nouvelle jeunesse pour transfo jouef 600...avec les LED

bonjour à tous
je viens d'ouvrir une antiquité !! vous en avez sûrement qui trainent



il a 6 plots de réglage, et donc de construction le secondaire est fractionné
en 6 enroulements successifs donnant chacun :
14 v : 6 = 2,33v ;
j'ai pensé ,et corrigez- moi si c'est une bêtise :
d'abord les désolidariser, on obtient alors 6 secondaires
en redressant chacun séparément (un pont et un condensateur ) , et en diminuant la tension ,
par ajout d' une ou deux diodes en série, et/ ou une résistance , selon le besoin

çà deviendrait intéressant pour alimenter des circuits de led pour l'éclairage des décors
j'aimerais savoir :1 _si c'est possible, 2_ si c'est pertinent,
3_ quelles valeurs sont nécessaires pour les composants à ajouter , en fonction du nombre de leds, et en fonction des couleurs des leds

merci d'avance

Bonjour chadok38

Séparer les secondaires est possible ou pas, suivant la façon dont le transfo est fait. Si la mise en série des bobinages se fait sur les bornes accessibles, c'est faisable : il suffit de dessouder les extrémités des fils de bobinage et de les saparer. Encore faut-il bricoler de nouvelles bornes pour y faire aboutir les extrémités désolidarisées...

Pour autant, je ne vois pas trés bien ce que tu veux faire avec ces secondaires...
A te lire, je pense que tu ne connais pas bien la façon d'alimenter une LED (accepte mes excuses si je fais erreur).
Je m'explique : Une LED n'est pas comparable, électriquement parlant, à une ampoule à incandescence.

Une ampoule, pour simplifier, c'est une résistance. Si elle est prévue pour 5W sous 12V, elle consommera ce qui lui faut comme intensité, donc dans ce cas 5/12 = 0,42 A, et tu peux en déduire sa valeur de résistance : 12/0,42 = 28,5 Ohms (lorsqu'elle est chaude, car à froid, le filament de tungstène à une résistance nettement plus faible)

Une LED, c'est d'abord une diode, qui laisse passer le courant dans un seul sens, et pour autant que la tension à ses bornes soit supérieure à la tension de seuil de ladite diode. Mais une fois passante, sa résistance apparente est quasi nulle, et le raisonnement appliqué ci-dessus pour la lampe n'est pas correct. Il faut impérativement limiter le courant dans la LED par une résistance en série, ou autre dispositif plus complexe.

Pour résumer et pour faire simple, une lampe se contrôle par la tension qu'on applique à ses bornes, et elle consomme alors le courant qu'il lui faut, et une LED se contrôle par l'intensité du courant qu'on lui envoie, et elle présentera alors à ses bornes la tension qu'il lui faut.

Vois-tu bien la différence ? Du coup, pour alimenter une LED, tu n'es pas du tout obligé de partir d'une tension assez faible, proche de sa tension de seuil ; tu peux utiliser sans problème du 12V, du 6V, du 9V, du 24V, bref ce que tu veux, l'essentiel étant de mettre la bonne résistance en série sachant que l'intensité dans la LED doit être de quelques mA à quelques dizaines de mA suivant la luminosité que tu veux.
La résistance se calcule en faisant (Tension d'alim - tension de seuil de la diode) / Intensité voulue.
Exemple, en partant de 12V pour obtenir 10mA dans une LED d'environ 2V de seuil, celà fait (12 - 2)/0,010, soit 1000 Ohms
Dans la pratique, on n'est pas à quelques pouillèmes près et on peut négliger la tension de seuil devant celle d'alim (c'est évidemment plus vrai avec 24V qu'avec une pile de 4,5V !).

Tu peux également câbler plusieurs LED en série avec une seule résistance pour l'ensemble, le calcul est le même, mais il faut prendre la somme des tensions de seuil.

merci pour ces précisions,et pour la formule de calcul , je suis un béotien en électronique, aussi, ne sois pas géné de m'expliquer
donc je comprends qu'il faut contrôler l'intensité dans une led,
ou un groupe de led en série , selon les volts disponibles ,
à raison de 2 ou 3 volts nécessaires par led , selon leur couleur ,
je suppose qu'il ne faut pas mélanger des led de couleur différentes sur le même circuit

dans le jouef, les secondaires sont séparables ,
(l'entrée et la sortie de chaque secondaire venant sur un des plots , avec 5cm de mou )
et regroupables par serie de deux ou trois , ce qui donnerait du 4,5 ou du 7v ,

je pensais , et on me l'a confirmé, qu'on peut alimenter
deux groupes de led montées en série en série , sur de l'alternatif ,
avec une résistance aussi en série ,
les deux groupes étant tête bêche afin d'utiliser les deux alternances

le but lointain étant aussi d'alimenter çà: entre autres , par exemple un ou deux lampadaires perdus au bout d'une route ; une bicoque isolée ...
c'était surtout pour avoir une sorte de centrale pour tout un paquet de leds diverses,
au lieu de petits transfos qui se rajoutent les uns aux autres
et aussi pour alimenter le montage suivant , encore en gestation :
il s'agit d'un clignoteur pseudo -aléatoire , assurant plusieurs circuits ;
au départ, trois clignoteurs à base de 555, non représentés sur le shéma ayant des temps d'arrêt et marche différents,
dont les sorties sont sur trois relais à double R/T
la partie gauche de chaque relais est branchée en cascade ,
la partie droite aussi ; l'une en "ou", donc contacts longs et coupures courtes, et l'autre en "et" , contacts courts et coupures longues



pour alimenter des éclairages de maison, simulateur de présence,
clignotant de PN , voire de led de soudure à l'arc, ou un lampadaire déficient , un wc public, etc
la partie "ou" peut être modifiée pour d'autres séquencements
toute rectification est la bienvenue

Attention si tu alimentes en alternatif, il faut savoir que la tension inverse supportée par une LED est faible.

Maintenant, c'est vrai qu'en en montant 2 groupes tête-bêche, tu supprimes le problème de la tension inverse puisqu'elle sera limitée par le seuil de celles qui sont dans l'autre sens : c'est de ce point de vue une solution plutôt futée.

Il faut également savoir que les LED n'ont pas "d'inertie" lumineuse, et qu'en alimentant chaque groupe par une alternance, il est possible que le scintillement se voit : la lumière produite a la tremblote.

Je reviens sur le branchement en série de LED de couleurs différentes : électriquement ça marche, mais l'efficacité lumineuse des LED étant différente selon la couleur, les LED en série (et donc forcément traversées par un courant d'intensité identique) n'éclaireront pas toutes pareil.

chadok38 a écrit:

simulateur de présence,
clignotant de PN , voire de led de soudure à l'arc, ou un lampadaire déficient , un wc public, etc
la partie "ou" peut être modifiée po ur d'autres séquencements
toute rectification est la bienvenue

Bonsoir chadok38,
Excuse mes questions sorties du conteste transfo-Jouef.
Peux-tu m'expliquer ce qu'est un simulateur de présence ou une led de soudure à l'arc
Merci

un simulateur de présence est un programmateur électronique ou mécanique,
qui permet d'allumer et d'éteindre des lampes, mettre en marche la radio ,la tv ,etc
à certaines heures ,plus ou moins régulières , de façon à faire croire que la maison est occupée;
en N, il faut allumer des intérieurs de maisons à intervalles,
couplé par exemple aux lampadaires qui dureront toute la" nuit"

pour simuler la soudure à l'arc dans un atelier,
il faut des coupures très courtes et plus ou moins rapprochées,
avec une led bleue très lumineuse

ces animations ayant des cycles différents, j'essaie de trouver comment les obtenir ,
en optimisant les séquences combinées des trois clignoteurs ,
pour animer le village de mon réseau

il est possible, bien sûr d'utiliser seulement deux clignoteurs en cascade, ce qui réduit les sorties,
ou d'en mettre plus, et obtenir un large éventail de possibilités

il existe sans doute d'autres montages avec des automates, ou des PIC ,
que certains maitrisent avec brio, mais ceci dépasse mon domaine

encore une question :
en redressant avec un pont ,on ajoute un condensateur pour lisser les ondulations,
ce qui réduit le scintillement;

en alternatif , je suppose qu'il faudrait une fréquence plus élevée,
afin de tromper notre rétine, et alors çà devient compliqué...

ou bien (je hasarde ):

un condensateur placé sur chacune des deux séries de diodes tête-bêche ,
aurait-il une utilité ??

Pour la fréquence plus élevée, tu supposes juste !
Un condensateur directement aux bornes des LED, ça ne donnera rien car ton condensateur va lisser une tension dont la valeur moyenne est nulle ! (tension positive durant l'alternance positive, et négative pendant l'alternance négative).
Si tu veux utiliser des condensateurs, il faut ajouter une diode de redressement par branche

j'en apprends plus en une journée qu'en dix ans !!!
uune résistance et un condensateur, finalement c'est simple ,
et on peut mettre çà pour chaque sortie dans le boitier ...
pour la R, tu m'as dit comment calculer la valeur ,
mais
est-ce abuser que de demander quelles valeurs pour le condensateur ??

robert qui veut toujours en savoir plus ...

DMARRION a écrit:

Pour résumer et pour faire simple, une lampe se contrôle par la tension qu'on applique à ses bornes, et elle consomme alors le courant qu'il lui faut, et une LED se contrôle par l'intensité du courant qu'on lui envoie, et elle présentera alors à ses bornes la tension qu'il lui faut.

Je n'avais jamais regardé la question en détail, mais en lisant ce bout de texte je me dis que finalement une LED fonctionne exactement comme une ampoule.

C'est juste notre façon de les utiliser qui les distingue.

On a pris l'habitude d'utiliser les LEDs différemment des ampoules parce que le courant dans une LED est faible par rapport au courant dans une ampoule. Mais notre façon d'utiliser les LED est très mauvaise sur le plan énergétique.

En effet je peux très bien utiliser une ampoule 12 volts sur du 220 volts en y mettant une résistance appropriée en série, dans ce cas j'utilise une ampoule comme on utilise une LED Généralement on ne le fait pas simplement parce que le courant qui traverse une ampoule est élevé et que l'énergie dissipée dans la résistance est élevée.

Par contre pour une LED le courant étant faible, l'énergie dissipée dans la résistance paraît faible mais en fait elle est très grande comparée à celle nécessaire à faire allumer la LED.

Juste un petit calcul :
Je prends une LED alimentée en 12 volts avec une résistance série de 1000 ohms pour un courant de 0,01 mA.

Puissance totale dissipée : P = UI = 120 mW
Puissance dissipée dans la résistance : P = 1000.I.I = 100 mW

On dissipe donc 100 mW dans la résistance pour seulement 20 mW dans la LED ... Donc 5/6 de l'énergie part en fumée dans la résistance, c'est très mauvais pour l'environnement ..

Donc si on tient compte de l'aspect énergétique, on a tout intérêt à utiliser une LED comme une ampoule et à l'alimenter directement avec une tension proche de sa tension de seuil.
Une LED blanche fonctionne parfaitement en l'alimentant directement en 3 volts sans aucune résistance en série et dans ce cas toute l'énergie est dissipée dans la LED.

Ah non, désolé, mais une LED et une ampoule, ce n'est pas du tout la même chose.

Ton ampoule est une résistance, si tu traces une courbe avec U en abcisse et I en ordonnée, tu obtiens une droite (pour peu que l'ampoule soit chaude).
La même expérience avec une LED te donnera une courbe trés différente : I = 0 jusqu'à ce que la tension atteigne le seuil (en gros 2V), puis ensuite I va grimper en fléche jusqu'à destruction de la LED si on ne limite pas sa valeur. ça fait un peu penser aux tubes fluos : une fois l'arc amorcé dans le tube, il faut un ballast pour limiter l'intensité.

Tes constats et calculs sur la puissance dissipée dans la résistance en série avec la LED sont tout à fait justes, ce qui ne veut pas dire que tes conclusions sont bonnes : il est impossible de controler l'intensité qui traversera la LED si tu l'alimentes directement sans résistance par une tension proche de celle du seuil, parce que d'une LED à l'autre, un pouillième d'écart de la tension de seuil conduira à une grosse variation de l'intensité.
Lorsque tu dis qu'une LED blanche fonctionne parfaitement alimentée en 3V sans résistance, je ne suis absolument pas d'accord. Tu ne connais pas la valeur du courant qui la traverse, tu n'as aucun "levier" pour le controler. Il se peut qu'il soit trop fort et ta LED va le payer par une réduction sérieuse de son espérance de vie ! De plus, ta tension de 3v n'a pas intéret à fluctuer...Imaginons que ton 3V soit obtenu par une simple alim non régulée faite à partir d'un transfo; si le secteur varie de 220 à 240V (ça arrive), ces 9% de variation au primaire se répercuteront au secondaire et sur le 3V, et peuvent entrainer des variations d'intensité dans la LED bien plus importantes (voir courbe I foncion de U dans une LED).

Il existe pour controler le courant dans les LED une solution autre que la résistance, mais c'est plus compliqué : il faut alimenter une ou plusieurs LED branchées en série par un générateur de courant constant.
Tout le monde comprend le concept du générateur de tension : c'est une pile, par exemple. Elle fixe une tension par construction, l'intensité débitée variera de 0 (rien de connecté) au maximum possible sans destruction de la pile (lorsqu'on va brancher une résistance faible).
Mais qu'est ce qu'un tel générateur de courant ? C'est une boite qui délivre un I prédeterminé, quelque soit la résistance branchée à ses bornes (du court-circuit jusqu'à une valeur maxi qui dépend de la conception du générateur), sans fixer une tension précise. La tension sera ce qu'elle sera, c'est selon la valeur de la résistance que l'on va brancher.

A l'état "naturel", les générateurs de courants n'existent pas contrairement aux générateurs de tension, mais on peut les créer à partir d'un générateur de tension et de l'électronique. Pour le montage le plus simple : un transistor, une diode zener, et 2 résistances. Un tel générateur peut être mis en court-circuit sans souci, l'intensité dans le court-jus sera simplement celle fournie par le générateur... Et si on y branche des LED, pas besoin de résistance, et on peu en brancher plusieurs en série ou une seule sans que ça change quoi que ce soit. Le nombre maxi de LED que l'on peut y brancher dépend de la conception du générateur, en effet, si le nombre de diodes est tel que la somme des tensions de seuil est plus élevée que la tension maxi qui peut apparaitre aux bornes du générateur, ça ne marchera pas.

C'est un peu long , mais j'espère que c'est tout de même clair ...

DMARRION a écrit:

C'est un peu long , mais j'espère que c'est tout de même clair ...

Oui c'est très clair ...

Mais quand elle est alimentée dans son domaine de fonctionnement (très restreint certes) c'est bien la LED qui fixe son courant en fonction de sa caractéristique et de la tension d'alimentation.

Donc est ce qu'une LED et un générateur de tension précis ne se comportent pas finalement comme un générateur de courant?

Le problème est que la tension et le type de LED se retrouvent très étroitement liés.

Donc effectivement l'alimentation via une résistance en série est une solution simple permettant d'alimenter différent types de LEDs sans se compliquer la vie. Mais c'est aussi une solution gourmande en énergie.

Personnellement je pense qu'on a quand même tout intérêt à choisir une tension pas trop élevée de façon à pouvoir alimenter les LEDs au travers de résistances de valeur assez faible et gaspiller ainsi le minimum d'énergie.

Et la perte augmente très vite en fonction de la tension ..

Exemple :
5V et 330 ohm -> rendement = 0.52 on gaspille déjà 50 % de l'énergie !!!
12V et 1000 ohm -> rendement = 0.17 on gaspille plus de 80% de l'énergie !!
18V et 1600 ohm -> rendement = 0.11 pratiquement 90% de l'énergie part en fumée !!!

Maintenant on me dira qu'il suffit de mettre un transfo de 100 VA au lieu d'un 18VA


Bonne journée

chadok38 a écrit:

pour la R, tu m'as dit comment calculer la valeur ,
mais
est-ce abuser que de demander quelles valeurs pour le condensateur ??

robert qui veut toujours en savoir plus ...

La valeur n'est pas trés critique, tu auras déjà un résultat correct avec 10µF

à takeo :
" Maintenant on me dira qu'il suffit de mettre un transfo de 100 VA au lieu d'un 18VA "
peux tu me dire pourquoi ?

donc il faut un peu plus de volts , car la résistance nécessaire chute aussi la tension ?

je suppose qu'un train de led en série améliorerait le rendement :
par exemple, 4 ou 5 led sous 14 ou15 volts ?


à DMARRION :
" tu auras déjà un résultat correct avec 10µF "
merci pour la précision et le schéma de câblage

chadok38 a écrit:

donc il faut un peu plus de volts , car la résistance nécessaire chute aussi la tension ?

Pour compenser des pertes d'énergie, ce sont des Volt-Ampère supplémentaires qu'il faut, pas des volts !!

A savoir un transfo plus puissant mais de même tension.

chadok38 a écrit:

je suppose qu'un train de led en série améliorerait le rendement :
par exemple, 4 ou 5 led sous 14 ou15 volts ?

Oui bien sûr, dans ce cas les 4 ou 5 LEDs consomment exactement la même chose qu'une seule et unique LED ..

Au lieu de consommer 80% d'énergie dans la résistance et 20% dans une seule LED, on consomme 20% dans la résistance et 80% dans les LEDS en série.

Mais il faut s'assurer que les LEDs utilisées fonctionnent toutes avec le même courant.

j'utiliserai des leds 3mm issues de guirlandes de noël ,
elles sont toutes les mêmes comme c'est monté à la chaîne ,
et pour les couleurs , un peu de vernis vitrail , ou acrylique translucide

robert, content que çà se précise
et vous noterez que j'ai les moyens de vous faire parler (!!)

Concernant le mauvais rendement du système, c'est exact.

Celà dit, les puissances mises en jeu sont trés faibles (120 mW dans l'exemple d'une LED alimentée sous 12V avec une résistance de 1KOhms). Je ne pense pas que du point de vue pertes et environnement, ce soit significatif, et c'est de toute façon bien en deça des puissances que nécessitaient les lampes à incandescence, qui avaient un rendement encore plus déplorable que le système LED+Résistance.
Dire qu'il faudra passer de 18 VA à 100 VA, c'était hors de proportion et je suppose que c'était pour "enfoncer le clou" et montrer que le rendement du montage à résistance n'est pas top, ce en quoi je suis d'accord... Mais c'est tellement simple à réaliser !

DMARRION a écrit:

je suppose que c'était pour "enfoncer le clou"

Bien sûr ....

Mais si nous sommes 100 modélistes à utiliser chacun une centaine de LED à 120mW chacune, cela fait quand même 12 kW

En fait j'ai fait cette remarque parce que je vois très souvent sur les forums des gens qui posent la question des puissances de transfos et que souvent la réponse consiste à dire qu'il faut y "mettre le paquet" ...

Et donc ma remarque était surtout pour dire qu'à puissance égale un transfo de 5 volts alimentera 4 fois plus de LEDs qu'un transfo de 20 volts sauf si évidemment on profite des 20 volts pour monter des LEDs en série.

Bonne journée