Eclairage de voitures HO.... led, résistance, alim....

[eric6844]

J'ai creusé la chose pour comprendre la construction d'un segment de LEDs...

Je pense que maintenant, on voit un peu plus clair...
Pour la valeur de la cms 131, elle serait de 130 ohms d'après http://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9sistance_(composant)...
Bon train,
Éric

[Guytoonet]

Bonjour Eric,

Pour les CMS de série E-24
le premier et le deuxième sont les chiffres significatifs,
le troisième est le nombre de zéros.
Quand il y a une lettre "R", celui-ci remplace le point décimal.
Exemple : 131 vaut 1 puis 3 puis 1 zéro, donc 130 ohms mais, comme je suis une quiche en électronique, ça me semble peu pour 3 leds sous 12V, non?

Et ce que je pige encore moins, c'est qu'un ruban complet de 5m puisse être alimenté en 12V et les coupons sécables de 5cm aussi.
Ça voudrait donc dire que les leds d'un coupon sont branchées en série et les coupons reliés en parallèle?

Guy

[eric6844]

Bonsoir Guy,

Je ne suis pas non plus un grand spécialiste en électronique... et j'arrive à la même conclusion que toi à savoir 130 ohms...c'est peu !

Quant aux 5 m, tant que les segments ne sont pas coupés, le courant court sur toute la longueur du côté + et idem pour le - puisque les bandes sont continues de chaque côté ! (cf. photo précédente) Effectivement le segments sont donc reliés en parallèle et dans les segments les LEDs le sont en série !

Bon train,
Éric.

[Chris68]

Bonjour,

j'arrive à la même conclusion que toi à savoir 130 ohms...c'est peu !

cette valeur peut tenir la route. Chute de tension provoqué par une diode : environ 0.6V.
soit 3 diodes *0.6V = 1.8V de chute de tension . Courant circulant dans les diodes I=U/R =(12-1.8)/130 = 80mA environ. Ce qui me semble correct.

[jpp38]

Bonjour à tous.

Pour info, la tension sur une LED est entre 2 et 3v.
Donc 3 leds en série, ça fait 7 8 volts. J'ai vèrifié sur un ruban.
JP

[Polo le Belge]

Une petite synthèse du point de vue électronique et mon avis sur l'ensemble du sujet (après l'avoir parcouru); désolé pour l'aspect un peu prétentieux (affirmation - verdict) mais c'est pour résumer et faire court ...

Il ne faut surtout pas mettre les LEDs en ||. Il faut les grouper par 3 en série. A raison de 3v à 3.3 V par LED, on arrive à 9v - 10v sur l'ensemble des 3 LEDs en série.
Reste à mettre la résistance qui va bien en série. Si on part de 12V, la chute de tension sur la résistance est de 2 à 3V. Pour avoir 20 mA sous 3V, il faut une résistance de 150 Ohm. Et la puissance consommée UI est de 60 mW (donc résistance 1/4W).
Et tu répètes ce montage autant de fois que nécessaire: pour 9 LEDs il faut trois fois ce montage. soit un total de 60 mA.
JP

Exact ...

...
Par contre si je câbles par 3 en série et qu'une claque, les autres ne fonctionneront plus?
Guy

Exact ...

Si la rame TGV risque de rouler sur ton réseau, il faut mettre un pont de diodes pour chaque éclairage de voiture, car le courant DCC est un courant alternatif, les LED risquent de ne pas fonctionner longtemps.
Jean-Marie

Exact ...

Sinon pour les led en alternatif, pour ceux qui n'ont pas de pont sous la main, une 1N4148 montée tête bèche aux bornes des seules leds en série (donc sans prendre la résistance) suffit.
Ca c'est pour la théorie.

Une diode suffit effectivement. Mais alors la fréquence de scintillement des leds est la moitié de ce qu'elle est avec un pont redresseur. En analogique cela fait 50 Hertz au lieu de 100 Hertz ... ce qui peut entraîner un effet de scintillement. Par ailleurs, la luminosité est aussi divisée par deux puisque le LED est étente la moitié du temps (et ça c'est identique en analogique et en DCC).

Dans la pratique, pour cramer des led en inverse, il faut un peu le chercher.

En fait, c'est plus une question de fiabilité. En lisant les specs, on voir que la tension d'avalanche (donc inverse) n'est pas très élevée. Comme le courant inverse est de toute façon limité par la résistance, ce n'est pas (immédiatement) destructif. Par contre, ça peut jouer sur la durée de vie.
Il y a toujours deux écoles là-dessus:
- la première c'est "ça fait 20 ans que je les branche comme çà, et je n'en ai jamais vu dégager".
- la deuxième, c'est, à partir du moment où il y a des specs électriques, autant les appliquer. La hic, c'est qu'on n'a jamais le doc. exacte d'une LED qu'on achète dans le commerce.
Personnellement (mais c'est encore de la déformation professionnelle), je protège avec une diode en série.
JP

Je pense la même chose ... Un claquage en inverse a des conséquences difficiles à évaluer faute de caractéristiques précises : on donne parfois la tension de claquage inverse mais quasiment jamais le courant maximum (ou l'énergie) admissible dans ces conditions.
Tout ce qu'on peut dire c'est que la tension de claquage inverse est normalement supérieure à la chute de tension directe et que, donc, le courant qui en résulterait dans le même circuit (sans diode série de protection ou pont redresseur qui joue aussi ce rôle) est inférieur au courant direct ...

J'ai réalisé pour mon voisin un montage électronique d'illumination fonctionnant aussi bien en analogique qu’en digital. Il permet de ne plus voir les lumières scintiller au gré des micro-coupures de courant.
...
1. Bande de LEDs
2. condensateur 1000 µ/25V
3. résistance 1Kohm
4. pont de diodes +/- vers condensateur
5. des bornes ~vers les lames de contact des boggies
Éric.

Le condensateur sert de filtre en emmagasinant l'énergie électrique; il permet donc de continuer à alimenter les LEDs lors des coupures d'alimentation dues au mauvais contact des roues avec la voie et cela améliore la constance de l'éclairage, d'accord. On peut même utiliser des "supercondensateurs" si on travaille à plus basse tension, par exemple avec une seule LED comme proposé dans certains montages commercialisés de feux de fin de convoi.
Je note que la résistance est disposée AVANT le condensateur et pas après : la différence est qu'elle limite ainsi le courant de recharge de ce condensateur ce qui est important en DCC pour ne pas "assassiner" le signal de voie.
Dernier commentaire, le redressement (pont de diode ou une seule diode) est ici absolument nécessaire car le condensateur, de forte valeur, est polarisé c.-à-d. qu'il faut respecter la polarité de la tension à ses bornes : il y a une borne qui est notée "+" et qui doit être polarisée positivement par rapport à la borne notée "-".
Par ailleurs, le fait de filtrer avec le condensateur permettrait selon moi de se contenter d'une seule diode au lieu du pont car le filtrage atténuera les effets négatifs (luminosité réduite et scintillement en analogique).

Mais en analogique, ça fonctionne bien même à basse tension?
Est-ce le même montage pour l'analogique que pour le digital, ... ou non?
Si c'est le même montage, ça m'intéresse, parce que je n'ai pas encore trouvé comment faire.
... Et en analogique, est-ce que l'éclairage est à peu près constant?
JP

C'est le même montage comme on peut le lire dans la réponse. Cela ne me surprend pas trop car on dit tout de même que le dispositif ne fonctionne pas en analogique lorsque la tension est en dessous de 5 volts ... tout dépend en fait du type des LEDs utilisées pour savoir quelle est la tension minimum de fonctionnement. Je parie quand même que lorsqu'elle commencent à éclairer c'est moins fort qu'à tension nominale !

Et à propos du pont de diodes et du condensateur, je trouve personnellement que ce n'est pas une bonne chose de multiplier ce genre de charge capacitive sur un réseau digital. Multipliées sur un grand nombre de wagons, je pense que ça doit commencer à avachir les signaux DCC, et donc, risque potentiel de dysfonctionnement.
JP

Ici et pour autant que la résistance soit bien en série avec le tout je ne suis pas d'accord ... le courant pompé reste comparable à celui d'alimentation des LEDs ...

j'ai câblé plusieurs voitures sans pont de diodes et condo ,il y a toujours un léger scintillement ,mais à mon avis le problème réside aux nombre de captage de courant qui finissent par créer une grande inertie .
Marcel

S'il n'y a pas de condo il n'y a pas d'inertie

Dans l'avenir ,je pense mettre un accu avec une recharge permanente ,et travailler avec une ligne d'alimentation ,supprimant ainsi le frottement du captage et les scintillements ...
Marcel

Dans ce cas il est indispensable de remettre la diode (ou le pont redresseur) car il faut recharger l'accu, pas le décharger. En DCC la moyenne de tension est nulle et, donc, sans redressement l'accu ne se chargera pas ...

j'arrive à la même conclusion que toi à savoir 130 ohms...c'est peu !

cette valeur peut tenir la route. Chute de tension provoqué par une diode : environ 0.6V.
soit 3 diodes *0.6V = 1.8V de chute de tension . Courant circulant dans les diodes I=U/R =(12-1.8)/130 = 80mA environ. Ce qui me semble correct.

Les LEDs sont des diodes un peu spéciales puisque ce ne sont pas des jonctions silicium P-N ... la chute de tension directe est de 2 ... 3 ... 4 volts voire plus pour les grosse puissances.

Bonjour à tous.
Pour info, la tension sur une LED est entre 2 et 3v.
Donc 3 leds en série, ça fait 7 8 volts. J'ai vèrifié sur un ruban.
JP

Et donc les 180 Ohms tiennent la route : il reste 12 - (3 * 3) = 3 volts sous 180 ohms soit un courant de 16,6 milliampère ...

Ce que je sais d'autre (ou crois savoir) concernant les LEDs :
- elles chauffent aussi mais la chaleur n'est pas concentré dans la source lumineuse; la chaleur sort aussi vers l'arrière. Ceci dit, les LEDs 20 mA ne posent pas de vrai problème.
- les LEDs sont normalement monochromatiques : lorsqu'elles sont en couleur, c'est la source de lumière qui possède une longueur d'onde correspondant à cette couleur (le revêtement coloré ne sert à rien, sauf à se souvenir de la couleur sans devoir allumer la LED). On ne peut donc pas changer cette couleur par un filtre. Pour les LEDs blanches, deux cas sont possibles : les LEDs blanches formées de 3 LEDs (rouge, blau, vert) en interne (relativement rare dans le cas des petites LEDs qui nous intéressent) et des LEDs de couleur bleue riches en ultra-violet que l'on rend blanches par un dépôt interne de phosphore (comme dans les TL et les lampes économiques à décharge). Dans ce cas-ci, il y a donc un spectre plus ou moins large de couleur et on peut utiliser un filtre coloré pour modifier la couleur blanche.
- les LEDs meurent généralement en émettant de moins en moins de lumière pour un même courant donné. Mais leur durée de vie est de plusieurs dizaines de millier d'heures (30000 à 50000 hrures) si elles sont correctement mises en oeuvre (le temps comptabilisé est celui pendant lequel elles émettent encore x% du flux lumineux initial .. le "x" n'est pas normalisé; on peut dire 70 - 80% ...). Néanmoins, on a vu des LEDs s'éteindre en quelque milliers d'heures (des LEDs fabriquées en Chine ...). Rarement, il peut arriver que le circuit interne de la LED s'ouvre et que, donc, toutes les LEDs mises en série avec la LED défaillante s'éteignent. Vu la durée de vie, c'est un cas rare. Si on veut tout de même s'en prémunir, il suffit de disposer une diode ZENER de tension légèrement supérieures à la LED en parallèle avec chacune de celles-ci : si la LED "s'ouvre", le courant continuera à passer par la diode Zener en parallèle (avec une chute de tension un peu plus élevée mais cela ne diminuera donc que peu le courant total).
- une façon plus "constante" d'alimenter les LEDs est d'utiliser une source de courant :
- soit classique (avec un transistor; il en existe des toutes intégrées),
- soit dans un circuit d'électronique de puissance (la source de courant est faite par une inductance et le courant est réglé par un transistor commuté à haute fréquence; ici aussi il existe des circuits intégrés spécialisés pour se faciliter la vie ...)

Voilà ... j'ai écris cela car je veux essayer de comprendre quel est "l'état de l'art" en la matière (chez les modélistes bien sûr). Si ce que j'ai écrit est faux en tout ou partie n'hésitez pas à me le dire : vos commentaires, critiques, remarques etc. sont les bienvenues !
Cordialement,

[railenbois]

railenbois a écrit: j'ai câblé plusieurs voitures sans pont de diodes et condo ,il y a toujours un léger scintillement ,mais à mon avis le problème réside aux nombre de captage de courant qui finissent par créer une grande inertie .
Marcel


S'il n'y a pas de condo il n'y a pas d'inertie

je parlais de l'inertie mécanique dû aux frottements des lamelles de contact

Marcel

[Guytoonet]

Salut Paul,

Merci pour les explications, ta participation m'a permis de relire le fil aussi
Comme entre-temps, je ne suis pas devenu meilleur en électronique, je pense qu'un petit schéma de montage, pour les éclairages de voitures (en DCC), sera le bienvenu

Guy

[Polo le Belge]

Comme entre-temps, je ne suis pas devenu meilleur en électronique, je pense qu'un petit schéma de montage, pour les éclairages de voitures (en DCC), sera le bienvenu
Guy

OK, je vais le faire dès que j'ai un peu de temps (il faudra peut-être attendre le WE ...)

[Guytoonet]

Pas de soucis, Paul. Ça doit rester un plaisir

Guy