Alimentation d'une led en alternatif

Sur cette nouvelle rubrique, pas de questions idiotes: tout le monde a débuté un jour. À tous ceux qui se lancent, qui osent, c'est ici que ça se passe.

Alimentation d'une led en alternatif

Messagepar jc59
28 Mar 2024, 19:41

Bonjour à tous,

A la suite de diverses questions qui m'ont été posées, je reviens (encore :) ) sur ce problème de protection d'une led alimentée en alternatif.
On trouve couramment une diode ajoutée en série, mais est-ce la bonne solution ?

En consultant les datasheets des fabricants, on relève les tensions inverses (Reverse voltage, en anglais) maximales supportées par ces composants. En voici par exemple deux extraits :


On s'aperçoit que pour des diodes telles que la famille des très courantes 1N400x, les tensions inverses supportées peuvent atteindre plusieurs centaines de volts (1000 V en continu, 700 V en régime variable ; RMS = Root Mean Square soit "valeur efficace" en français). La différence entre ces versions allant de la 1N4001 à la 1N4007 réside justement dans cette tension inverse supportée.

Par contre, il en est tout autrement des leds où la tension maximale inverse supportée n'est que de quelques volts (souvent 5 V). Le réflexe est souvent de mettre une diode en série, mais analysons ce qui se passe lors de l'alternance négative de la tension d'alimentation dans les deux cas suivants :



- 1er cas, la diode est en série :
Diode et led sont bloquées. Le courant est nul, et donc aussi la tension aux bornes de la résistance. La tension de la source se partage aux bornes de la diode et de la led, sans que l'on puisse les déterminer. La tension inverse aux bornes de la led risque fort de dépasser les 5 V et de l'endommager.

- 2nd cas, la diode est en parallèle inverse avec la led :
Cette diode reste bloquée quand la tension est positive.
Et elle conduit lors de l'alternance négative qui nous concerne. La tension à ses bornes vaut (environ) 0,7 V. La tension inverse aux bornes de la led est donc limitée à 0,7 V, bien en-deçà des 5 V et elle est protégée.

Désolé pour ces propos un peu techniques pour les débutants :)

Remarque : Le problème se pose avec l'habitude gardée de l'époque où le "transfo" délivrait du continu variable pour les locos et avait une sortie alternative pour les accessoires. Je préfère nettement alimenter en continu accessoires, éclairages, ... (et en digital ne pas surcharger inutilement le signal DCC) surtout quand on trouve des alim à découpage 12 ou 15 V 3 A ou plus pour une quinzaine d'euros, voire moins.

Jean-Claude
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Re: Alimentation d'une led en alternatif

Messagepar vdm
29 Mar 2024, 06:28

Merci pour l' exposé, je mettrai désormais en pratique.
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Re: Alimentation d'une led en alternatif

Messagepar efel
29 Mar 2024, 23:14

jc59 a écrit:...
Diode et led sont bloquées. Le courant est nul, et donc aussi la tension aux bornes de la résistance. La tension de la source se partage aux bornes de la diode et de la led, sans que l'on puisse les déterminer. La tension inverse aux bornes de la led risque fort de dépasser les 5 V et de l'endommager.
..

Bonjour,
Le courant inverse d'une diode de signal, type 1N4148, largement employée avec les LEDs, est de 25 nA max (25 millionièmes de mA)! Je pense qu'aucune LED ne présentera 5V à ses bornes avec un tel courant inverse. Il n'y a donc aucun problème. D’ailleurs Viessmann ( et sans doute d'autres) livre ses signaux équipés de LED avec une telle diode à mettre en Série.
Ceci étant, la solution avec diode en parallèle sur la LED marche également très bien. Elle ajoute à la consommation, mais ce n'est pas forcément un point critique.
Cordialement,
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Re: Alimentation d'une led en alternatif

Messagepar PaulXpress
30 Mar 2024, 08:00

efel a écrit:Le courant inverse d'une diode de signal, type 1N4148, largement employée avec les LEDs, est de 25 nA max (25 millionièmes de mA)! Je pense qu'aucune LED ne présentera 5V à ses bornes avec un tel courant inverse. Il n'y a donc aucun problème.

Si je suis d'accord avec ton raisonnement aux bornes de la résistance, il n'est pas valable pour les diodes, dans ce cas ce n'est pas la loi d'Hom qui s'applique. Avec un courant de 0,5 μA la chute de tension dans une résistance de 1 K Ω est de 0,005 V, autant dire que la totalité de la tension se retrouve aux bornes des deux diodes.
Lorsque la tension inverse devient suffisamment grande, l'énergie du champ électrique devient suffisante pour permettre aux électrons de passer en bande de conduction (effet Zener). Ces derniers franchissent la jonction de la diode par effet tunnel. Il s'agit d'un effet qui peut avoir lieu à une tension d'autant plus faible que la zone de jonction est mince.
Jean-Paul

HO Fleischmann Profi. RocRail. ECoS (locos) et DR5000 (accessoires). EcosDetector (occupation), Uhlenbrock 63330 et Hall (passage). SwithPilot Servo (aiguillages) et Digikeijs DR4018 (éclairage et signalisation).
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Re: Alimentation d'une led en alternatif

Messagepar efel
01 Avr 2024, 11:13

Répondre avec quelques infos glanées çà et là sur le net et plus ou moins bien comprises n'impressionnent que les non-électroniciens.
Je n'ai jamais lu d'article sur le claquage de LED par effet Zener. Nul doute que tu pourras me fournir un lien.

Claquer une LED avec un courant inverse de 25nA mériterait une communication à l’académie des sciences.

Tu devrais faire part de tes réflexions à Viessmann et bien d'autres qui fournissent une diode à mettre en série avec leurs LED utilisées en AC.
Cordialement,
efel
 
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Re: Alimentation d'une led en alternatif

Messagepar PaulXpress
01 Avr 2024, 13:27

Bonjour Effel,

Il est facile en se réfugiant derrière le pseudo d'un homme illustre de dire moi je sais, vous ni connaissait rien. Ce n'est pas parce que tu l'affirmes haut et fort que tu as forcément raison.
Je te signal quand même que nous sommes au moins deux à soutenir cette thèse.
Si je m'en réfère cet autre poste, où j'avais bien pris soin de te caresser dans le sens du poil, qu'elle fut ma déception de ta réponse bidon où tu confirmes que finalement tu n'en connais pas plus que nous.

Jean-Paul
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Re: Alimentation d'une led en alternatif

Messagepar efel
01 Avr 2024, 14:56

PaulXpress a écrit:,
...
Je te signal quand même que nous sommes au moins deux à soutenir cette thèse...

Là, je m'incline devant cet argument scientifique sans appel :mdr:

Je renonce à convaincre quiconque qu'on ne détruit pas une LED en lui faisant passer un courant inverse de 25nA (25 milliardième d’ampère, quand même!).
D'ailleurs, chez Viessmann, il n'y a que des incapables et la boîte va bientôt crouler :cry:

Désolé d'avoir perturbé vos certitudes.
Cordialement,
efel
 
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