Câblage correct des LED Connexion parallèle série Vs : 6 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Dans ce instructable, nous parlons de LED - Light Emitting Diodes et comment nous pouvons les connecter si nous avons plusieurs unités. C'est une leçon que j'aurais aimé savoir dès le début car à l'époque où j'ai commencé à bricoler des circuits électroniques, j'ai construit quelques projets avec des LED qui, disons, auraient pu être améliorés si je savais ce que je vais présenter dans ce instructable.

Étape 1: Regardez la vidéo

La vidéo décrit les différentes méthodes de connexion avec leurs avantages et inconvénients, des choses que j'ai apprises en faisant mes propres erreurs. Il contient des exemples schématiques et tout est expliqué avec des mots simples pour que tout le monde puisse comprendre. Ce sont des choses subtiles qui sont présentes dans la vidéo que nous sommes exclus de cette instructable par souci de simplicité.

Étape 2: Commandez les pièces nécessaires

Si vous envisagez de construire des projets avec des LED, vous aurez peut-être besoin de LED:-) Vous en avez peut-être déjà, mais si vous en avez besoin de plus, vous pouvez obtenir une très bonne affaire en commandant des kits d'assortiment sur ebay ou aliexpress. Ces kits d'assortiments peuvent avoir différentes tailles et formes, vous pouvez les trouver avec des LED SMD ou des LED Through Hole mais une chose est sûre, ils contiendront des LED de couleurs différentes, parfois même de tailles différentes.

J'ai un assortiment de LED SMD en deux tailles 0603, 0805 et cinq couleurs: rouge, vert, bleu, jaune, blanc car ce sont les tailles et les couleurs que j'utilise couramment dans mes projets. J'ai un autre kit d'assortiment de LED à trous traversants de tailles 3 mm et 5 mm également en cinq couleurs: rouge, vert, bleu, jaune, blanc.

Voici quelques liens vers où vous pouvez trouver ces kits d'assortiments:

• Amazon: Kit LED SMD, Kit LED traversant.
• Aliexpress: Kit LED SMD, Kit LED Traversant.
• Ebay: Kit LED SMD, Kit LED traversant.

Pendant que vous commandez les LED, vous pourriez également être intéressé par quelques outils comme un fer à souder ou un jeu de tournevis. J'ai fortement recommandé le fer à souder TS100 et le kit de tournevis Xiaomi Wiha. Ces deux articles ont un excellent rapport qualité/prix:

• Bangood: Fer à souder TS100
• Banggood: Kit de tournevis Xiaomi Wiha
• Aliexpress: fer à souder TS100
• Aliexpress: Trousse de tournevis Xiaomi Wiha

Étape 3: Tension directe et courant direct

Commençons par parler de la tension directe et du courant direct, ce sont deux paramètres de base que vous devez connaître. Une LED est donc une diode qui émet de la lumière dans certaines conditions. Il aura une tension directe qui est le niveau auquel la diode commence à conduire. Prenons par exemple une LED verte qui a généralement une tension directe d'environ 1,9V. La LED commencera à conduire lorsque la tension aux bornes de son anode et de sa cathode est d'au moins 1,9 V. Donc, si vous connectez une source de tension de 1,5 V à cette LED, elle ne conduira pas, elle ne s'allumera pas. Si vous appliquez par exemple 3V, il commencera à conduire, la LED s'allumera.

Une fois qu'elle commence à conduire, la LED laissera passer le courant, mais s'il n'y a rien pour limiter le courant, elle continuera à augmenter, au-dessus du courant direct nominal, la jonction à l'intérieur de la LED fondra essentiellement, endommageant la LED. C'est pourquoi nous avons un paramètre appelé courant direct. Le fabricant de la LED caractérisera la pièce et mentionnera ce courant direct auquel il est sûr de faire fonctionner la LED sans la détruire. Une valeur typique pour le courant direct de LED peut être de 20 mA. Parfois, si vous voulez être très prudent, vous pouvez concevoir le circuit avec une marge de sécurité. Il est recommandé de laisser une marge de 25% et d'aller en dessous du courant nominal complet si l'application le permet. Surtout pour un petit indicateur LED, vous n'aurez pas besoin d'utiliser le courant nominal complet.

Étape 4: Limiter le courant avec une résistance

Ainsi, afin de limiter le courant et d'éviter de dépasser le courant direct spécifié, nous pouvons ajouter une résistance dans notre circuit. Pour calculer la résistance, nous devons utiliser les deux paramètres mentionnés précédemment: la tension directe et le courant direct ainsi que la tension d'alimentation de notre circuit.

Nous savons que la LED baissera de 1.9V tandis que la résistance devra baisser les 1.1V restants jusqu'à notre tension d'alimentation. Sachant que le courant direct de la LED est de 20mA, nous pouvons calculer la valeur de la résistance en utilisant la loi d'ohm. R = U / I et dans notre cas, U est de 1,1 V divisé par 20 mA, ce qui donne 55 ohms.

Étape 5: Connexion des LED en parallèle

Comme vous pouvez le voir, il est assez simple de limiter le courant et de piloter une seule LED, mais que se passe-t-il si nous avons besoin de plus de LED ?

Nous pourrions les connecter en parallèle et utiliser la même résistance pour limiter le courant mais nous rencontrons quelques problèmes. D'abord en raison des variations dans le processus de fabrication, chaque LED aura une tension directe légèrement différente, cela signifie qu'elle tirera un courant légèrement différent qui pourrait entraîner un éclairage inégal ou même une défaillance de la LED si elle est entraînée sur le courant spécifié.

Dans les applications modernes comme par exemple le rétroéclairage de l'écran, il est très important d'avoir un éclairage uniforme sur toutes les LED. Il vaut donc mieux éviter de brancher des LED en parallèle.

Étape 6: connexion des LED en série

La meilleure façon de connecter plusieurs LED pour avoir le même courant entraînant chaque LED serait en série. Vous connecteriez les 5 LED que nous avions précédemment en série et les piloteriez avec une source de tension constante, comme avant de limiter le courant avec une résistance. Et on pourrait penser que le problème est résolu, mais le problème n'est que partiellement résolu en raison d'une autre propriété des diodes qui s'applique également aux LED.

La tension directe diminuera avec une augmentation de la température. Si la tension directe chute, le courant direct augmentera, chauffant encore plus la LED. Et il y a une autre propriété que nous devons connaître de la courbe exponentielle entre la tension directe et le courant direct. Cela nous indique qu'avec un petit changement de tension directe, nous obtenons un grand changement de courant direct et cela pourrait potentiellement conduire à une défaillance de la LED en raison d'un emballement thermique.

Donc, la façon dont nous résolvons ce problème est d'utiliser une source de courant constant. De nos jours, il existe de nombreux circuits intégrés spécialement conçus pour piloter des LED avec un courant constant car les avantages sont clairs. On pourrait argumenter que si vous avez des LED en série, si l'une d'entre elles tombe en panne, toute la chaîne sera inactive et c'est vrai d'un point de vue électrique mais dans la pratique, les LED sont devenues si fiables que si le circuit est correctement conçu, il est très peu de chance qu'une LED tombe en panne pendant la durée de vie indiquée

Donc, c'est tout, j'espère que cette instructable a été utile si c'est le cas, veuillez laisser un commentaire ou appuyez sur le bouton J'aime ou n'aime pas pour m'envoyer des commentaires.