixe quelle que soit la l’état de charge de la batterie.

[Jipandcie]

Bonjour Gienas,

j'avoue que je ne comprends pas bien. Je me suis basé sur la logique d'un circuit domestique. en gros quand j'achète une ampoule elle est faite pour aller sur du 220V et il n'y a ni résistance dans l'ampoule ni dans mon circuit domestique donc bêtement je me suis dit que cela marchait de la même manière avec des leds dans circuit miniature

Je n'ai clairement pas la place dans ma maquette pour mettre une résistance à chaque led. Pour moi c'était en gros une batterie 3v alimente des leds en 3V
Toutes mes leds sont glissées par des canaux dans mon model puis tous les fils rouges sont reliés en fil rouge de ma batterie et tous les fils noirs au fil noir de ma batterie

Je ne cherche pas vraiment l'économie de consommation , je cherche seulement à ce que les leds s'allument sans griller jusqu'a ce que la batterie soit déchargée.

[A voir en vidéo sur Futura]

[gienas]

…. j'avoue que je ne comprends pas bien. Je me suis basé sur la logique d'un circuit domestique. en gros quand j'achète une ampoule elle est faite pour aller sur du 220V et il n'y a ni résistance dans l'ampoule ni dans mon circuit domestique donc bêtement je me suis dit que cela marchait de la même manière avec des leds dans circuit miniature …

Malheureusement, ta logique, valable pour les filaments incandescents ne s’applique pas aux LED. En plus les filaments ont un coefficient de température qui tend à "régulariser" (un peu) la luminosité quand la tension varie alors que la LED qui est non linéaire, ne respecte pas la loi d’Ohm.

Tu peux, en mettant "quelques LED identiques" en parallèle, fixer leur courant total par une seule résistance et voir l’effet que fera la variation de tension due à la décharge. Ce n’est pas valable si les LED doivent éclairer car les variations seront inacceptables. Si c’est une simple signalisation, cela peut être applicable.

Mais surtout, ne pas mélanger dans une même série, les variétés qui ne sont pas compatibles. La couleur, rend variable la chute directe, quasiment fixe, d’une LED à l’autre.

[Jipandcie]

Re

Alors actuellement le circuit que j'ai fais fonctionne et mon convient visuellement (les leds n'ont qu'une fonction esthétique, je trouve même qu'elles éclairent un peu trop) mais par contre il décharge a vive allure la batterie en question (environ 1h00 de fonctionnement). Ce qui m'inquiète c'est de savoir si le système est viable dans la durée et ne risque pas de griller les leds ou si il faut au minimum une résistance globale. (mais j'ai vu aussi que la résistance en question pouvait chauffer et je ne sais pas ce qui est acceptable dans ce cas là)

[gienas]

... Alors actuellement le circuit que j'ai fais fonctionne et mon convient visuellement (les leds n'ont qu'une fonction esthétique, je trouve même qu'elles éclairent un peu trop) mais par contre il décharge a vive allure la batterie en question (environ 1h00 de fonctionnement) ...

Il y a, en effet, du danger aussi bien pour la batterie que pour les LED qui pourraient souffrir après une recharge très efficace.

Difficile de savoir quelle valeur de résistance mettre. Il faut connaître la tension de seuil des LED (peut être deux si les deux séries de LED sont très différentes) et calculer les deux résistances possibles.

Il est évident que les luminosité seront moindres, très sensiblement, mais augmenteront l’autonomie.

Le calcul tient compte des tensions de seuil spécifiques des LED, de le tension de batterie et du courant total que l’on fait passer dans les LED.

pour savoir s’il faut deux groupes distincts et deux résistances, il faut savoir si les différences de luminosité actuelles des deux séries sont décelable et acceptables.

[Gérard]

Bonjour,
Regarde ici : https://www.sonelec-musique.com/elec..._alim_led.html

Ton montage n'est pas conforme.

[Jipandcie]

Merci Gérard pour ta réponse. J'ai regardé attentivement le lien que tu m'as fourni et d'aprés celui-ci il serait donc impossible (ou déconseillé) de brancher des leds en parallèle sans y ajouter une résistance pour chacune d'entre elles. Malheureusement je n'ai clairement pas la place pour intégrer une résistance pour chaque led. Est-ce que je peux utiliser une résistance unique pour la totalité des leds en utilisant la formule R = (Ualim - Uled) / Iled (où Iled est la somme de l'intensité parcourue dans chaque led)
Ce qui me donnerait R = (3.7-3) / (0.2x50) = 0.7 ohm

Merci d'avance pour vos retours

[Pascal071]

Bonsoir

Ce qui me donnerait R = (3.7-3) / (0.02x50) = 0.7 ohm

c'est bien 0,7ohm pour 50 Leds, 1Amp au total.
Tu peux essayer 1,5ohm pour les 17 Leds et 1ohm pour les 33 autres
En espérant que la luminosité sera à peu près homogène

concernant la batterie 750mAh, elle tiendra 3/4 heure (théoriquement)
tu peux essayer 15 et 10 ohm, la luminosité te suffira peut être?


Cdlt

[Marcelus]

Bonjour,

pour répondre et expliquer simplement (en réalité c'est un peu plus complexe, mais je vais "vulagriser"), le fabricant ne donne pas une tension de seuil précise, il donne une plage de tension, ce qui signifie que chaque led aura sa propre tension de seuil.

Si l'on prend 2 leds en 3.7V nominal, on pourra par exemple en avoir une dont la tension est de 3.6V, et l'autre dont la tension est de 3.8V.

Le courant dans une led ne varie pas comme dans une résistance, c'est à dire qu'il ne va pas varier de manière linéaire mais exponentielle lorsque l'on va dépasser sa tension de seuil.

La conséquence est qu'en mettant ces 2 leds en parallèle en ne mettant qu'une seule résistance calculée pour 2 fois le courant d'une led, on n'aura pas 50% du courant dans une led et 50% dans l'autre, on aura peut-être 80% dans celle dont le seuil réel est à 3.6V, et 20% dans celle dont le seuil réel est à 3.8V.
Les valeurs que je donne sont juste là pour illustrer mes propos et simplifier leur compréhension, en pratique l'écart pourra être plus faible, mais il pourra aussi être beaucoup plus important.

Pour conclure, je terminerai en expliquant qu'une led va utiliser une bonne partie de la puissance (Puissance = Tension x Courant) qu'elle reçoit pour élever sa température, ou pour le dire autrement, au plus on envoie des watts, au plus ça va chauffer.
Une led, comme la plupart des composants électroniques, à une durée de vie qui dépend de sa température.

Pour prendre un exemple que j'ai souvent employé, et qui surprend presque toujours, un condensateur chimique, celui qui est polarisé et que l'on trouve dans la plupart des appareils avec de l'électronique, a en général une durée de vie de seulement quelques milliers d'heures (1000h = 42 jours).
Pourtant, beaucoup d'appareils fonctionnent plusieurs dizaines de milliers d'heures (10 ans = 88 000 heures) sans que les condensateurs ne décèdent, cela est dû au fait que la durée de vie annoncée par le fabricant l'est pour une température spécifique, en général 85 ou 105°c
Pour le dire autrement, un condensateur pourra "vivre" 1000 heures s'il travaille à 85°C, mais il pourra "vivre" 20 ans (170 000 heures) si sa température ne dépasse pas un trentaine de degrés.

Le même principe s'applique aux leds

[Murayama]

Bonjour!

Moi ce que j'aime bien pour expliquer l'électronique, c'est la l'analogie du plombier
qui a ses diodes, sa loi d'ohm, ses théorèmes de Thévenin et Norton, etc...
Les équations de Maxwell, pas sûr...

Une diode de plombier, c'est ça:



En gros, si la pression d'eau n'arrive pas à pousser le ressort, rien ne passe.
Et à partir du seuil de pression idoine, la valve va commencer à être passante.
À la pression limite, elle va conduire très peu, comme une diode parce que la valve
ne va pas être complètement ouverte, exactement comme dans une jonction
quand il y a trop peu d'électrions qui arrivent à franchir la barrière.
Mais en gros on peut dire que sous la pression de seuil, rien ne passe, et au delà,
tout passe, diode ou valve.

Maintenant, imaginez que vous mettez 2 valves en parallèle. Que va-t-il se passer?
C'est évidemment uniquement la valve qui a le ressort le plus faible qui va devenir
passante. Ensuite si on a un débit tel que la valve faible ne peut plus tout passer,
alors la pression va monter, ce qui va causer l'ouverture de la 2ème.

C'est exactement la même chose pour les diodes. La conduction est exponentielle,
ce qui fait qu'en augmentant la tension, une des 2 diodes va conduire beaucoup et
l'autre très peu. La seule différence, c'est que dans le cas d'une valve, on ne
s'aperçoit pas de la perte d'énergie puisque l'eau refroidit le tout en permanence,
alors que pour les diodes, la plus faible va chauffer puis déposer son bilan et
la 2ème ne tardera pas à faire pareil. Donc même problème avec 30 diodes.
Donc e schéma que vous avez publié est une excellente recette pour tout griller.

Pascal

PS: il me semble avoir déjà posé la question, mais comment doit-on poster des images
pour qu'il n'y en ait qu'une seule "inline" et pas d'autre attachée? Je coche toujours
la case pour poster "inline", ce qui devrait à mon sens supprimer l'autre...
Merci.

[Gérard]

Jipandcie, si avec tous ces avertissements tu montes les LED en // (sans résistances individuelles), on ne pourra plus rien pour toi.

Tu dis ne pas avoir de place, les résistances CMS sont petites, voire très petites.

[Jipandcie]

Merci à tous pour vos réponses. Le fait est que ma maquette possède des passages (en gros des tuyaux qui font le diamètre des fils). Pour mettre des résistances CMS ou autres, il faudrait que je puisse amener tous les fils vers un endroit dans lequel j'aurais la possibilité de réunir toutes les résistances , le relais, l'alimentation, ce qui n'est actuellement pas possible donc je vais devoir revoir ma copie. Comme c'est une discipline que je maitres mal je vais tenter d'appliquer tous vos conseils au mieux de mes capacités.

Merci encore pour toutes ces informations et pour votre aide à tous.

[antek]

Comme suggéré #10 tu peux pour commencer te contenter de 2 résistances, et voir le résultat.
Avant de t'embarquer dans le câblage de 50 résistances . . .

[Gérard]

Comme suggéré #10 tu peux pour commencer te contenter de 2 résistances, et voir le résultat.
Avant de t'embarquer dans le câblage de 50 résistances . . .

Pour moi, ce n'est pas une bonne solution.
Après, chacun fait comme il veut.

[antek]

Tu n'en sait rien, c'est l'effet visuel qui importe.

[gienas]

Bonjour à tous

Tu n'en sait rien, c'est l'effet visuel qui importe.

Je confirme. Nous savons depuis le #6 que l’objectif n’est pas d’éclairer comme ce pourrait être une habitude, mais de scintiller pour former peut être une silhouette d’image.

[Gérard]

Tu n'en sait rien, c'est l'effet visuel qui importe.

Quand quelques LED auront cramées, on reparlera de l'effet visuel.

[antek]

Ben non, tout est fait pour ne pas en arriver là.

[Pascal071]

Bonsoir

Ce ne sera pas le premier montage perso ou du commerce avec des Leds blanches en //
ça ne suit pas les règles techniques mais ça éclaire...

Les premières Leds à cramer seront celles qui ont le V(f) le plus faible.

Cdlt

[Gérard]

Ben non, tout est fait pour ne pas en arriver là.

A bon? Tout est fait?
J'ai de gros doutes.

[Gérard]

Bonsoir

Ce ne sera pas le premier montage perso ou du commerce avec des Leds blanches en //
ça ne suit pas les règles techniques mais ça éclaire...

Les premières Leds à cramer seront celles qui ont le V(f) le plus faible.

Cdlt

Ce n'est pas parce que ça se vend, qu'il faut faire pareil.

[paulfjujo]

bonsoir à tous,


Effectivement .. ça se vend ... et ça crame ... exemple Torche 19 leds ..au depart ... 7 à l'arrivée
En RPC on ne s'embete pas !
l'obsolescence programmée est appliquée .. même sans MCU et programme ...

[antek]

Donc pour de la signalisation (c'est le cas ici) un générateur de tension + résistance présentent un risque ?

[Gérard]

Donc pour de la signalisation (c'est le cas ici) un générateur de tension + résistance présentent un risque ?

Signalisation ou pas, je persiste et signe : JAMAIS de Led en //

Combien de preuves faut-il?
Ce que Paul a dit ne suffit pas?

[antek]

Ce que Paul a dit ne suffit pas?

Ben non, le context est différent.

[Gérard]

Ben non, le context est différent.

Le contexte est le même : LED en //

[antek]

Le contexte est le même : LED en //

J'abandonne . . .

[Marcelus]

Le contexte est le même : LED en //

Bonjour à tous,

j'avais un peu lâcher ce sujet, mais en repassant par là je vois que le problème n'est pas réglé.

Je suis entièrement d'accord avec ce qu'ont écrit Gérard et Paulfjujo

J'ai moi-même pris le temps d'expliquer dans le post#11 pourquoi il ne faut pas mettre directement en parallèle plusieurs leds, en décrivant le problème de la circulation asymétrique du courant dans des leds qui seraient câblées de la mauvaise manière, de leur échauffement, et de l'effet de la température sur la durée de vie des composants électroniques.


Le seul cas pour lequel il serait possible d'alimenter plusieurs leds en parallèle avec une seule résistance, ce serait de calculer cette dernière de sorte que le courant , pour la tension maxi de la batterie et pour la tension de seuil de led la plus basse, ne dépasse pas le courant maximum acceptable pour une seule led.
En faisant ainsi, on s'assure que même si 100% du courant passait dans une seule led, elle ne serait pas endommagée.

Il y a 2 gros inconvénients à cette solution :
- Si par le plus grand des hasards les leds sont strictement identiques, la luminosité va être très faible à cause du nombre de leds, 33 il me semble, qui vont devoir se partager la puissance nominale d'une seule led
- Vu le nombre de leds et vu le très faible courant en jeu, il est plus que probable qu'il va y avoir d'énormes différences de luminosité entre différentes leds du circuit, donnant ainsi un rendu pas du tout homogène


Et ... bon chance !