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Commande simple de DEL (LED)

Commande simple de DEL (Diode ElectroLuminescente):

Les deux schémas ci dessous permettent de commander une diode électroluminescente (DEL en français, LED en anglais).

Schema commande de LED avec transistor NPN

Schéma avec transistor bipolaire NPN


Schema commande LED avec transistor PNP

Schéma avec transistor bipolaire PNP


Pourquoi utiliser un transistor au lieu de commander directement la DEL : déjà pour le courant consommé par la DEL. L’organe de commande ne pouvant pas toujours générer le courant nécessaire.

Ensuite la tension V peut être différente de la tension de sortie de l’organe de pilotage.
Quelle est la différence entre les 2 schémas :

Les 2 commandes sont inversées : un état bas sur la base du transistor bipolaire NPN fera que la DEL sera éteinte. Le même état bas sur la base du transistor PNP fera que la DEL sera allumée. Inversement, un état haut sur la base du NPN allumera la DEL, et le même état sur le PNP l’éteindra.

Comment dimensionner les composants du premier schéma :


commande LED dimensionnement

On part du fait que le transistor bipolaire est passant et fonctionne en régime saturé : la tension entre le collecteur et l’émetteur est VSAT (donné par le constructeur du composant).

La tension VDEL est la tension de chute à l’état passant de la DEL : elle est aussi donnée par le fabricant du composant.
D’où l’équation suivante :


Equation tension LED

VR2 = R2 x IDEL d’après la loi d’Ohm


Equation resistance commande LED


Exemple : nous voulons avoir un courant de 2mA dans une DEL de 2V de chute de tension. Le transistor bipolaire utilisé possède un VSAT de 0.2V. La tension d’alimentation V est de 5 Volts.

On en déduit R2 = 1400 Ohm.

Remarque importante : toutes les grandeurs que nous venons de voir varient en fonction de la température et en fonction de la dispersion des composants.

Pour information, R1 sert à limiter le courant dans la base du transistor NPN. Il faut néanmoins veiller à ce que le courant de base soit suffisant pour saturer le transistor.

Puissance dissipée :
Dans le transistor : P ~= VSAT x I = 0.2 x 2mA = 0.4mW
Dans la DEL : P = VDEL x IDEL = 4mW
Dans la résistance : P = R x IDEL² = 5.6mW
On voit ainsi que pour dissiper 4mW utile dans la DEL nous avons usé 5.6+0.4+4 = 10mW.