Je voudrais faire un montage de 4 leds Blanches en parallèle avec une alimentation de 9v. Le but est très simplement l’éclairage intérieur d'une boite (vibration/moto)
- Voici les caractéristiques d'une led. 3,3v à 4v et 20mA (led de 3mm 7000k)
Je ne souhaite pas réaliser de montage en série pour des raisons de continuité de service si l'une d'elle claque. Mais je ne suis pas arc-bouté non plus.
J'aimerai trouver le meilleur compromis. Durabilité de la pile 9v et service lumière, en privilégiant la durabilité même luminosité plus faible.
La taille de la boite étant petite (15cmx15cmx5cm) et avec 4 leds ça devrait bien éclairer l’intérieur en roulant à moto.
Merci Beaucoup
Sincèrement merci, j'ai bien entendu cherché de mon coté mais je doute sur plusieurs points.
Les valeurs de résistance pour chacune des lampes. ?
Avant de commencer, quelques rappels sur la différence parallèle / série s'impose :
- en parallèle, la tension est la même tandis que les courants s’additionnent.
- en série, les tensions s'additionnent tandis que le courant reste le même.
Imaginons que chaque LED a besoin de 3.7V et un courant de 10mA, alors on a :
- si connecté en parallèle, il faut 3.7V et 40mA
- si connecté en série, il faut 14.8V et 10mA
Au final, une mise en parallèle consomme plus de courant tandis qu'une mise en série nécessite une tension plus élevée.
La résistance quand à elle va absorber l’excédant de tension sans changer le courant.
Si tu veux consommer le moins possible, tu as donc tout intérêt d'opter pour un montage série plutôt qu'un montage parallèle.
Cependant, tu ne peux pas mettre les 4 en série car il faudrait une tension de 14.8V.
Le juste milieux serait donc de faire 2 blocs parallèle composé chacun de 2 LED en série.
Ainsi, cela va consommer 20mA et nécessiter une tension de 7.4V.
Cela consommera donc 2 fois moins de courant que si tu avais mis tes LED en parallèle.
Coté résistance, il faut impérativement une résistance par chaine de LED en série.
Si tu optes pour le montage 2x2 que je te propose, il te faut donc 2 résistances.
Mais si tu préfères quand même le montage 4 parallèles, alors c'est 4 résistance qu'il te faudra.
Pour le calcul de la résistance, la loi d'ohm donne U = R * I et donc R = U / I.
Avec un montage en 2x2, chaque chaine (2 LED par chaine) consomme 10mA et 7.4V, donc il faut une résistance qui encaisse les 1.6V de trop et 10mA, soit R = 1.6 / 0.01 = 160 ohm, qui l'on arrondira à 150 ou 180 ohm pour une valeur plus classique.
Avec un montage en 4x1, chaque chaine (1 LED par chaine) consomme 10mA et 3.7V, donc il faut une résistance qui encaisse les 5.3V de trop et 10mA, soit R = 5.3 / 0.01 = 530 ohm, qui l'on arrondira à 470 ou 560 ohm pour une valeur plus classique.
Après, c'est à toi de voir quel courant tu veux faire passer exactement en fonction de la luminosité souhaitée.
J'ai fais mes calculs avec 10mA qui est un bon compromis mais tu peux très bien les refaire avec un autre courant sachant que plus le courant est élevé, plus ça éclairera fort et plus la pile se videra vite.
A noter qu'une pile 9V alcaline dispose d'une capacité d'environ 500mAh, ce qui t'offrira 500/20= 25 heures d'autonomie si tu consommes 20mA dessus.
Je trouve ce sujet des mois après et je te tire mon chapeau Lorrio de donner une explication si complète et si claire à un cas particulier, avec toutes les possibilités de montage. Je ne sais pas si tu as été remercié pour ce travail (le post semble avoir été abandonné), mais je le fais car cela va m'être bien utile pour rénover une vieille lampe frontale et en réutilisant les leds SMD d'une ampoule premier prix sur une pile 9V rechargeable avec des résistances de récup.
A moins de sélectionner les LEDs une par une, elles vont toutes avoir une tension de seuil \(V_f\) légèrement différente. Et comme elles sont en parallèle, elles vont toutes avoir à leur borne la même tension donc un courant différent :
Les LEDs avec le \(V_f\) le plus faible vont recevoir plus de courant que les autres, ce qui va les faire chauffer plus, et en chauffant \(V_f\) va encore baisser (parce que cette tension dépend aussi de la température), ce qui va encore augmenter un peu plus le courant. Donc elles auront un risque de griller plus vite, et seulement après ça, ce sont les autres qui vont se partager le courant de celles qui viennent de mourir.
De plus, comme la luminosité est proportionnelle au courant qui traverse la LED, il peut y avoir des différences plus ou moins visibles entre les LEDs si le courant est différent d'une LED à l'autre.
Les LEDs bleus et blanches ont besoin d'une tension autours de 3.6V pour s'allumer donc avec seulement 2 piles, cela ne suffit pas.
Il te faut impérativement utiliser un petit montage électronique pour augmenter la tension.
Deux solution possible :
- soit tu bricoles un petit montage basé sur l'effet Joule Thief (tu trouveras pleins de choses sur google à ce sujet et des vidéos explicative sur Youtube)
- soit tu achètes un petit module DC/DC de type boost qui pourra augmenter la tension.
On trouve beaucoup de petit module boost sur amazon sortant du 5V (pour alimenter un truc USB) avec une tension d'entrée entre 2 et 4V (typiquement une batterie lithium).
Je suis nouveau sur le site. L'explication de Lorrio est limpide - je n'ai pas trouvé mieux jusqu'à présent.
Maintenant, il y a un problème, à moins, évidemment, que j'aie loupé quelque chose:
- une ligne de l'explication de Lorrio mentionne "R = 1.6 / 0.01 = 160 ohm". C'est OK
- un des lignes suivantes de Lorrio (ainsi que MichelBillaud) mentionne "R = 5.3 / 0.01 = 5300 ohm" - Ce ne serait pas 530 ohm, plutôt ?!? - à moins qu'il soit multiplié par 10 pour une raison que je n'aie pas vue.
Bien à vous,
CD
- Edité par ChristopheDumonceau 5 mai 2021 à 17:33:01
Mais je ne suis pas sur de bien comprendre, si l'on reprend ces indications :
- en parallèle, la tension est la même tandis que les courants s’additionnent.
- en série, les tensions s'additionnent tandis que le courant reste le même.
Cela veut dire que la tension entre chaque LED à tendance a baisser ?
Et par conséquent, la dernière LED sera moins éclatante que la première ?
Aussi, si l'on reprends la méthodologie de vos anciens calculs, et que j'ai 3 LED de 2.9V (avec une conso de 0.1A) en série et que je dispose d'une alimentation 9 Volts on aura donc besoin d'une résistance qui encaisse 9 - 3*2.9 = 0.3 V, soit R = 0.3V/0.1A = 3 Ohm. C'est correct ?
Merci d'avance pour votre aide et votre bienveillance.
> Cela veut dire que la tension entre chaque LED à tendance a baisser ?
La tension entre chaque led, ça n'existe pas. Ce qui existe, c'est la différence de tension entre les bornes d'une led, ou entre deux points du circuit.
>Et par conséquent, la dernière LED sera moins éclatante que la première ?
Si les leds sont en série (+ la résistance limitatrice), le courant qui passe est le même dans tous les éléments, ça ne dépend pas de leur ordre dans le circuit. Si elles sont à peu près du même modèle, elles brilleront à peu près pareil pour le même courant.
Il va peut être y avoir un léger problème avec une résistance de 3 Ohm, qui n'est pas grand chose. Les diodes ont une résistance interne, qui n'est sans doute pas négligeable par rapport à 3 ohmn surtout si on la multiplie par 3. Donc le calcul de la résistance limitatrice...
Merci de ton aide et de m'avoir remis en tête des principes de base ^^.
Pour le soucis de la faible résistance quelle solution puis-je adopter ? Suis-je "autorisé" dans ce cas précis à ne pas mettre de résistance pour protéger mes LEDs en séries ?
Sinon, il n'est pas possible d'alimenter tes 3 leds en série avec une source de tension de 9V si les leds présentent réellement une tension de 2,9V. La tension aux bornes de la résistance de limitation du courant serait soumise à une tension trop faible qui serait trop dépendante des variations de la tension d'alim et de celle des leds.
la conséquence serait l'impossibilité de garantir un courant relativement constant dans les leds.
Exemple: je reprends tes calculs qu aboutissent à une résistance de 3 ohms. Supposons que tu alimentes désormais tes leds avec une pile correctement chargée qui présente une tension de 9,3V: les courant va être doublé dans les leds, ce qui peut être dangereux pour elles si elles ne le supportent pas.
Et dans le cas où la pile serait un peu plus déchargée et ne présenterait plus que 8.8V: il n'y aurait plus que 3.3 mA dans les leds.
D'accord, donc dans un cas idéal ça pourrait fonctionner mais malheureusement ce n'est jamais le cas c'est ça ?
Merci zoup de me faire penser a des problèmes supplémentaires
Je comprends mieux maintenant, et il y a une partie de l'article de Gérard68 qui traite de mon cas (du moins très ressemblant) mais je n'étais pas arrivé jusque la ^^.
J'ai une dernière question, en réalité je ne comprends pas bien le terme une LED consomme 2.9V, imaginons on prends la datasheet de cette LED https://fr.rs-online.com/web/p/leds/1736416. On peut y voir :
Forward voltage
VF (min.) 2.70 V VF (typ.) 2.95 V VF (max.) 3.20 V
Mais donc est-ce je doit considérer que ma LED consomme 2.9V (2.95V) ou bien je peux jouer avec VF min ou VF max dans mes calculs ?
Merci d'avance et désolé si mes questions sont un peu simpliste
J'ai une dernière question, en réalité je ne comprends pas bien le terme une LED consomme 2.9V
Je ne vois pas où on parle d'une led qui consomme 2.9V. En tout cas on n'utilise pas "consomme" en parlant de sa tension.
HugGuh a écrit:
Mais donc est-ce je doit considérer que ma LED consomme 2.9V (2.95V) ou bien je peux jouer avec VF min ou VF max dans mes calculs ?
Les valeurs de Vf correspondent à un courant et une température de fonctionnement donnés. En principe, pour que ça fonctionne à coup sûr, on se place dans le cas le plus défavorable et on prend ensuite une marge de sécurité.
Il faut également prendre en compte le fait que ce genre de composants présente une dispersion non négligeable de ses caractéristiques.
Je ne vois pas où on parle d'une led qui consomme 2.9V. En tout cas on n'utilise pas "consomme" en parlant de sa tension.
Désolé, je me suis trompé, on parlait d'une intensité a ce moment la.
En tout cas merci beaucoup de votre aide. J'ai encore quelques points d'ombre mais ça s’éclaircit
Bonne journée !
montage 4 leds en parallèle
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