Encore une fois, les enfants ont grillé l'ampoule 5 W E14 dans une veilleuse pour prise murale. Ces trucs à filaments c'est vraiment de la merde. J'ai cherché un peu sur le net des schémas pour faire un montage simpliste pour un éclairage/balisage (idéal pour une veilleuse) avec une LED. L'idée étant d'éclairer peu, et de consommer peu (moins encore que les 5W de la lampe E14 à filaments).
J'ai trouvé pas mal d'infos techniques ici.
Mais, bien que le redressage permette d'avoir une seule LED, et d'optimiser la luminosité (limiter ou supprimer le phénomène de clignotement du au 50 Hz), cela demande trop de diodes pour loger dans l'emplacement d'une ampoule veilleuse...
Quelques googling plus tard, instructables m'a donné une solution compacte particulièrement intéressante ici.
La problématique posée est la même : Comment abaisser la tension d'entrée (220V AC) à 3.3 V (tension standard d'une LED bleue) et limiter le courant dans la LED, sans utiliser une résistance énorme (typiquement (220-3.3V)/20mA > 10 kOhms) ? Avec une telle résistance (en oubliant pour le moment le courant et la tension inverse à chaque demi phase, pour le fonctionnement de la LED), on a alors une résistance qui dissipe P = R.I² = 4 watts ! C'est naze !
La solution : utiliser un condensateur, et ses propriétés en courant alternatif pour virtuellement créer cette grosse résistance. Cependant, ce n'est pas une vraie résistance, c'est une réactance. Il n'y aura pas de réelle dissipation. Pourtant, le courant dans la LED sera contrôlé, et le tour sera joué !
La réactance se calcule comme suit : R=1/(2*Pi*Freq*C) (Freq = 50 Hertz en europe)
Pour avoir une réactance virtuelle de 10000 Ohm, il faut donc un condensateur d'environ 293 nanoFarad.
La valeur approchée supérieure est 330 nanoFarad. Cela produira une réactance de 9646 Ohms, Ce qui devrait donner un courant d'environ 22 mA.
La valeur approchée supérieure est 220 nanoFarad. Cela produira une réactance de 14469 Ohms, Ce qui devrait donner un courant d'environ 15 mA. (Ce qui devrait suffire pour une veilleuse).
Il est recommandé d'ajouter une résistance 1/4 de watts en série, pour absorber les transitions brutales (surtensions, branchement à chaud lorsque la phase est à son maximum), afin de ne pas griller la LED (en effet, le condensateur n'admet pas les tensions continues (donc les pulses), il se charge à son rythme, et comme rien ne se perd, le reste va ailleurs dans le circuit, donc soit la LED (pouf), soit une résistance.
Enfin, on va utiliser deux LEDs en antiparallèle, afin d'exploiter les deux demi phases inversées de l'alimentation.
Ca donne quoi au final ? Un circuit à 4 composants :
Un condensateur de 220 nanoFarads 400V
Une résistance 1000 Ohm 1/4 watt
Deux LED bleues (enfin, a vous de voir pour la couleur).
Voici un circuit (réalisé sous qucs).
- Un peu de simulation pour bien comprendre et vérifier le principe
Cas idéal, le circuit démarre avec VIN = 0.
Courant dans les LEDs (et dans la résistance). Les 15 mA maxi prévus sont respectés.
Tension aux bornes de la résistance.
Tension aux bornes des LEDs.
Bon, ça a l'air de vouloir fonctionner. Probablement un effet de clignotement à prévoir vu que l'on a pas un courant continu dans les LEDs. Pour une veilleuse, ça ne doit pas être genant. Reste à voir ce que ça donne en vrai. Si le clignotement est vraiment genant, il faudra envisager un circuit plus complexe avec redressage et filtrage. (On verra plus tard)
Cependant malgré les infos sur le site indiquant que ça marche du feu de dieu, j'ai un doute sur la durée de vie de la résistance de 1000 Ohms. Comme c'est dit sur le 1er site, elle fait un peu office de fusible en cas de couille du condensateur. Très bien. On la calcule pour qu'un dépassement du courant maxi calculé finisse par la claquer (Il FAUT choisir une résistance qui ne prendra pas feu, mais claquera proprement !!!!).
Mais en simulant le même schéma, avec une tension initiale de VIN = 240V (pas de chance, on branche juste quand la phase est maximale), on se rend compte que l'espace d'un court instant, la résistance va devoir encaisser quasiment 240 V. Durant ce court instant, le courant atteint 240 mA. Pas loin de 60 VA l'espace d'une fraction de secondes. Cela pourrait être genant voire mortel pour les LEDs.... Selon la capacité de la résistance, elle pourrait aussi lâcher.... Voici le détail de la simulation :
Courant dans les LEDs
Tension aux bornes de la résistance.
Ca y est, j'ai fait un essai.
Voici le bricolage de base :
C'était l'occasion de voir l'effet 'pouf' dont je me méfie au moment du branchement.
Il n'a pas eu lieu ! :D merci qucs pour cette simulation impeccable !
J'ai fait avec deux LEDs verte basse luminosité, un condo de 330nF (0.33uF 250V), et une 680 ohms. (Pour un courant max un poil > 22 mA)
Voici la bête allumée :
On voit bien qu'il faut se procurer des LEDs haute luminosité, même pour une veilleuse. Ici ça n'éclaire pas grand chose, même dans le noir complet.
Mais le principe est validé.
Prochaine étape, trouver des LEDs haute luminosité et faire tenir ce montage dans l'emplacement d'une ampoule E14 5W pour veilleuse. :D
Pour info, j'ai du ouvrir une ampoule a LEDs 1.5 Watts Philips, on trouve vaguement le même principe (avec redresseur et plein de LEDs (donc proche du schéma sur ce site), mais sans filtrage, et malgré cela le clignotement n'est pas perceptible sur cette ampoule commerciale). D'ailleurs, je vais sûrement voir à me faire un jeu d'ampoules pour balisage extérieur sur le principe de ce shema, car à mon avis, ils se font trop de marge sur ces ampoules, vu ce qu'il y a dedans (QUE DU PASSIF pour une ampoule a couleur fixe !) Je pense notamment a un éclairage/balisage extérieur en LEDs qui consomme peu, qui pourrait être allumé toute la soirée, et remplacer les conneries de boîtiers détecteurs qui claquent toujours, tout en consommant moins d'énergie, même allumé longtemps.
PS : on ne perçoit pas le clignotement/scintillement, du moins sur ces LEDs vertes. Pour la veilleuse, parfait. Attention pour un montage a plein de LEDs (comme je compte en faire), il faut passer au redresseur + condo de maintient de charge, sinon ça risque de se voir.
