Une LED (Diode Electro Luminescente ou DEL en français) est un composant polarisé, qui ne laisse donc le courant passer que si elle est correctement branchée. Elle fonctionne en courant continu et claque très facilement (claquage destructif) quand on la polarise en inverse.

         

Pour obtenir un fonctionnement optimal, il faut alimenter la led sous environ 1,5v et 5 à 10mA (ces données peuvent varier selon les composants). Bien sûr, on ne dispose pas toujours de ce genre d'alimentation et il faut alors s'adapter.

Application 1 : réaliser un témoin de tension d'alimentation sur une batterie de tension V (hypothèse de V>1,5 volts) :

La tension aux bornes du dipole "résistance + led" est de V volts. Vd est obligatoirement de 1,5V et Vr = V - Vd, on en tire la valeur de la résistance nécessaire par la classique Vr = R x i, avec i compris entre 5 et 10mA.

Exemple pratique :
V = 13,8V (accus au plomb)
i = 10mA
Alors Vr = 13,8-1,5 = 12,3 volts
et R = 12,3 / 0,01 = 1 230 ohms
On prendra la valeur de résistance standard la plus proche (plutôt plus forte que plus faible).

Application 2 : un témoin lumineux de présence de 220V

Pour vérifier si la lumière de mon garage est allumée lorsque la porte en est fermée, j'ai fait ce petit montage qui ne consomme quasiment rien. Initialement, il y avait une ampoule de faible puissance (25W), mais celle-ci ne tenait jamais plus de 15 jours avant de griller. Ce problème était certainement dû à une surtension au moment de l'extinction (4 néons en parallèle).

Le LED claquant facilement en tension inverse, je la protège (une diode classique 1N4004 suffit) contre les inversions. Enfin, je borne la valeur du courant maximal en ajoutant la résistance R.

V est un courant alternatif de 220V, et j'ai considéré que les tensions maximales peuvent atteindre dans les 300 volts. Vd et Vled sont de l'ordre de 1,5 volts chaque, et sont négligeables devant V. J'écris alors en approximant V = Vr = R x i. Je limite le courant à 5mA pour diminuer l'échauffement de la résistance.

Alors R = 300 / 0,005 = 60 kohms et la puissance maximale disipée par la résistance R sera P = U x i = 300 x 0,005 = 1,5 watts.

En cherchant dans mes resistances, j'ai trouvé une 100 kohms, qui après test convient, même si le courant qui traverse la led n'est plus que de 3mA, et encore, ceci lors des surtensions et pas tout le temps, vu le caractère alternatif du courant. Cependant le voyant est assez lumineux pour l'usage que j'en fais.

J'aurais pu mettre une valeur inférieur, 50 kohms par exemple (puissance max de 1,8 watts alors).

Application 3 : éclairage faible consommation et non aveuglant pour instruments

Pour réaliser mes vols de nuits en ballon, je dois pouvoir lire les indications de mon altimètre afin de garder une altitude suffisante. Plusieurs possibilités : éclairer par intermittance l'écran de l'instrument avec une lampe torche, ce qui rompt un peu le charme du vol, ou réaliser un éclairage de faible intensité.

Pour ce faire, j'ai pensé à un accu qui alimente une ou plusieurs LED. Un accu Cd-Ni standard ne délivre que 1,25 volts. Je devais donc en disposer deux en série pour délivrer une tension suffisante. Une résistance R devait limiter l'intensité du courant circulant dans chacune des leds (je ne savais pas encore combien en mettre). Notez que la limitation par résistance, ce n'est pas ce qu'il y a de mieux, mais bon ça marche et ça m'évite de réfléchir...

V = 2,5 volts
Vled = 1,5 volts

Après test, il s'est avéré nécessaire d'utiliser 3 leds pour obtenir une bonne intensité lumineuse qui permette de lire correctement l'écran de l'altimètre en condition d'obscurité totale.

Alors i = 30 mA (10mA par led)
Soit Vr = 2,5-1,5 = 1 volt = R x 0,03
On en tire R = 1 / 0,03 = 33 ohms (puissance dissipée dans la résistance : U x i = 1 x 0,03 = 0,03 watt. Un modèle 1/4 watt suffit donc.

Il est intéressant de constater que le montage complet consomme 75mw et qu'avec des accus de type 600mAh, il peut fonctionner 600/30 = 20 heures.

Je me suis servi quelques fois de ce montage, avec toute satisfaction. Pour le boitier, j'ai utilisé un emballage de vis transparent (coût nul), et ai fixé des velcros autocollants sur l'alti et sur le boîtier de l'éclairage. J'ai bien sûr ajouté un interrupteur. Le leds sont vertes, mais on peut aussi mettre des blanches ou une autre couleur. Le vert est assez doux et ne perturbe pas la lecture des instruments ni ne parasite le paysage en vol. Bien sûr, je recommande pour ce genre d'usage d'avoir une lampe de secours dans la poche !