Introduction à l'Alimentation des Produits d'Éclairage LED

POLARISATION DES LED

Pour obtenir de la lumière d'une LED, il suffit de faire passer un courant électrique direct de l'intensité correcte à travers sa jonction, c'est-à-dire assez élevée pour produire de la lumière, mais inférieure à la valeur maximale admissible pour ne pas endommager la LED.

Les fabricants fournissent les spécifications de tension ou de courant correctes pour alimenter (polariser) la diode LED, c'est-à-dire la tension à appliquer entre l'anode et la cathode pour obtenir une valeur spécifique de courant.

Cette valeur de courant doit être réglée de manière stable car elle modifie la luminosité de la diode LED, tandis que l'objectif du concepteur est de maintenir constante la zone de travail choisie, par exemple 3,4V de tension et 350mA de courant.

La polarisation des LED doit être en courant continu (anode positive vers la cathode)

La connexion en parallèle est utilisée uniquement lorsque la tension d'alimentation est très basse et proche de la tension de seuil des LED.

La méthode la plus simple pour polariser une LED est de l'alimenter en continu à une tension et un courant supérieurs à ceux auxquels le composant doit travailler et ensuite une résistance est insérée en série avec la LED, dont la valeur est calculée en fonction du courant voulu, selon la formule :

R = (Vcc - Vf) / If

où
R = Résistance
Vcc = tension d'alimentation
Vf = chute de tension sur la diode

Cette approche est également valable pour les groupes de LED ; dans ce cas, la configuration la plus utilisée est la série, en essayant d'approcher autant que possible (mais au moins 1 Volt de moins) la somme des chutes sur les LED à la tension d'alimentation pour minimiser les pertes de puissance dans la résistance de limitation du courant.

Dans cette configuration, chaque LED présente à ses extrémités une différence de potentiel en fonction du courant qui la traverse et s'adapte donc bien aux conditions de circuit même si chaque LED est différente des autres (avec une tension de chute différente).

Si nous devons connecter de nombreux diodes, nous pouvons également envisager la configuration série/parallèle en veillant toutefois à ce que chaque série de diodes qui sera mise en parallèle ait une chute de tension similaire aux autres.

ALIMENTATION (DRIVER) EN COURANT

Bien qu'il soit simple d'alimenter une diode LED en continu avec une résistance de limitation, le meilleur fonctionnement est obtenu en utilisant des alimentations régulées en courant qui sont donc conçues pour maintenir stable la valeur du courant.

La raison se trouve dans la courbe de fonctionnement caractéristique des LED.

La relation entre la tension directe et le courant direct est exponentielle, donc une fois le seuil dépassé, de petites variations de Vf entraînent de grandes variations de If et donc de la luminosité : de plus, en particulier pour les Power LED, pour les exploiter à leur intensité lumineuse maximale, le courant doit être proche de la limite supportable, donc d'éventuelles fluctuations [réseau AC] peuvent endommager les jonctions de manière irréparable.

Une autre raison, non moins importante, est la dérive thermique, c'est-à-dire que le point de travail n'est pas constant mais varie en fonction de la température atteinte par la jonction [et de l'environnement] et si cette chaleur n'est pas dissipée efficacement, la dérive continue d'augmenter.

Par conséquent, en alimentant une led à tension constante, nous ne serons jamais sûrs que le courant de polarisation et le flux lumineux seront constants!

Les alimentations en courant (générateurs de courant) sont généralement adaptables à différentes configurations et nombre de LED [se référer aux tensions de travail utiles minimales et maximales].

Le circuit de ces alimentations fournit généralement une tension plus élevée que celle requise par le nombre maximum de LED connectables, puis adapte cette tension pour imposer comme seule condition le maintien de la valeur du courant pour laquelle ils sont conçus.