Qu'est ce qu'une LED ?

appelé DEL en français, une LED est une Diode Electroluminescente. Il s’agit d’un composant électronique qui s’illumine lorsqu’un courant électrique la traverse.

Une diode quelle qu’elle soit (lumineuse ou pas), ne laisse passer le courant électrique que dans un sens.

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I. Le sens de branchement

comme expliqué plus haut, une diode (ici une LED) ne laisse passer le courant que dans un sens, il est donc important de la brancher dans le bon sens, sinon elle ne s’allumera pas !

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II. Les résistances

les LEDs sont fragiles et supportes mal les variations de Tension, il faut donc y adjoindre une résistance, mais si la valeur de la résistance est trop grande, la LED ne s'allumera pas, mais au contraire, si la valeur de la résistance n'est pas suffisante, la LED grillera. La valeur des résistances s'exprime en ohm.

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III. Calculer la valeur d'une résistance

pour calculer la valeur de la résistance adéquate qu'il faut utiliser, l'on doit appliquer la loi d'Ohm (U = R x I)

avec U pour la Tension en Volt (V)

R pour la résistance en Ohm (Ω)

et I pour l'Intensité en Ampère (A)

D'où découle I = U/R et surtout :

R = U/I

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IV. La loi LTK (loi des mailles)

Pour définir U, la tension, nous devons utiliser la loi LTK (la loi des Tensions de Kirchhoff, du nom de celui qui l’a découvert).

Pour simplifier, la Tension U se compose de la Tension de chaque élément.

Ici donc, la Tension que l’on appelle ici Ualim ou que l’on peut aussi appeler Ugénéral se compose de la Tension de la résistance (UR) et de la Tension de la LED (ULED).

Donc Ualim = UR + ULED

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V. La loi d'Ohm

Notre formule de calcul devient donc :

Mais la Tension de la LED, ULED est variable en fonction de la couleur de la LED (voir la Datasheet de la LED).

Par exemple : pour une LED rouge, ULED = 1,6 V. Avec une alimentation de 5 V et une Intensité par exemple de 10mA = 0,01 A (Pour qu’une LED fonctionne dans des conditions optimales, les constructeurs préconisent un courant maximum de 20mA = 0,02A . Par précaution nous prendrons ici 10mA au lieu de 20mA, ce qui nous laissera une bonne marge), notre formule deviendra :

On appliquera alors une résistance de 340 Ω

(orange jaune marron)

Ou à défaut une résistance de 330 Ω

(orange orange marron)

Si nous avions fait notre calcule avec 20mA (au lieu de 10mA) nous aurions obtenu : une résistance de 170 Ω.

Ce qui veut dire qu'en dessous de cette valeur, il est possible que votre LED grille.

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VI. Quelques exemples

par exemple dans le cas d’un montage où avec juste une LED et une résistance, sans aucun autre composant électronique ; l’Arduino génère une Tension de 5V, et une intensité de 10 mA (0,01A), on pourra utiliser les résistances suivantes :

Attention il est préférable de calculer soi-même la résistance en fonction du datasheet de votre LED.

Mais comment connaître l'Intensité et la Tension ?

Eh bien la Tension (U), est défini par la carte Arduino puisqu'elle génère du 5V ou du 3,3V.

Pour l'Intensité (I) l'on sait d'après les constructeurs d'électronique que les LEDs en générale supporte jusqu'à 20 mA. On choisit donc arbitrairement quel serait la résistance si l'Intensité était de 20 mA.

Par sécurité et pour des petits montages je préfères partir sur la base de 10 mA. D'où les résultats ci-dessus.

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VII. lire la valeur des résistances

pour connaître la valeur d’une résistance, il faut regarder la couleur de ses anneaux.

L’anneau doré ou argenté se positionne à droite et représente la tolérance de la résistance.

Dans le cas d’une résistance à 4 anneaux, les deux premiers indiquent des chiffres et le troisième indique un multiplicateur (puissance).

Le dernier anneau représente la tolérance, marge d'erreur émise par le constructeur)

Voici 2 sites permettant de calculer la valeur des résistances :

Il existe également des outils comme le Disc'ohm, un astucieux disque à imprimer et à construire soi-même permettant de reconnaître les résistances en fonction de leurs anneaux, présenté par le site "wikidebrouillard" (http://www.wikidebrouillard.org/index.php/Disc'ohm).

Ou encore un moyen mémo-technique pour se rappeler l’ordre des couleurs et leurs significations, avec l’une de ces deux phrases :

Ne	Mangez	Rien	Ou	Jeûnez	Voilà	Bien	Votre	Grande	Bêtise
ou
Ne	Mangez	Rien	Ou	Je	Vous	Brûle	Votre	Grande	Barbe
pour
Noir	Marron	Rouge	Orange	Jaune	Vert	Bleu	Violet	Gris	Blanc
0	1	2	3	4	5	6	7	8	9

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VIII. Quelques exemples

Rouge – Rouge – Marron = 220 Ω

2 2 10^1

Orange – Orange – Marron = 330 Ω

3 3 10^1

Marron – Noir – Rouge = 1 000 Ω = 1 KΩ

1 0 10^2

Marron – Noir – Orange = 10 000 Ω = 10 KΩ

1 0 10^3

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Sources

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Rappel :

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