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de lumières > Eclairage à leds 005
Dernière mise à jour : 10/10/2009Présentation
Deux réalisations sont proposées ici, qui permettent d'allumer des leds sur le réseau EDF 230 Vac. Les leds utilisées sont de type haute luminosité, et sont "sous-exploitées", le courant les traversant étant bien inférieur à leur courant nominal. Avec le premier montage (schéma 005a), les leds sont toujours allumées quand le secteur est présent, et restent allumées pendant 30 secondes à une minute si le secteur disparait, grâce à une petite réserve d'énergie constituée par des condensateurs de forte valeur. Avec le second montage, les leds sont éteintes quand le secteur est présent, et elles s'allument quand le secteur disparait, pour rester allumées pendant 30 secondes à une minute si le secteur ne revient pas tout de suite. Il ne s'agit donc pas d'éclairages de secours faits pour s'éclairer pendant des heures en cas de panne de courant !Avertissement
Montage directement relié au secteur, lire cette page avant de continuer.Le schéma 005a (leds toujours allumées)
Ce premier est le plus simple des deux, il s'agit d'une alimentation sans transformateur produisant une tension continue de +15 V, suivie de quelques leds. Rien de plus.
Abaissement tension
Le passage de 230 Vac à 15 Vdc est assuré par :- le condensateur C1 (obligatoirement de classe X2), dont la valeur capacitive permet de tirer quelques mA à la fréquence de 50 Hz,
- les deux résistances R1 et R2, qui limitent le courant d'appel à la mise sous tension, quand C1 est complètement déchargé (courant de court-circuit),
- les diodes D1 à D4, pour un redressement de type double alternance,
- les condensateurs C2 et C3 de forte valeur, pour le lissage des alternances obtenues en sortie du pont de diode qui précède, et qui servent en plus de réservoir d'énergie quand le secteur disparait. La valeur de ces condensateurs peut être augmentée si une grande durée de réserve lumineuse est souhaitée.
- la diode zener D9 qui limite la tension de sortie à +15 V.
L'éclairage en lui-même
Rien de sorcier, quelques leds très haute luminosité avec une résistance série, branchées sur la sortie de l'alimentation qui précède, c'est à dire directement en parallèle sur les deux condensateur de filtrage / réservoir et sur la diode zener de 15 V. La résistance placée en série avec les leds - R3 - est à peine obligatoire vu que le courant max qui peut circuler dans ces dernières est limité par la valeur de C1 et de R1 / R2, mais j'ai vraiment du mal à brancher des leds sans leur petite résistance série (c'est un réflexe dont j'ai du mal à me débarrasser, sans doute à cause de quelques déboires passés). Vous allez surement vous demander pourquoi, dans ces conditions, la valeur donnée à cette résitsance est aussi élevée. Tout simplement parce que le courant de décharge de C2 et C3, lors d'une coupure secteur, ne doit pas être trop élevé si on ne veut pas que les leds s'éteignent trop vite. Avec les valeurs choisies ici (pour C2, C3 et R3), le courant dans les leds est limité à une valeur comprise entre 1 mA et 2 mA. Sachant que les leds utilisées ici ont une tension nominale de 3,6 V chacune. Pour ceux qui veulent utiliser des leds dont la tension de service est différente, et qui n'ont pas le temps de se rendre à la page Alimentation d'une led, voici la seule formule à retenir :R3 = (15 - (4 * Uled)) / Iled
Le nombre maximal de leds dépend de leur tension nominale et de la tension d'alim générale. Ici, la tension d'alim est de 15 V, et les quatre leds regroupées ont besoin d'une tension de 4 * 3,6 V, soit 14,4 V. Pour ajouter une cinquième led de même type, la tension d'alim devrait être plus élevée, en tout cas supérieure à 5 * 3,6 V, soit 18 V. Une tension de 20 V serait parfaite. Mais rappellez-vous cependant que le but de ce montage n'est pas de concurrencer une ampoule à led !
Le schéma 005b (leds s'allumant sur coupure secteur)
Même schéma de base que le précédent, mais avec une petite circuiterie additionnelle pour détecter la présence et l'absence de tension secteur.
Détection présence et absence secteur
La détection présence / absence secteur se fait au travers des composants D11 et C4, qui délivrent une tension continue quand le secteur est présent, tension continue qui chute d'un coup quand le secteur disparaît. Cette tension sert de commande à un circuit interrupteur composé des transistors Q1 et Q2. La diode zener D12 permet d'activer l'allumage des leds rapidement quand le secteur disparaît, et la résistance R5 permet de polariser la base du premier transistor, tout en contribuant à décharger plus rapidement le condensateur C4.En présence de tension secteur
La tension aux bornes de C4 est supérieure à 12 V, et la tension sur la base de Q1 est suffisante pour conduire puisque la diode zener D12 est rendue passante. Q1 conduisant, son espace émetteur-collecteur se comporte comme un interrupteur fermé, ce qui porte le potentiel de la base du transistor Q2 à une valeur suffisament faible pour le bloquer. Il ne circule donc aucun courant dans les leds, qui restent éteintes.
En absence de tension secteur
La tension aux bornes de C4 chute d'un seul coup, et la diode zener D12 se bloque puisque la tension présente sur sa cathode, par rapport à celle présente sur son anode au travers de R5, passe en dessous de sa valeur nominale (de 15 V). Le transistor Q1 voit donc sur sa base une tension qui chute et devient insuffisante pour le faire entrer en conduction. Il se bloque, libérant ainsi son espace émetteur-collecteur qui se comporte dès lors comme un interrupteur ouvert. Le transisor Q2 devient passant, du fait de la présence d'une tension suffisante sur sa base, acheminée par la résistance R6, elle-même connectée sur les condensateur réservoir C2 et C3. Q2 conduisant, les leds s'allument.
Remarques
- Comme il n'est pas question que la tension réservoir alimente le circuit de détection d'absence secteur (D11 et C4) quand le secteur disparait, une diode de séparation D10 est insérée entre les deux parties. Cette diode est passante quand le secteur est présent, et est bloquée quand le secteur est absent.- En regardant bien la partie détection présence tension constituée de D11 / C4, on pourrait avoir peur que la tension sur C4 monte dangeureusement vu qu'aucune diode zener ne la limite en cet endroit. En réalité, la tension sur C4 est limitée par la diode zener D9, située derrière la diode de séparation D10. Ca fait un peu sauvage comme raisonnement, mais quand la diode D10 conduit, on a bien liaison entre anode de D11 et cathode de D9, certes avec 0,6 V d'écart. La tension aux bornes de C4 ne dépasse donc guère les 15 V. Si cette phylosophie de fonctionnement vous gratouille trop le cerveau, ajouter une diode zener de 15 V en parallèle sur C4.