Diode LED

Qu'est-ce qu'une diode ?

C'est un composant couramment utilisé en électronique. La diode semi-conductrice moderne est constituée d'une transition PN semi-conductrice. Cette transition permet aux électrons de passer librement dans une direction, mais est bloquée dans l'autre. Cela crée une valve à sens unique pour le courant. Les diodes ont de nombreuses applications en électronique, l'une des plus connues étant la conversion du courant alternatif en courant continu. Si le courant les traverse dans le sens direct, une petite chute de tension se produit. Cette tension est appelée tension de coude. De nombreuses diodes standard sont fabriquées en silicium, ce qui donne une tension de genou d'environ 0,7 volt. Lorsque le courant augmente, la tension de genou n'augmente que légèrement. Il s'agit d'une propriété importante que l'on retrouve également dans les diodes électroluminescentes. Les diodes semi-conductrices ordinaires existent en de nombreux types différents, la différence entre eux étant le courant direct maximal, la tension musculaire maximale, le courant de fuite dans le taux de commutation. Outre la diode standard, il existe d'autres types de diodes aux propriétés particulières. La diode LED émet de la lumière visible dès qu'un courant circule dans le sens direct.

Diode LED de différentes couleurs

Une diode LED se décline en de nombreux modèles et couleurs de lumière. Sa couleur dépend du matériau semi-conducteur utilisé. Vous pouvez choisir parmi les couleurs suivantes : rouge, orange, jaune, vert, bleu et blanc. La version colorée existe depuis plusieurs décennies et est largement utilisée comme témoin lumineux sur les équipements. Pensez au tableau de bord d'une voiture où les LED ont complètement supplanté les lampes à incandescence traditionnelles. La lumière blanche peut être produite de plusieurs manières. La première consiste à mélanger le rouge, le vert et le bleu. Malheureusement, cela ne produit pas de lumière blanche naturelle, car le rouge, le vert et le bleu ne couvrent qu'une très petite partie du spectre des couleurs. Un meilleur résultat est obtenu en utilisant la lumière bleue en combinaison avec une ou plusieurs couches de phosphore. Ces couches transforment une partie de la lumière bleue en lumière jaune. C'est ce qu'on appelle en physique la fluorescence. La lumière émise qui en résulte présente un pic de lumière bleue et une lumière jaune à large bande. Cette lumière est perçue par notre œil comme une lumière blanche et a permis une percée dans la technologie de l'éclairage.

La diode LED standard

Une diode LED est disponible en plusieurs couleurs et différentes versions existent. La version standard se compose d'un tube en plastique avec deux fils de connexion à une extrémité et une boule de lentille à l'autre extrémité pour focaliser la lumière. La version standard est disponible dans un diamètre de 3 et 5 mm. La diode LED standard n'a pas d'électronique intégrée et il est donc important qu'elle soit alimentée par un courant constant. La valeur optimale pour qu'elle fonctionne correctement et produise de la lumière est appelée courant nominal direct ou [If]. Au cours de ce processus, une chute de tension se produit entre les broches de connexion. Cette tension est appelée tension de genou ou chute de tension nominale vers l'avant [Uf]. Uf n'augmente que légèrement avec l'augmentation du courant. Inversement, le courant augmente rapidement avec une faible augmentation de la tension. C'est la raison pour laquelle une diode LED "nue" n'est jamais connectée à une tension constante, mais assurée dans un circuit que la valeur reste proche du courant nominal autorisé.

Connexion à une tension fixe

Pour utiliser une diode LED sur une tension fixe, il faut utiliser une résistance en série pour limiter le courant. Vous pouvez facilement calculer vous-même la valeur de cette résistance. Si vous voulez brancher une version rouge sur 12 volts, il est important de connaître le courant nominal [If] et la tension de genou [Uf]. Pour le rouge, Uf = 2 volts et If pour la plupart des types est de 10 mA. Ainsi, dans un circuit en série, 2 volts tombent sur la diode LED et 12-2 volts = 10 volts sur la résistance. Dans un circuit en série, le courant traversant les deux composants est le même. Par conséquent, 10 mA doivent également traverser la résistance. En utilisant la loi d'Ohm, nous pouvons calculer la valeur de la résistance. 10 volts / 10 mA = 1 kilo-ohm. Cela nous donne donc la valeur requise de 10 mA. Formule : R = (Uv - Uf) / If. Cette formule permet de calculer la valeur de la résistance en série pour n'importe quel courant et n'importe quelle tension d'alimentation. Veuillez noter qu'une alimentation en courant continu doit toujours être utilisée.