Qu'est-ce qu'un circuit de LED?
Un circuit de LED est un circuit électrique utilisé pour alimenter des diodes électroluminescentes ou des LED. À la base, un circuit de LED comprend une source de tension, une résistance pour réduire la tension et une LED. Le circuit de voyants peut également contenir d’autres composants, tels que des commutateurs et des capteurs, mais ils n’affectent pas les principes de base de l’alimentation d’un voyant.
Les LED sont économiques, fiables, robustes et écoénergétiques. Le circuit à LED est devenu une caractéristique courante dans les appareils électroniques, les automobiles et les appareils électroménagers, où ils servent de voyants et d’éclairages mineurs. Des LED plus grandes ont été développées et ont des applications domestiques. Celles-ci deviendront sans doute plus importantes à l'avenir, mais cette discussion se concentrera sur les éléments d'un circuit de LED tel qu'il s'applique aux LED plus petites.
Les LED sont de simples diodes à semi-conducteurs. Une diode est un dispositif qui permet aux électrons de circuler dans une seule direction en interposant un bit de matériau semi-conducteur dans le trajet du courant, à la jonction. Dans les LED, ce matériau semi-conducteur est spécialement traité pour émettre des photons de lumière lorsque le courant le traverse. Lorsque le courant électrique traverse la LED dans la bonne direction, il est dit polarisé en direct et le matériau semi-conducteur de la jonction est incandescent.
Lorsque le flux de courant est inversé, une condition connue sous le nom de polarisation inverse, aucun électron ne circule à travers le matériau semi-conducteur et aucune lumière n'est émise. Un excès de tension de polarisation inverse endommagera facilement la jonction. Par conséquent, cette tension de claquage inverse doit être protégée. Pour cette raison, le courant continu est préféré au courant alternatif pour alimenter les LED, faisant des batteries une source d'énergie idéale.
Un excès de tension de polarisation directe peut également endommager la jonction des DEL. Une résistance est donc presque toujours utilisée pour réduire la tension de l'appareil. Les fabricants évaluent les DEL en fonction de leur consommation de courant et de leur chute de tension résistive sous polarisation directe, ou Vf, et doivent être prises en compte lors du choix d’une résistance pour un circuit à DEL. La valeur de la résistance nécessaire peut être calculée en soustrayant la chute de tension résistive de la LED de la tension d'alimentation et en divisant les résultats par le courant nominal de la LED.
Le danger de tension de claquage en inverse fait qu'il est essentiel que la LED soit placée dans le circuit de LED avec la polarité correcte. Les DEL permettent aux électrons de passer de leurs cathodes à leurs anodes. Les DEL doivent donc être câblées de sorte que leurs cathodes se connectent au pôle négatif de l'alimentation et leurs anodes au côté positif. Les fabricants indiquent la polarité de la LED de plusieurs manières, notamment en raccourcissant le fil de la cathode, en l'aplatissant, en noir ou en aplatissant ou en entaillant le côté cathode du boîtier de la LED.
Le circuit à LED typique utilisé pour alimenter un petit voyant utilise une batterie de 1,5 à 9 V comme source d'alimentation. Il aura une chute de tension directe typique, d'environ 1,8 à 3,3 volts, en fonction de la couleur. La LED consommera peut-être 5 à 20 mA de courant.