Voila comment utiliser un ensemble de leds haute luminosité (10000 mcd ou plus) directement alimentées sur le secteur 230V, et ce sans transformateur
Il existe plusieurs façons de brancher un groupe de leds sur le secteur 230V, dont la plus sécurisée est sans aucun doute celle faisant appel à un transformateur. Mais il est possible aussi de se passer de transformateur, lorsque le courant demandé n'est pas trop important. On utilise alors la capacitance d'un condensateur, qui correspond à la résistance qu'il oppose au passage du courant en fonction de la fréquence. Le schéma qui suit repose sur cette particularité. Il est possible d'utiliser un seul condensateur, ou plusieurs (de valeurs plus faibles) montés en parallèle.
Dans ce montage, le condensateur C1 joue toujours le rôle de "résistance à 50 Hz", grâce à sa capacitance. Une valeur de 1 uF convient pour alimenter quatre branches de leds dans lesquelles circule un courant de 10 mA (40 mA au total). Vous pouvez opter pour un courant légèrement supérieur, en prennant par exemple un condensateur de 1.5 uF ou de 2.2 uF (ou mieux en plaçant deux condensateurs de 1 uF en parallèle). Cependant, la structure du "condensateur abaisseur" est plutôt conseillé pour des courants faibles et au delà de 40 mA ou 50 mA, au-delà je vous conseille l'emploi d'un petit transformateur d'alimentation. Les deux résistances R5 et R6 montées en parallèle servent à limiter le courant lors de la mise sous tension du montage, et contribuent à une plus grande fiabilité du montage (plus grande durée de vie) en diminuant les chocs électriques dans la diodes zener, dans le condensateur C2 et dans les leds (la mise sous tension ne se fait malheureusement pas toujours au moment du passage par zéro de l'onde secteur). Les quatres diodes D18 à D21 se chargent du redressement double alternance. Le condensateur C2 effectue un lissage de la tension redressée, sa valeur n'a pas une importance cruciale car on ne cherche pas ici à avoir une ondulation résiduelle extrêmement faible. Une valeur de 100 uF à 470 uF (25 V ou 40 V) convient très bien pour la consommation de 10 mA à 40 mA en jeu ici. Pour finir, la diode zener D17 assure une régulation grossière mais largement suffisante de la tension à la valeur de +15 V. Chaque branche de led comporte une résistance qui joue le double rôle de limiter le courant dans les leds, et de répartir de façon uniforme le courant dans chaque branche. On pourrait penser que la limitation de courant est accessoire ici vu qu'elle est déjà assurée de façon naturelle par le condensateur C1. Mais si une led se coupe, les trois branches restantes se partage le courant total, et il augmente donc dans les leds qui restent allumées. Ce n'est donc pas une protection inutile.
La formule qui permet de déterminer la capacitance d'un condensateur
en fonction de sa valeur capacitive et de la fréquence, est la suivante :
Xc = 1 / (wc)
où Xc est la capacitance en ohms,
w est la pulsation (lire oméga, égale à 2 * Pi * Freq, Freq en Hertz)
et C est la valeur du condensateur en Farad.
A la fréquence de 50 Hz, qui est celle du réseau EDF, le condensateur permet de laisser passer un courant de quelques mA par "paquet" de 100 nF
Par exemple, à 50 Hz, et avec un condensateur de 470 nF :
Xc = 1 / (2 * 3.14 * 50 * 0.00000047) = 6776 ohms
Considérant d'une part que les leds haute luminosité se contentent d'un courant de 10 mA à 20 mA, et d'autre part que nous avons ici 4 branches, il nous faut un courant total compris entre 40 mA et 80 mA. Nous fixons ici la valeur du courant total à 40 mA, pour deux raisons : la première raison est qu'un courant de 80 mA commence à faire beaucoup pour un montage de ce type, et la deuxième raison est que les leds que l'on trouve aujourd'hui peuvent être très lumineuses même avec un courant de 10 mA. Sans demander de grands efforts de calculs, on en déduit qu'il nous faut un condensateur de valeur comprise entre 1 uF et 2,2 uF. Le choix du condensateur doit se porter exclusivement sur un modèle papier métallisé de classe X2, conçu pour un fonctionnement continu sur le réseau 230V alternatif. Sa tension de service devra être de 250 Veff au minimum, ou de 630 Vdc au minimum.
Quelque idée de montage :
Attention : ce montage est directement connecté au secteur ! Ce sont des tensions dangereuses. Même si la réalisation est simple, soyez très prudents