Alimentation d'une LED

Présentation

K = (K)Cathode, pôle "négatif" de la LED, patte la plus courte.
A = Anode, pôle "positif" de la LED, patte la plus longue.

Il s'agit d'une diode un peu particulière, qui a la propriété d'émettre de la lumière quand un courant la parcourt (de l'Anode vers la Cathode).

Une LED est prévue pour fonctionner à un courant nominal donné, par exemple 10 mA ou 20 mA.
Faire parcourir à la LED un courant trop intense risque de la détruire.

Une LED doit toujours être alimentée au travers d'un système de limitation (voire de régulation) du courant, qui se résume la plupart du temps à une simple résistance .

Une LED rouge standard présente une tension de seuil de 1,6 V à 2 V.
Une LED verte ou jaune standard présente une tension de seuil de 2,2 V.
Une LED bleue ou pour certaines LED haute luminosité, cette tension se situe plutôt autour de 3 V, voire 3,6 V.

Calcul de la puissance

Exemple pour une led verte fonctionnant de façon nominale avec une tension de 2,2 V et un courant de 20 mA (0,02 A).

Calcul de la puissance exprimée en watts : P = U X I

P : puissance en watts.
U : Tension en volts.
I : Intensité en ampères.

Résultat : 0.044 watt = 2,2 X 0,02 A

Un microcontroleur arduino ou raspberry fourni une tension de 5 volt et 20 ma soit une puissance de 0.1 watt. Donc deux fois supérieur à celle absorbée par la Led qui s'echauffera et finira par grillée.

Calcul de la résistance

Pour calculer de la résistance à appliquer sur un circuit : U = R X I

U : Tension en volts.
R : Résistance en ohms.
I : Intensité en ampères.

Ce qui donne pour le calcul de la résistance : R = U / I

Mise en pratique

R est la valeur (en ohms) de la résistance qui limite le courant dans la LED
Ualim est la tension disponible (en volts) qui servira à alimenter la LED
Uled est la chute de tension (en volts) au borne de la LED (on parle aussi de tension nominale de la LED)
Iled le courant (en ampères) devant parcourir la LED pour qu'elle s'allume "normalement"

Reprenons notre exemple pour une led verte : tension de 2,2 V et un courant de 20 mA. L'arduino fourni donc une tension de 5 volt.

R = (Ualim - Uled) / Iled

(5 - 2,2) / 0,02 = 140 ohms

Diode électroluminescente