Transformation d'1 alimentation PC ATX pour LED 3W dimmable

[Christian]

Bonjour Jean-Marie,

Tu as donc le même comportement sur ton mutimètre que chez moi.
Pourrais-tu essayer une chose: Placer la Led à disons la moitié de sa puissance, mesurer d'abord à froid, puis laisser chauffer le montage un bon moment et finalement relevé encore la mesure.
Chez moi les mesures ne sont pas stables, plus la Led chauffe, plus l'ampérage monte.
Les différences sont très petites, mais avec la résistance de mesure 1 ohm et le volmètre, c'est très visible !
(nb. ma résistance chauffe très peu, c'est une 3W à 10W)
A+

[JeanMarie]

Hello Christian,

Voilà, j'ai fait les mesures que tu m'as demandées. J'ai placé le potentiomètre à un peu plus de la moitié de la course. A noter que la mesure n'est pas prise sur la résistance de 1 Ω car celle-ci n'est pas encore en place, mais sur la résistance de 3,3 Ω shuntée par une résistance de 5,6 Ω.
J'ai fait la première mesure à 20h30 et elle indiquait 545 mV.
J'ai fait la deuxième mesure à 23h et elle indiquait 570 mV.
Cette augmentation de 25 mV représente 4,6 %. Je ne sais pas si c'est vraiment significatif. Ton augmentation est-elle plus importante ?
Il faut dire qu'après 2h30 de fonctionnement, le radiateur de la LED est à peine tiède.

[Christian]

Merci Jean-Marie !
Ca me rassure car je doutais un peu de mon montage.
Je n'ai pas relevé l'augmentation exacte de mon côté, mais de mémoire c'est du même ordre de grandeur (quelques %).
C'est certainement négligeable en ce qui nous concerne mais c'est bien de le savoir.

En revanche, n'y aurait-il pas un moyen de surveiller la température de la LED à travers ces mesures de courant ??
Juste pour le fun, comme j'ai une double sonde de température, je tâcherai de voir ce que cela donne en mesurant à la foi la temp. de la LED et la résistance sur une période donnée.
A+

[Gérard Weiss]

Bonsoir à tous, Jean-Marie, Christian,

Christian :
Chez moi les mesures ne sont pas stables, plus la Led chauffe, plus l'ampérage monte.

C'est le problème lorsqu'on alimente une LED en tension ou presque : le courant traversant la LED est naturellement instable et difficile à contrôler. C'est pourquoi il faut le stabiliser en mettant en série de la LED une résistance de ballast de valeur suffisante.

081104_LED avec et sans ballast.jpg

Ce graphique représente la relation tension - courant d'une LED seule (courbe du bas) et d'une LED avec différentes résistances en série : 1ohm, 2ohm et 4ohm. La courbe du bas est établie à partir d'un graphique donné précédemment par Christian et les autres d'après la relation U = Uo + R x I avec :
Uo = tension aux bornes de la LED donnée par la courbe du bas en fonction du courant I,
R = résistance de ballast.

Dans le cas de la LED seule, on voit que le courant passe de 0,5A à 1A lorsque la tension passe de 0,6V à 0,9V environ. En d'autres termes, le courant double lorsque la tension augmente de 0,3V, soit moins de 10%. Comme la courbe de la LED est approximativement exponentielle, une nouvelle augmentation de 0,3V doublera encore le courant et le fera passer de 1 à 2A, alors que la LED passera de vie à trépas ! Par conséquent, une LED alimentée en tension est difficilement contrôlable et recquérerait une tension d'alimentation très précise.


Les choses changent lorsqu'on met une résistance R en série avec la LED.

Avec R = 1ohm seulement, on voit que le courant passe maintenant de 0,5A à 1A lorsque la tension augmente de 4,9V - 4V = 0,9V environ, soit +22,5% au lieu de +10% précédemment, mais ce n'est pas encore bien confortable.

Avec R = 4ohm, cette même variation de courant est obtenue avec une augmentation de la tension de 7,9V - 5,6V = 2,3V environ, soit maintenant +41%. Le courant traversant la LED est maintenant facile à contrôler . (L'inconvénient est que ça chauffe deux fois plus !)

On voit aussi que la résistance de ballast permet de réduire la dépendance du courant traversant la LED avec les variations de tension aux bornes de la LED, ces variations de tension pouvant résulter des variations de caractéristiques d'une LED à l'autre, de son échauffement, etc.


Bien amicalement,
Gérard

[Christian]

Bonjour Gérard, tous,

Je comprends bien le problème de l'alim en tension et ses inconvénients, mais j'ai quand même l'impression que l'élévation de la température de la LED influence passablement ces mesures (fines) …
Pour comparer, je vais faire la même expérience avec le Luxdrive (driver en courant constant) et voir les différences avec mon montage Pic* !

A+

* viewtopic.php?f=60&t=2262
sur celui-ci, j'ai une plage de 3.73V à 6.7V pour env. 8mA à 1000mA (mesuré après la résistance 1 ohm)

[JeanMarie]

A mon tour de donner quelques mesures.

J'ai mis en place la petite plaquette additionnelle comportant les 10 résistances en parallèle pour faire 1 Ω, ainsi que le Trimmer et les autres résistances.

P1010925.jpg (90.09 Kio) Vu 7012 fois

Lorsque je mesure l'ensemble des résistances, je passe de 1,9 Ω (Trimmer au plus bas) à 3,6 Ω (Trimmer au plus haut). Selon le calcul, l'ensemble des résistances devait passer de 2,32 Ω à 2,85 Ω. Je rappelle que mon multimètre n'est vraiment pas précis pour mesurer des résistances aussi faibles.

Avant de vous donner les mesures faites sur la résistance de 1 Ω, il faut que je vous dise que j'ai essayé de remplacer le potentiomètre 100 K linéaire par un 100 K logarithmique. Moi qui croyais par mes calculs que le potentiomètre linéaire était adapté à la situation, j'ai eu la surprise de constater que le potentiomètre logarithmique donne une bien meilleure impression de progressivité de la luminosité. Tu te souviens, Christian, que j'avais décrit au début de la course du potentiomètre un bond de luminosité, après quoi la progression paraissait plus linéaire. Avec le potentiomètre logarithmique, ce bond a complètement disparu. La luminosité semble suivre exactement le mouvement de l'axe. En ce qui concerne les mesures prises sur la résistance de 1 Ω, elles varient de 2 mV (pot. au minimum) à 500 mV (pot. au maximum) (ce qui correspond donc à une variation de courant de 2 mA à 500 mA). La position du trimmer n'influence que très peu ces mesures. C'est bizarre. Je m'étonne aussi de n'arriver qu'à 500 mA. C'est dommage que je ne puisse voir l'onde avec un oscilloscope car logiquement, je devrais arriver aux alentours de 700 mA.

En appuyant sur le bouton-poussoir, je rappelle qu'on sature complètement le transistor, indépendamment de l'oscillateur. Comme je l'ai déjà dit, on obtient un peu plus de luminosité. Ici, le trimmer influence nettement la mesure. On passe de 657 mV ( = 657 mA) à 932 mV ou mA. A l'aide du trimmer, il est possible de régler très précisément la mesure à 700 mA par exemple. Je n'ai pas regardé cette fois la dérive éventuelle avec la T° de la LED. A nouveau, je ne comprends pas très bien pourquoi le trimmer a une telle influence ici, et pas lorsque l'oscillateur commande le transistor.

[Gérard Weiss]

Bonsoir Christian,

Je comprends bien le problème de l'alim en tension et ses inconvénients, mais j'ai quand même l'impression que l'élévation de la température de la LED influence passablement ces mesures (fines) …

Bien sûr, mais cette influence décroit lorsque la résistance de ballast augmente.
Ces considérations justifient le premier schéma de Jean-Marie comportant un circuit intégré LM317 utilisé en générateur de courant. Dans ce cas, le courant traversant la LED n'est plus influencé par les variations de caractéristiques de celle-ci. Mais il faut alors une tension d'alimentation en amont plus importante pour que le LM317 puisse fonctionner correctement. On en a déjà parlé.

Bien amicalement,
Gérard

[JeanMarie]

J'ai un peu progressé dans la compréhension de mes mesures "bizarres". Afin de m'affranchir de l'oscillateur à 6000 Hertz, j’ai provisoirement ajouté un condensateur de 47 µF en parallèle avec le condensateur existant. En augmentant considérablement la constante de temps, l’oscillateur se transforme en un clignotant changeant d’état environ toutes les 5 secondes, ce qui permet de faire les mesures suivantes aux bornes de R4, à la base du transistor, sur le collecteur et sur la sortie du NE555. (Les mesures en noir sont faites pendant le temps OFF, celles en rouge pendant le temps ON)
Voici une première série de mesures prises sans R3

Clignotant sans R3.jpg (61.48 Kio) Vu 6950 fois

Ces mesures font découvrir plusieurs choses.

Tout d’abord, lorsque R3 est hors-service (1er schéma), le courant traversant la LED n’atteint que 485 mA pendant le temps ON. C’est nettement moins que les 700 mA désirés. Cette mesure me suggère que le transistor n’est pas complètement saturé. Cette hypothèse se confirme en examinant la tension du collecteur qui devrait être 0,10 V lorsque le transistor est passant, alors qu’il atteint 0,82 V.

Voici maintenant les mêmes mesures avec R3 branché

Clignotant avec R3.jpg (61.27 Kio) Vu 6949 fois

Lorsque R3 est en service par le bouton poussoir (2ème schéma), on constate encore (mais dans une moindre mesure) une influence des temps ON et OFF du NE555, malgré la polarisation de la base par R3. Il n’y a que pendant le temps ON que la tension du collecteur descend à peu près à 0,10 V.

Ici, je fais appel à tous ceux qui sont familiers avec les transistors. Pourquoi le transistor n’est-il pas correctement saturé ? Que faudrait-il faire ? Est-ce le courant de base qui est insuffisant ? Dois-je diminuer la valeur de R2 et R3 ? (Le NE555 est capable de fournir un courant de sortie de 200 mV). Faudrait-il commander la base du 2N3055 à l’aide d’un premier transistor en montage Darlington ? Je serais heureux de lire vos suggestions.
Voici les caractéristiques du 2N3055.

2N3055 DataSheet.jpg (130.69 Kio) Vu 6947 fois

[Maraussan]

Quitte à faire pas simple, mais très beau :

Alum1.jpg (180.91 Kio) Vu 6654 fois

[JeanMarie]

Hello Alain,

Laisse-moi deviner.

Tu veux remplacer la LED du microscope par une ampoule d'éclairage d'autoroute !