Stroboscope à LED 50W 100W

Stroboscope à LED 50W 100W

Une LED de puissance est idéale pour réaliser un stroboscope ultra simple et puissant. Le montage électronique n'est autre qu'un oscillateur basé sur un ampli op et un potentiomètre pour régler la vitesse des flashs. L'ampli op pilote un transistor en tout ou rien. Le transistor, quant à lui, pilote la LED. Et la LED, quant à elle, pilote vos yeux éblouis !

Schéma du stroboscope à LED 50W

Ce schéma s'adapte facilement à n'importe quelle type de LED ou ensemble de LED en série, en parallèle, etc. On peut utiliser une LED de puissance standard. Le choix est vaste :
- LED rouge
- LED ambre
- LED verte
- LED bleue
- LED UV
- LED blanche (blanc chaud ou blanc froid)

La puissance qu'on peut piloter va de la simple LED 20mA classique à la LED de puissance de 10W, 20W, 50W ou même 100W !

Voici le schéma du stroboscope à LED, présenté ici pour une LED blanche ou bleue de 50W. Une alimentation 48V est nécessaire pour ce stroboscope :

stroboscope a led 50w 100w 0


Stroboscope à LED 50W : le schéma (adaptable à une LED de 10W, 20W ou 100W)

Principe de fonctionnement du stroboscope à LED

L'oscillateur du stroboscope est basé sur un ampli op qui fonctionne en "multivibrateur".

R1, DZ1 et C1 créent une tension autour de 15V pour alimenter l'ampli op U1. Un TL071 ou un TL081 convient tout à fait.

Fonctionnement de l'oscillateur du stroboscope

Voici le schéma de la partie oscillateur du stroboscope. C'est l'oscillateur qui pilote le transistor qui pilote la LED :


stroboscope a led 50w 100w 1


Schéma de l'oscillateur du stroboscope : réglage par potentiomètre P1

R2 et R4 créent un point milieu à Vcc/2 et R3 ajoute l'hystérésis du comparateur.

Pour la simplicité, R2 = R4 = R3.

stroboscope a led 50w 100w 2


Allures des tensions (simultation LTSpice IV très très proche de la réalité)

Lors de la mise sous tension, le condensateur 10uF est initialement vide. La patte + de l'ampli op voit une tension de quelques volts due à la résistance 47k qui relie à Vcc. L'ampli op comparateur passe donc au niveau haut (Vcc moins 1.5V environ). La patte + de l'ampli op a un potentiel d'environ 2/3 Vcc. Sur l'entrée - de l'ampli op, C2 se charge progressivement à travers R5 et D1 : la diode D2 permet que R6 et P1 ne jouent aucun rôle à ce moment.

Lorsque la tension sur C2 atteint la valeur de la patte +, l'ampli op bascule à l'état bas. C2 se décharge à travers D2, R6 et P1 (P1 permet d'ajuster la durée de la décharge de C2). La patte + a alors un potentiel d'environ Vcc/3. Lorsque C2 s'est déchargée jusqu'à ce seuil, l'ampli op bascule à l'état haut. Un nouveau cycle commence.

Sur la simulatio, la valeur de P1 a été choisie à 10k (d'où la simultation avec une valeur de 3.3k+10k=13.3k). Cette valeur n'a pas d'importance pour comprendre le schéma.

Ce schéma est issu d'un schéma encore plus simple, mais ou on la durée à l'état haut et la durée à l'état bas sont toujours égales (rapport cyclique 50%) :

Montage oscillateur : générateur de signal carré

Il est toujours possible de modifier toutes les valeurs de compoants pour augmenter la durée du flash, la réduire, etc etc.

Transistor de commande de la LED

Le transistors de commande de la LED du stroboscope est idéalement un transistor Mosfet, utile pour sa facilité de commande. Il doit avoir comme performances minimum :
Vds = alimentation (choisir 100V pour avoir de la marge)
Id = courant de la LED (choisir 2A pour limiter la dissipation)
Avec un Mosfet 10A, le radiateur est inutile.
Vgs = +/-20V minimum (l'ampli op qui fournit 13.5V environ peut attaquer directement la grille du mosfet). Si vous n'avez qu'un transistor Darlington ou deux transistors npn, vous pouvez effectuer ce montage :

stroboscope a led 50w 100w 3

Schéma du stroboscope à LED 50W (transistor Darlington)

Le Darlington peut être un TIP122 (100V 5A) ou un TIP120 (60V 5A)

La résistance R8 en parallèle avec la LED de puissance garantit l'état éteint de la LED quand le transistor est bloqué, son courant de fuite s'écoulant dans la résistance R8 plutôt que de chatouiller la LED en lui donnant une faible lueur.

LED de puissance 50W et alimentation

La LED de puissance est l'élément le plus important du stroboscope ! Pour la simplicité du montage, la LED de puissance est simplement connectée à une résistance série qui limite le courant à une valeur correcte. Ici, la LED de 50W nécessite 1.5A et la tension aux bornes s'établit alors à 35V environ. On peut mettre 10 Ohms en série. Il reste alors 48V-35V = 13V aux bornes de la résistance de 10 Ohms, ce qui fait 1.3A. En mode stroboscope, la puissance moyenne est bien plus faible, vu que la LED n'est pas allumée 100% du temps.

Pour une LED de 100W (35V 3A), prévoir une résistance de 20 Watts 4.7 Ohms avec une alimentation 48V.

La LED de puissance doit impérativement être montée sur radiateur, sinon le stroboscope ne pourra fonctionner que quelques dizaines de secondes !

Couleur de la LED

Ce stroboscope peut fonctionner avec n'importe quelle couleur de LED. Les LED bleues, vertes et blanches (de puissance ou pas) ont une tension de seuil proches.

Mot de la fin

Une LED de puissance permet de réaliser un stroboscope facilement. En effet, un oscillateur réglable génère les impulsions de commande à un transistor qui allume et éteint la LED comme un interrupteur.

  Stroboscope à LED 50W 100W, publié par nina67 le 18 Mars 2015
Les 10 outils indispensables pour l'électronique
Nina67
10 COMMENTAIRES
Arthur

Bonjour, tout d'abord merci pour ce montages et ces explications très instructives. Je heurte toutefois un petit problème technique, impossible de trouver une alimentation 48V chez moi. Je cherche alors en vain de trouver un schéma pour alimenter en 48V sans transformateur spécifique, mais je ne sais pas quoi utiliser. Pouvez vous me renseigner sur ce point. Merci d'avance Cordialement, Arthur

toto

utilise un convertisseur boost 12v -> 48v

nina67

Bonjour Arthur, sans alimentation 48V, on peut adpater le montage à du 12V (continus !). Dans ce cas, on alimente l'ampli op directement par le 12V et on remplace la LED 50W par plusieurs LED 10W en parallèle. Les LED de 10W fonctionnent à 10V - 10.5V souvent. Il faudra trouver la bonne valeur de résistance pour fixer le courant à la bonne valeur (0.8 - 1A environ). Une résistance série (une par LED) de 2.2 Ohms / 5W pourra faire l'affaire pour un premier essai prudent. Au besoin, on pourra réduire la valeur si on souhaite "pousser" un peu plus la LED. Cordialement

Dj Doom

Bonjour, est-il possible de mettre plusieurs led de 50w en parallèle ? Cordialement.

Dj Doom

Bonjour, est-il possible de mettre plusieurs led de 50w en parallèle ? Cordialement.

tom608

il faut remplacer r7 10 ohm par une 4.7 ohm pour une led de 100watt ? je ne comprend un truc, 100w sous 35v = 3a,, on sais que u=r*i : or 3*4.7 = 14.1, comment la led peu fonctionner ?

nina67

Bonjour tom608, oui, il faut mettre 4.7 Ohms pour une LED de 100W. La led blanche fonctionne à une tension de 35V environ (cette valeur ne varie que peu avec le courant qui la traverse). La résistance, quant à elle, voit à ses bornes le "reste" de la tension, ici environ 13V. Si on souhaite que le courant dans la LED soit de 3A maximum (au delà, la LED 100W cassera, il faut calculer R avec la loi d'Ohm (pour la résistance, pas pour la LED !) avec R = U/I = 13V/3A = 4.3 Ohms. Il faut prendre une valeur plus grande pour avoir une petite marge pour que le courant ne soit pas supérieur à ces 3A. Cordialement

tom608

ah oui j'ai mal interprété ! merci ! est ce que le schema peut etre modifier pour utiliser directement une alim en 35 volt ? cordialement

nina67

Bonjour, oui, on pourrait théoriquement, et donc supprimer la résistance, le problème, c'est qu'une variation de seulement 1 Volt sur la tension d'alimentation entrainera une variation de 0.4A environ, ce qui n'est pas souhaitable. Mieux vaut une résistance qui réduit cette influence.

nina67

http://www.astuces-pratiques.fr/electronique/led-blanche-100w-haute-puissance

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