Phares LED 12V : LED en série et résistance

Le montage de LED en série peut très bien s'appliquer aux phares de voiture. En effet, il suffit de quelques résistances et de LED pour remplacer des phares classiques 12 V.

Calcul de la résistance série avec les LED

Le montage en série de LED est présenté dans cet article :

Montage de LED en série et résistance

Phares à LED allumés en plein jour : pourquoi ?

Depuis 2011, la fonction DRL ("Daylight Running Light" ou "Feux de jour") augmente la visibilité sur route des nouveaux véhicules. Même si le sujet semble un peu controversé, cela vise à réduire le nombre d'accidents :

Phares allumés en plein jour obligatoires

Le choix des LED peut aussi être esthétique. La baisse de consommation électrique ne modifie la consommation de carburant que de 0,1 % environ (ordre de grandeur).

Choix des LED

Pour une Audi, on peut choisir des LED blanches 1 W qui fonctionnent avec 300 mA.

Illustration d'un phare Audi à titre indicatif

La tension à leurs bornes vaut alors 3,4 V environ.

LED : "High Power 1W StrawHat 8mm White LED Lamp Light 240,000mcd"

Calcul de la résistance et montage des LED

Le calcul de la résistance se fait lorsque la tension d'alimentation (Ualim) est la plus élevée. Pour l'exemple :

Ualim = 14,4 V

La tension ULED aux bornes des LED ("DC forward voltage") est de 3,4 V.

ULED = 3,4 V

Comme il est raisonnable que 50 à 75% de la tension d'alimentation se retrouve aux bornes des LED (compromis entre consommation et stabilité en courant), on peut monter 3 LED en série :

Montage de 3 LED 1 W en série

Calcul de la résistance série R :

On prendra la valeur standard supérieure, c'est à dire 15 Ohms.

Puissance dissipée par la résistance série R :

Pour éviter un échauffement excessif de la résistance (montage dans un endroit confiné, gaines de fils fragiles à proximité, etc), il faut surdimensionner la puissance nominale. On peut choisir un modèle 5 W.

Résistance 15 Ohms / 5 Watts

Montage de 12 LED pour le phare

On peut mettre en parallèle chaque bloc de 3 LED en série :

Consommation totale des LED

Le courant consommé est de 1,2 A, soit 17,28 Watts. Cette consommation ne dépasse pas les 21 W standard.

Et pour les veilleuses (6 W) ?

Pas de panique, on peut aussi utiliser ce montage pour une puissance de 6 W. Pour cela, il suffit de réduire le courant dans les LED en insérant en série une résistance supplémentaire.

Montage des 12 LED en mode veilleuse (6 Watts)

Le courant consommé doit être de :

I = Ualim / P = 6 W / 14,4 V = 0,417 A

Calcul de la résistance série supplémentaire (6,57 Ohms)

Etant donné que les 4 branches sont identiques, les tension aux bornes de chaque résistance de 14 Ohms sont identiques. Le courant qui les traverse vaut 1/4 du courant total :

I LED = 0,417 A / 4 = 0,104 A

La tension aux bornes de chaque résistance de 14 Ohms vaut 14 x 0,104 = 1,46 V.

On en déduit la tension "restante" aux bornes de la résistance supplémentaire :

U = 14,4 - 1,46 - 3 x 3,4 = 2,74 V

Or, le courant qui la traverse doit être de 0,417 A.

Sa valeur est donc (loi d'Ohm oblige) :

R = U/I = 2,74 / 0,417 = 6,57 Ohms

De même, on choisira un modèle standard 6,8 Ohms / 5 W.

Note : pour limiter la consommation des LED à 6 W, on peut débrancher 6 LED sur les 12 !

Montage des LED pour phares DRL / veilleuses

On peut choisir la fonction DRL (puissance nominale) ou veilleuses (puissance réduite à 6 W) en ajoutant les interrupteurs (relais ou autres) comme sur ce schéma :