Pour de faibles puissances, on peut se passer du transfo et du pont de diodes traditionnel ou de l’alimentation à découpage. Des solutions beaucoup plus économiques existent si on ne souhaite que quelques mA. En effet, un transfo ou un ensemble MOSFET/inductance/régulateur sont chers et encombrants. Ils peuvent être plus chers que le reste du circuit à alimenter !
Les alimentations non isolées sans transfo offrent un faible coût et sont une alternative très intéressante. Il existe 2 types d’alimentation :
- alimentation résistive
- alimentation capacitive
Une alimentation capacitive est aussi appelée « alimentation à capa chutrice ». La « capa chutrice » traduit l’idée que la chute de tension se fait aux bornes de la « capa ». « Capa » est un abrégé (assez laid ?) de « capacité », donc « condensateur » par abus de langage (métonymie).
Cet article présente l’alimentation capacitive (donc sans transfo). L’alimentation résistive est présentée dans un autre article.
Alimentation capacitive sans transfo 5V / 10mA
La phase et le neutre peuvent être intervertis.
Courant de sortie délivré par l’alimentation capacitive
La capa chutrice C1 joue le rôle d’une résistance en alternatif. Il faut lui assurer charge ET décharge à chaque période secteur, d’où l’intérêt de la zener qui conduit dans les 2 sens. Son avantage est de ne dissiper aucune chaleur. Son impédance Z se calcule ainsi :
f : fréquence du réseau (50Hz en Europe)
C1 : valeur de la capa chutrice C1 en Farad, on peut prendre le pire cas (multiplier par 0,8 pour un condensateur à 20%)
Pi : 3,14 (vous le savez bien… mais vous ne savez plus depuis quand :D)
Pour 100nF, on obtient 32kOhms.
On ne s’intéresse ici pas au déphasage courant-tension traduit par la valeur complexe de l’impédance.
Le courant de sortie maximal de l’alimentation capacitive se calcule avec :
VRMS : tension efficace du réseau (230V en France…)
Vz : tension Zener
f : fréquence du réseau (50Hz en Europe…)
C1, R1 : valeur des composants en Farad et Ohms
Pi : 3.14 (on se répète…)
Une alimentation capacitive a souvent pour but de fournir une tension petite devant la tension réseau (5V, 12V, etc). On peut ainsi négliger Vz devant VRMS. De plus, l’impédance de R1 doit être faible devant l’impédance de C1 pour minimiser la dissipation dans R1. On peut ainsi négliger R1.
D’où la relation simplifiée pour l’alimentation capacitive :
Le courant de sortie maximal est proportionnel à C1. On peut prendre une marge et surdimensionner un peu la valeur de C1 !
Pour 230V / 50Hz, on a la proportionnalité :
100nF : 5mA
200nF : 10mA…
1uF : 50mA
L’usage consiste à ne pas dépasser 1uF (encombrement excessif, mauvaise immunité aux ondes de choc et surtension, puissance réactive trop importante).
Mise en pratique d’une alimentation capacitive 5V / 10mA (230V, 50Hz, 200nF)
Charge : 10kOhms
On observe ci dessous comment réagit une alimentation capacitive avec différentes charges. Une résistance de charge est connectée à la sortie de l’alimentation capacitive (entre +5V et 0V). La charge de 10kOhms consomme 0,45mA environ. Le temps de montée de la tension de sortie est de 0,28s environ. Ce temps de montée est dû à la charge initiale de C2. La tension de sortie se stabilise correctement autour de 4,5V.
Démarrage de l’alimentation capacitive avec 10 kOhms
Charge : 500 Ohms
Si on augmente le courant de sortie, le comportement de l’alimentation capacitive change. La charge est cette fois-ci de 500 Ohms (9mA à 4,5V). L’alimentation capacitive délivre pratiquement son courant maximal (10mA). Le temps de montée de la tension de sortie est rallongé parce que le courant dévié par la résistance ralentit la charge de C2. La tension de sortie se stabilise autour de 4,1V. L’ondulation est plus prononcée à cause du courant de sortie plus élevé.
Démarrage de l’alimentation capacitive avec 500 Ohms
Charge : 270 Ohms (surcharge)
Si on augmente encore le courant de sortie, la tension de sortie va se stabiliser à une valeur inférieure au niveau souhaité. Il faudrait 16mA pour garantir 4,5V aux bornes de la charge de 270 Ohms. Ce courant ne peut pas être fourni par l’alimentation capacitive et la tension de sortie stagne à une valeur correspondant à 10mA dans 270 Ohms (2,7V environ).
Démarrage de l’alimentation capacitive avec 270 Ohms
Caractéristique tension – courant de l’alimentation capacitive
On obtient ainsi ce type de caractéristique pour une alimentation capacitive avec diode zener :
Caractéristique tension – courant de l’alimentation capacitive
La tension est assez stable jusqu’à ce que le courant maximal soit atteint. Ensuite, l’alimentation capacitive fonctionne en « source » de courant, c’est-à-dire en limiteur de courant.
Puissance dissipée et dimensionnement des composants
La dissipation de puissance (chaleur) entre en jeu dans la conception d’une alimentation capacitive. On peut choisir les composants avec une puissance nominale au moins égale au double de la puissance dissipée dans le pire cas (230V + 10%, C1 + 20%, etc). Pour les tensions et courants alternatifs, on utilise les valeurs efficaces.
Résistance série de l’alimentation capacitive
Pour l’alimentation capacitive, la valeur de R1 doit être :
– suffisamment faible pour ne pas dissiper trop de chaleur
– suffisamment grande pour limiter l’appel de courant dû à la charge brutale de C1 via R1 et DZ1
– suffisamment grande pour immuniser contre les surtensions secteur et ondes de choc.
Le courant qui circule dans R1 existe lors des 2 alternances du secteur. Il vaut le courant efficace maximal Imax disponible en sortie (déjà calculé plus haut).
P = R1.Imax²
Cette puissance ne dépend pas du courant en sortie.
On peut choisir des valeurs entre 100 Ohms et 1kOhm (470 Ohms par exemple).
Condensateur de l’alimentation capacitive
C1 supporte la tension secteur et doit donc être de classe X2 250V alternatifs. Des fabricants peu scrupuleux utilisent des condensateurs non polaires 250VDC ! Aucune protection contre les surtensions du réseau n’est garantie, c’est dangereux et peu responsable !
La classe X2 est prévue pour des applications définies par la norme IEC664 et tient compte des surtensions du réseau (catégorie II). On les branche directement entre phase et neutre, ils conçus pour ça.
Condensateurs X2 utilisables pour une alimentation capacitive
Diode zener de l’alimentation capacitive
Sa tension zener fixe la tension de sortie. En effet, la tension de sortie vaut Vz – 0,7V (chute de tension dans D1).
Le plus grand courant traversant la zener DZ1 existe lorsqu’il n’y a pas de charge en sortie (à vide). La puissance dissipée par DZ1, est toujours inférieure à :
P = Vz.Imax²
Un modèle 1,3W est souvent suffisant.
Diode de l’alimentation capacitive
Le courant moyen dans la diode est égal au courant dans la diode. La tension inverse maximale vaut Vz. Une diode 1N4001 (redressement standard) convient.
Condensateur chimique de l’alimentation capacitive
Pour avoir de la marge, la tension nominale de C2 doit être le double de la tension zener (10V pour une zener 5,1V par exemple). Sa valeur dépend de l’ondulation acceptable.
Choix de R2
R2 permet à C1 de se décharger lorsque l’alimentation capacitive est déconnectée du secteur. Sa valeur est choisie entre 470k et 1MOhm. On propose un modèle 1W non pas pour la puissance à dissiper mais pour supporter la tension secteur (risque de claquage à l’intérieur). On peut aussi mettre en série 2 résistances 1/4W ou CMS de taille 1206 prévus pour 200V.
Attention : si R2 n’est pas montée, on peut prendre une bonne pichenette en touchant la fiche secteur de l’alimentation débranchée ! En effet, rien ne permet à C1 de se décharger… sauf si on touche la fiche secteur.
Court-circuit en sortie de l’alimentation capacitive
Aucun danger en cas de court-circuit de la sortie de l’alimentation capacitive. L’impédance de C1 limite le courant à la valeur maximale calculée ci dessus. Ces alimentations rudimentaires sont naturellement protégées contre les courts-circuits.
Alimentation capacitive à pont de diodes
Pour utiliser les 2 alternances du secteur et augmenter de 40% le courant de sortie et réduire de 50% l’ondulation avec la même capacité, on peut réaliser l’alimentation capacitive à pont de diodes :
Alimentation capacitive à pont de diodes
La capacité C2 est rechargée toutes les 10ms au lieu de toutes les 20ms. Pour une même ondulation, une valeur réduite de moitié suffit (220uF au lieu de 470uF).
Cependant, la tension de sortie n’est pas référencée au neutre ou à la phase, comme c’est le cas lorsqu’il n’y a qu’une diode.
Pour allumer 20 LED en série (ampoule 1W à LED du commerce), voir l’article :
Ampoule à LED : montage à capa chutrice
Lorsqu’on branche l’alimentation capacitive à pont de diodes, l’appel de courant va charger C2 et non traverser brutalement DZ1.
Alimentation capacitive et stabilisée
Une alimentation stabilisée peut être obtenue en plaçant un régulateur de tension en sortie de l’alimentation capacitive. Rien n’empêche cette utilisation.
Note : un convertisseur spécialisé est le MAX610 (convertisseur 220VAC vers 5VDC).
Alimentation capacitive symétrique
Une alimentation symétrique s’obtient en mettant en série deux zener identiques. Le courant de sortie est identique et ne dépend que de la capa chutrice C1.
Alimentation capacitive symétrique +/-15V 14mA
Avantages et inconvénients de l’alimentation capacitive
Avantages de l’alimentation capacitive
– Réellement plus petite qu’une alimentation à transfo classique
– Beaucoup plus économique qu’une alimentation à transfo
– Pas de dissipation de chaleur dans la capa chutrice C1
– Aucun danger en cas de court-circuit de la sortie
– Tension de sortie référencée au neutre ou à la phase : possibilité de commander un triac.
– +40% de courant et -50% d’ondulation avec pont de diodes
Inconvénients de l’alimentation capacitive
– Pas d’isolation électrique entre secteur et sortie
– courant de sortie limité à 50mA environ
– Tension de sortie NON référencée au neutre ou à la phase pour l’alimentation capacitive à pont de diodes
Conclusion sur l’alimentation capacitive
Les alimentations sans transfo sont très bon marché et moins encombrantes que leurs homologues à transfo ou à découpage. L’absence d’isolation électrique limite leurs usages et les manipulations doivent se faire avec grande prudence.
ATTENTION : Un risque de choc électrique existe lors de manipulations d’alimentation résistive ou capacitive. La sortie basse tension N’EST PAS ISOLEE du secteur ! L’utilisateur doit donc être très prudent et conscient des risques de surtensions transitoires éventuelles sur son réseau. Un transfo d’isolement peut être utilisé lors des expérimentations.
bonjour je s uis agee et relativement novice mai devient pasioner de lelectronique pouriez vous me dire comment faire une alimentation de 220 v alt en je pense 5 ou 6 v continu pour alimente 24 led en series merci de votre reponse
C’est bon
bonjour, non, cela dépend vraiment des ampoules. Certaines fonctionnent avec une alimentation à découpage et incorporents quelques LED de puissance alors que celles avec alimentation capacitives fonctionnent avec de nombreuses led en série (5730 par exemple). Le mieux serait de faire des essais avec différentes résistances et mesurer la caractéristique courant tension de l’alimentation. Cordialement
Encore une petite question :-)
Si je récupère l’électronique d’ampoules à LED jetées (parfois l’électronique est encore bonne) est-ce qu’il y a un moyen de déterminer combien je peux mettre de mes 5730 en série derrière ?
merci
Bonjour, en effet, de nombreuses ampoules à LED sont faites avec un ensemble de LED en série qui ne sont pas « poussées » à fond. Ici, 36 mA pour 150mA, c’est une bonne marge. On peut alors souvent réparer des ampoules LED HS (bac à ampoule de recyclage par exemple) en court-circuitant la ou les LED avec un point noir (grillées, en circuit ouvert). Cordialement
Bonjour, comme l’ampoule était en panne, je me suis amusé à vérifier chaque LED et j’en ai trouvé une avec un point noir, que j’ai changée. Et elle refonctionne !
Ensuite j’ai fait comme vous m’avez dit, j’ai tirés deux fils sur une LED (avec toutes les précautions, pour ne pas me retrouver avec les cheveux frisés) et testé l’intensité. Je trouve 36 mA ! Alors certes, la valeur indiquée dans le datasheet est 150mA mais c’est en « absolute maximum rating ». Il n’y a pas de valeur « typique » comme pour la tension. Ca fait quand même une grosse différence !
Donc du coup, comme j’ai plein de ces LED en stock, je vais pouvoir utiliser l’un de vos montage ! Ca faisait un sacrés bout de temps que je cherchais une solution pour utiliser ces très puissantes LED ! Donc encore merci pour votre travail !
Par contre j’aimerai vous soumettre un lien qui propose un autre type de schéma qui peut s’adapter à beaucoup de situation, et qui selon les dires de l’auteur, serait beaucoup plus « safe » pour les LED :
https://www.homemade-circuits.com/how-to-make-led-bulb-circuit/
C’est le premier montage. Peut être pourriez-vous vous en inspirer pour faire évoluer votre page ? Car j’ai remarqué que pas mal de panne d’ampoule concerne les LED, peut être que les alimentations capacitives sont stressantes (appel de courant ou je ne sais quoi) et réduis la durée de vie de ces pourvoyeuses de lumières ?
Merci pour votre attention.
Bonjour, si vous êtes prêt à prendre un petit risque, vous pouvez court-circuiter une LED avec un ampèremètre et mesurer le courant (en position DC). Cordialement
C’est peut être effectivement moins que 150mA. Mais je ne vois pas comment je pourrais vérifier ça !?
Bonjour, oui, on effet, on peut dépasser 50 mA sans autre contrainte que la taille du condensateur et de l’appel de courant quand on met l’ampoule sous tension. Le courant est-il réellement de 150 mA dans les LED ?
Bonjour, vraiment un excellent article tout à fait passionnant ! Mais il y a quelque chose que je ne comprend pas : vous dites que ce type de montages est limité à 50mA.
Or j’ai démonté une ampoule qui contient 72 LED 5730 (ou 5630). Ces dernières ont une iF de 150mA et Vf 3.1v. L’électronique est bien de ce type avec condo X2 et pont de diode.
Je mets une photo pour illustrer mon propos. Certes cette dernière à claquée, mais j’en ai une autre identique qui fonctionne très bien.
Merci pour votre réponse
Bonjour, merci de votre retour, ça fait toujours plaisir ! Pour le relais, cela est sans doute dû au fait qu’il ne reçoit plus assez de courant. Vous pouvez changer le condensateur de l’alimentation capacitive (il vieillit avec le temps et perd de sa valeur et ainsi du courant qu’il laisse passer, classique sur machines à café branchées au secteur en permanence) et éventuellement le condensateur chimique qui stabilise le 24VDC d’alimentation. Cordialement
Bonsoir Stéphane, Je suis très impressionné par vos connaissances et votre pédagogie et ne résiste pas à y faire appel. Je suis confronté à un petit soucis avec un détecteur de mouvement (Bticino) alimenté via une alimentation capacitive. Le problème est le suivant : le relais qui doit être alimenté en 24V DC ne reçoit plus que du 7,5V DC.Auriez-vous une idée de l’élément qui pourrait être à l’origine de cette chute de tension ? Cordialement,
Bonjour, il est tout à fait possible d’alimenter un relais avec une bobine 12VDC ou 24VDC avec une alimentation capacitive (« capa chutrice »). Le condensateur est l’élément qui fixe le courant qui circulera dans la bobine (ordre de grandeur : 7mA pour 100nF). Pour un relais de bobine 12V et 360 Ohms, il faut 12V/360 Ohms = 33mA de courant de bobine. Un condensateur capable de délivrer 33mA au minimum est nécessaire. Prendre un peu de marge (680nF par exemple). Il vaut mieux choisir un relais 24V plutôt que 12V parce que à relais équivalent, le relais 24V absorbe un courant deux fois plus petit que le relais 12V. Si vous pilotez le relais avec un transistor, il faudra une diode zener de 12V ou 24V en parallèle avec la sortie d’alimentation pour limiter la tension dans le cas où le relais n’est pas enclenché et ne consomme donc rien. Voilà en bref quelques infos. Attention, toute l’alimentation capacitive est reliée directement au secteur : ne jamais la toucher ! Bonne journée à vous !
J’ai lu avec grand intérêt l’ensemble des pages consacrées depuis plusieurs années à l’alimentation capacitive . Je pense que ce type de montage peut permettre d’alimenter un relais électromécanique basse tension 12 ou 24 V directement en 230 V . Y a t il des précautions particulières à prendre en ce qui concerne la force contre électromotrice lors de l’arrêt de l’alimentation du relais?bravo pour vos articles
bonjour, vous souhaitez alimenter un microcontrôleur qui mesure la tension. Si c’est le cas, le microcontrôleur ne sera pas isolé du secteur et ne devra jamais être touché lorsqu’il fonctionne. La tension d’alimentation est définie par la diode zener. Cordialement
Bonjour,est ce que je peut utiliser se montage pour faire l’acquisition de tension avec un lecture analogique par un microcontroleur, et quelle est l’équation liée l’entrée alternatif avec la sortie continue , merci d’avance ghozlani.med@gmail.com
bonjour, j’aimerai avoir un courant plus important (2A) que celui fourni (10mA) avec l’installation basique, quelles modifications dois je effectuer sur le montage?!cordialement.
bonjour, j’aimerai avoir un courant plus important (2A) que celui fourni (10mA) avec l’installation basique, quelles modifications dois je effectuer sur le montage?!cordialement.
bonjour, j’aimerai avoir un courant plus important (2A) que celui fourni (10mA) avec l’installation basique, quelles modifications dois je effectuer sur le montage?!cordialement.
Je vous remercie pour votre réponse, malgré que cet article date de 2011 vous continuez de répondre aux questions je vous félicite, bravo a vous et bonne continuation.
Bonjour Street Rock, vous avez bien noté ce détail ! la valeur du condensateur définit le courant permanent qui circule dans le montage. La tension de sortie s’ajuste soit en fonction de la charge, soit par une diode zener qu’on place en parallèle du condensateur de sortie. Lorsque le montage sera à vide, tout le courant qui passe dans le condensateur secteur passera dans la zener (par exemple 40mA si vous attendez 40mA disponibles en sortie). Donc si vous souhaitez du 12V, il faut mettre une zener de 12V (typiquement 12V 1.3W). Cordialement
Bonjour, votre article est tres bien mais il manque ce que je voulais comprendre, c’est comment calculer la tension de sortie du condensateur ? par exemple j’ai 220V sur secteur et je veux obtenir 12V en sortie du condensateur comment dois je procéder, quelle formule utiliser ?
Merci
Bonjour, il n’est pas possible de fournir 5A à partir d’une simple alimentation capacitive très limitée en courant. Pour l’alimentation de l’allume cigare, on peut utiliser un LM317 utilisé en tension ajustable ou résistances fixes commutées : https://www.astuces-pratiques.fr/electronique/regulateur-de-tension-lm317-montages
Bonjour
Pouvez vous m’indiquer des documents ou schémas afin de réaliser une alimentation à partir de l’allume cigare (12v de la voiture) en plusieurs tensions (1.5v – 3v – 6v etc.)
Merci de votre compréhension.
Email : michnyarref@yahoo.fr
Bonjour Stéphane
J’aimerai avoir une alimentation capacitive de 5 A-15 V .
Bonjour bino, un moc sans détection de zéro peut s’amorcer à n’importe quel instant de la tension du secteur. C’est utile pour des variateurs de vitesse ou des variateurs de lumière. Le MOC avec détection de zéro est conçu pour du tout ou rien. Soit rien ne passe, soit la totalité de la demie période passe. C’est plutôt pour des commutations en tout en rien (chauffage, etc).
ok merci mais quelle est la différence entre un moc avec un système de détection de zéro et un moc sans ce système et on quoi on l’utilise chaque type et merci
Bonjour bino, vous pouvez utiliser un MOC3023 : https://www.astuces-pratiques.fr/electronique/piloter-un-triac-avec-arduino-ou-pic
bonjour , je veux utiliser un triac pour commander le moteur d’un volet roulant alors pour l’isolation de partie commande et puissance quel optocoupleur peux je choisis et merci ???????????
Bonjour maryem, c’est super de vouloir réaliser un bloc adaptateur tout seul, mais le transfo est un composant spécifique. Si vous avez un transfo d’alim à découpage qui convient, vous pourrez utiliser un controleur TNY284 ou TNY268, vous trouverez des schémas adaptés chez Power Integration (le fabricant). Bien cordialement.
Bonjour , j’ai cherché et j’ai trouvé le bon idée et d’utiliser un bloc d’alimentation d’un chargeur 5v de point de vue encombrement mais je veux le faire toute seule .pouvez vous me suggérer un schéma d’un circuit d’alimentation comme celle dans les chargeurs de téléphone ou iPhone ???????????merciii
Bonjour maryem, une résistance ne finit jamais ou quasiment jamais en court circuit. Il n’y a aucun souci à se faire. Ce qui permet de bien sécuriser l’alimentation, c’est d’augmenter R1 pour limiter les appels de courants et les pics lors de surtension (foudre, etc).
Bonjour , quand R2 est défectueux , si elle est ouvert c’est mieux mais si elle est en court circuit donc c’est très danger ça peut endommager mon microcontrôleur est ce qu’il y a une solution pour ça pour plus sécuriser les matériels qui va alimenter ????????? et merci
Bonjour maryem, oui, tout à fait, mais il ne faudra jamais qu’on puisse toucher le microcontroleur directement. Dans les cafetières et les détecteurs de présence, les boutons de réglage sont en plastique et font l’isolation. Cordialement
bonjour est ce qu’on peut utiliser cet circuit pour alimenter un microcontroleur ?
Bonsoir, l’alimentation capactitve n’est pas adaptée pour des courants supérieures à 100mA environ. Il faut s’orienter vers un adaptateur tout fait ou un driver de LED spécifique Cordialement
Salut, je voulais faire une alimentation 230V(AC) /12V(DC) // 0.66A pour des lampes LED quelle type d’alimentation à utiliser Merci d’avance
merci merci ……..
Il peut être très dangereux de dialoguer avec des bricoleurs (touche à tout) qui n’ont aucune formation de base, surtout sur un sujet aussi sensible que les alim. capa., qui sont souvent cause d’électrocution, par le simple contact d’un sol un peu conducteur, qui devient mortel humide . La vulgarisation intelligente passe par des démonstrations didactiques et pédagogiques dans des écoles spécialisées sur le sujet . A chacun son métier .
Bonjour Camy, c’est le condensateur C1 qui limite le courant global, donc pas besoin de résistance. Cordialement
Bonjour Stéphane,
Merci pour la réponse. J’ai oublié de préciser que ma question 1) avait trait à l’alimentation double alternance, ceci pour mon information personnelle, car elle n’est évidemment pas nécessaire pour mon projet qui ne consommera qu’environ 0.2 mA. Donc, pourquoi pas de résistance entre le pont de diodes et la Zéner ? Bien cordialement.
Bonsoir Camy, on peut en effet parfaitement utiliser une alimentation capacitive pour cette application. Il faudra plutôt 3 diodes en série pour compenser la chute de tension aux bornes de D1. Et oui, il faut placer une diode tête bêche en parallèle pour permettre le passage du courant « vers le haut » dans le schéma, histoire que C1 se charge et se décharge à chaque alternance… Cordialement
Bonjour, j’ai besoin d’une alim 1.5V 0.2ma; une alim sans transfo est donc tout à fait à sa place. Dans le schéma redressement double alternance, je compte remplacer la Zéner de 5V par 2 diodes Si en série, ça devrait stabiliser vers 1.6V.
Questions :
1) pourquoi n’y a-t-il pas de résistance entre le pont de diodes et la Zéner ?
2) dois-je placer une diode tête-bêche en parallèle avec les 2 diodes pour imiter une vraie Zéner ?
3) le courant microscopique qui sera consommé pose-t-il un problème ?
Bien cordialement.
Bonjour, il semble y avoir une petite alim à découpage régulée dans votre ampoule qui s’adapte à la variation de tension (pour maintenir une puissance constante en sortie. Vous pouvez poster vous-même le schéma avec des explications et des photos en cliquant sur « poster une astuce ». Votre contribution sera appréciée ! Bien cordialement.
OK merci, cela me rassure sur la conso de ces lampes à led (NB elles sont sous alimentées)
Au fait, elles sont données pour 85v-220v, je n’ai pas testé l’incidence sur les Leds, courant,luminosité …
Sur une 42L (122v= 40ma) en passant à 36L la tension passe à 105v 44ma et pour 30L 88v 47ma , c’est bien une limitation en courant comme vs dites ci dessus, mais pas tres clair pour moi qd même…
J’ai les 2 premiers schémas si cela vs intéresse @+
Bonjour pascalc, pour mesurer la puissance consommée réelle, vous pouvez insérer une résistance de faible valeur (10 Ohms ?) en série avec les LED. La résistance est traversée par du courant continu. En lisant la tension aux bornes, on déduit le courant. On multiplie ce courant par la tension totale aux bornes des LED (et ajouter éventuellement 1.4V pour le pont de diodes). Ca, c’est la puissance consommée. Si on mesure côté secteur, la mesure efficace n’est pas précise sauf avec des multimètres « True rms » (efficace vrai) qui tiennent compte des harmoniques. Une alim capacitive a un cos phi proche de 0. La puissance apparente fait bien 230V x 0.087A = 19VA. Mais en watts (réels), c’est beaucoup moins. Sur la facture EDF, ce qu’on paie, c’est la puissance réelle P en watts et non la puissance apparente S. Considérez que c’est de la puissance « gratuite » mais physiquement, elle ne vous sert à rien (puissance réactive Q + puissance déformante D). La formule classique dans ce cas est S² = P² + Q² + D². Cordialement
bonjour,
je viens de me procurer 3 ampoules led 220v avec alim capacitive, electronique accessible.
je m’étonne des mesures de puissance données et mesurées (avec précautions car non isolé secteur)
les Led utilisées sont des SMD 5630/5730 : 3v/0.5w/150ma max
j’ai inséré une résistance de 150 o pour mesurer coté alternatif mais peu habitué à la réactance, je coince…ex:
lampe 9Leds puissance donnée 4w
25v aux bornes des 9L en série = 35ma soit 0.9W
aux bornes des 150 o mesuré 5v soit 34ma 7,5W le cos est si mauvais ?
autre ,
lampe 16 Leds puissance donnée 7w
45v aux bornes des 16L en série = 81ma soit 3.6W
aux bornes des 150 o mesuré 13v soit 87ma 19W !!
question qu’est il réellement consommé, que paie t on ?
merci de ton éclairage
Bonjour nono456, pour R2, il faut mettre 2 résistances 1206 ou minimelf 0204 en série (par exemple 2 x 220k). Pour R1, il faut mettre une résistance de plus grande taille. Cordialement
Bonjour. Un petit détail qu’il serait bon de préciser dans le texte: comme R2 qui doit être en boitier 1206 pour supporter 400V crête, R1 doit aussi être en 1206 car à la mise sous tension, elle peut avoir à supporter jusqu’à 310V… Petit détail que j’avais omis et, évidemment, j’ai fait claquer les résistances en 0603.
Bonjour,
Non, on peut faire une seule alimentation mais la valeur du condensateur doit être plus grande si on souhaite alimenter les 3 LED en parallèle à la fois. Le courant dispo est proportionnel à la valeur de cette capa (jusqu’à 1uF). Mieux vaut prendre l’alim capacitive à pont de diodes. Cordialement
Bonjour, très bon sujet, moi j’aurais besoin d’alimenter 3 leds de couleur différentes qui s’allument selon le circuit en service;
Faut il répéter ce circuit 3 fois ou existe t’il un compromis avec une seule capa en tête.
merci
Bonjour, Oui, l’impédance est donnée par votre formule qui inclut R1, mais faites le calcul, l’influence de R1 est négligeable. Pour tous les calculs, on suppose que R1 est un court-circuit. Une capa de 100nF a une impédance de 30kOhms environ, on peut donc négliger 470 Ohms… Pour le rendement, tout dépend si on compte en puissance active ou en puissance apparente. Mais la puissance réactive présente dans le condensateur ne dissipe aucune énergie. Cordialement
Bonjour,
A titre expérimental, j’ai essayé de porter ce montage à une tension d’alimentation alternative bien inférieure au 220 V RMS pour une tension de sortie de 5,1 V DC destiné à piloter un triac. Forcément, j’ai préféré utiliser le premier montage.
La tension zener n’a donc pas été négligée ni même le l’impédance de la résistance de charge R1. J’ai un doute sur le calcul proposé pour déterminer le module de l’impédance totale du circuit. Je l’aurai estimé à (R1²+1/C²W²)^(1/2).
D’autre part, pourquoi dimensionner avec la tension maximale d’alimentation vu qu’on utilise la notion RMS pour simplifier les calculs sous une tension sinusoïdale? Au pire, j’aurai considéré la valeur moyenne de la tension du porteur de charge qu’est le condensateur. Donc la tension maximale de C1 divisée par Pi. Pourquoi avoir choisi Vmax?
Enfin, cette équation permet de déterminer l’impédance de R1 dont la résolution donne des valeurs absolument fantastiques qui contredisent totalement ce qu’on observe expérimentalement.
Le rendement global du circuit reste mauvais et jouer sur la fréquence d’alimentation (de 50 à 900 Hz) n’arrange rien.
Bref, je suis perplexe et… perdu.
Bonjour,
Finalement sans avoir vu votre message j’ai fait le test en grandeur nature sans résistance… Ca va j’ai pas pété les 36 leds !! Mais la répartition du courant était inégale avec des leds du coup qui s’illuminaient inégalement. Mais si je devais garder ce transformateur de courant, je ne connait pas d’avance la tension pour trouver la bonne résistance! Je pourrais utiliser le multimètre avec le montage sans résistance, mais vu que le transfo s’adapte en tension, si je rajoute une résistance, j’ai peur que la tension au final soit diffénrente.
En tout cas encore merci
Alexis
Bonsoir, pas de problème : si on met une résistance par LED, les courants s’équilibrent, c’est fait pour ça. Cordialement
En me baladant sur Farnell, j’ai trouvé convertisseur AC/DC Courant de sortie 12.5 A . . . http://fr.farnell.com/lightech/901151240/led-driver-ac-dc-12-5a-11-5v/dp/1888143.
Ce produit me parait très bien (et finalement moins couteux que la solution précédente). Mais j’ai peur de ne pas obtenir un partage équitable du courant entre les differentes branches. Ai-je tort? Y aurait-t-il une solution ?
Nickel … Merci !!
Oui, vous avez tout à fait raison. La puissance de la LED (puissance électrique absorbée, pas la puissance lumineuse émise) vaut bien 3.33V x 0.35A = 1.16W. Quant à la résistance, 4.77 Ohms, c’est bien cela. Mais il faut prendre de la marge : la tension aux bornes d’une autre LED sera peut-être un peu inférieure (3.2V par exemple) et la tension d’alimentation sera peut-être de 5.25V (si l’alimentation est à +/-5%). Et la résistance elle-même qui peut-être à 5%. Bref, toujours prendre de la marge pour faire de l’électronique robuste et fiable. C’est pour cela qu’en fixant 6.8 Ohms, je n’étais pas trop loin de la vérité. Et à l’oeil, très dur de faire la différence entre les luminosités. Cordialement
Encore une petite question avant d’acheter les resistances … J’ai expérimenté le branchement d’une led sur un alimentateur courant constant 350 mA. J’ai relevé 3,33 V aux bornes de la LED et bien 350 mA entre l’alim et la LED. (Ce qui correspond pas trop au 1 watt attendu). Du coup pour le calcul de la résistance, je fais R = ( Ualim – Uled ) / Iled = ( 5 – 3,33 ) / 0.35 = 4.77 Ohms . Mon calcul est-il juste ? Si je trouve pas ce qui me convient, j’imagine qu’il vaut mieux prendre une résistance plus forte, pour pas dépasser le courant de 350 mA ?
ENORME !! Trop fort la réutilisation de l’alimentation PC ATX. Mais je pense que je vais tenter une alimentation à découpage dans un premier temps (http://www.ampoule-leds.fr/transformateur-special-led-5v-dc-150-watts-p-3342.html) pour le bruit du ventilo. Merci Merci Merci pour votre conseil.
Très sincèrement,
Alexis
Bonsoir,
L’alimentation capacitive n’est pas du tout adaptée. Il faut acheter un driver de LED ou une alimentation à découpage 5V et mettre une résistance 6.8 Ohms 1W en série avec chaque LED. Une alimentation de PC ATX possède une sortie 5V assez puissante (20Ampères ou plus). Si vous pouvez en récupérer une sur un ancien PC, reliez le fil vert du connecteur 20 ou 24 broches avec un fil noir voisin et l’alimentation se lance. Cordialement
Bonjour,
Tout d’abord super article !!
J’essaye d’aider un ami maçon, mais j’ai perdu la main en élec.
L’objectif est d’alimenter en parallèle 36 leds (1w, 350 mA) sur le secteur qui sont encastrés dans un miroir.
Grosse contrainte, il est obligé de rester avec ces leds et obligé d’être en parallèle.
La prise secteur est reliée au tableau à un fusible de 16A …
Ma première idée était d’acheter un transfo AC/DC 5V qui délivre assez de puissance et dans le culot de chaque LED mettre une résistance pour ajuster le courant à 350 mA. J’ai conscience que chaque résistance doit accepter la puissance.
Ma deuxième idée était de trouver un montage qui abaisse et redresse la tension à 3v et délivre les 350 mA à mettre dans chaque culot de chaque led. (j’ai essayé de faire du reverse sur une ampoule à led à brancher sur du 230v, mais difficile à comprendre et il y a deux leds en tête bêche alors qu’on en a deux).
Ma dernière idée serait de trouver, si cela existe, un AC/DC qui délivre en sortie un courant fixe 36*350mA = 12,6 A qui s’adapte en tension. Mais je ne sais pas si cela existe et comment assurer que le courant se divise bien en 36 pour délivrer juste 350 mA dans chaque branche.
Pourriez-vous m’aider ?
Et encore bravo pour cet article
bonjour Lucky, Absolument pas ! Si on met DZ1 après D1, le courant ne peut plus traverser C1 dans les deux sens. C’est à dire que C1 se charge et tout s’arrête ensuite. L’avantage de DZ1 associée ainsi à D1 est justement de permettre à C1 de se charger/décharger et de fonctionner en alternatif, comme une résistance. Si on remplace C1 par une grosse résistance, on pourrait mettre DZ1 après D1, effectivement.
Bonjour, ne serait il pas judicieux de mettre DZ1 après D1 dans le premier montage ? Et si non, pourquoi ?
Cordialement
bonjour, R1 sert à limiter le courant d’appel lorsqu’on branche l’alimentation. Si on laisse la même valeur, elle va surchauffer si on augmente le courant (en augmentant C1). Cordialement
Bonsoir, Pourquoi dois-je diminuer la valeur de R1 si je peux mettre 470K 2W? Sur le Lampes économiques Basse Consommation à néon, j’ai posé quelques questions, mais j’ai pas eu de réponses . Merci .
Bonsoir, le problème si on augmente tellement la valeur du condensateur, c’est qu’il y aura un appel de courant très intense lorsqu’on branchera l’alimentation au secteur. Cette pointe de courant traverse aussi le pont de diodes (attention, il risquera de péter !). En cas de surtension du secteur, elle sera retransmise au pont de diodes et à la zener aussi… Quant à la valeur de R1, il faudrait la diminuer d’autant (calculer R telle que RI² soit acceptable, maximum 1W par exemple). Les alimentations capacitives ne sont pas du tout adaptées au delà de 100mA environ. Quant au condo 470uF 50V, il faudrait prendre un 63V pour avoir de la marge… Sans oublier la taille impressionnante d’un condo 10uF 250VAC (non polarisé). Cordialement
Bonjour; encore Merci Stéphane pour avoir accepté à tout moment utilisé de ton temps pour nous faire comprendre le fonctionnement en détaille de tes articles. Chose qu’on survole en classe ou souvent renvoyer dans d’autres cours qui ne verront jamais le jour. Alors, je vois que le courant de sortie Max est limité à 100mA. Pourquoi? Moi j’ai un ventilo 48V/21W à alimenter. Je puisses remplacer sur le schéma »alimentation capacitive à pont de diode » les valeurs composants : C1=220nF par 8,7uF ; C2 =470uF/10v par 470uF/50v et DZ1=5,1v par 50v ? Bien sûr si les valeurs citées en existent ! OU, puisses-je avoir un schéma de bricole pour mon ventilo? Merci à tous.
bonjour, oui, on peut recharger des batteries. La charge est alors à courant constant, mais le courant disponible reste faible (50mA à 100mA maximum). Pendant la charge, la batterie est reliée directement au secteur ! Cordialement
Merci Stéphane pour le soin apporté à la rédaction de cet article, J’aimerais savoir si on peut se servir de cette alimentation pour charger des batteries.
Bonjour,
Le but du condensateur, comme la résistance qui fait « chuter » la tension, ce n’est pas de faire chuter la tension. Le principe électrique, c’est plutôt de limiter le courant à une valeur donnée, comme le ferait un robinet presque fermé avec de l’eau. En limitant le courant, la tension après le composant se trouve réduite. Un autre point de vue est de dire que le condensateur est de très petite valeur, donc il a le temps de se charger et de se charger à l’envers 50 fois par seconde (sur notre bon vieux réseau 50Hz). Si il est chargé, la tension à ses bornes atteint presque la tension secteur, comme aux bornes d’un interrupteur ouvert (qui limite le courant à zéro !), la tension complémentaire qui reste pour le circuit est donc petite. Cordialement
Bonjour, super article, mais j’ai du mal à comprendre comment un condensateur peut faire autant chuter une tension, je veux dire physiquement. Si quelqu’un pouvez m’expliquer ?
Bonjour,
Merci de toutes ces précisions rarement détaillées lors des études de ce type d’alimentation.
Il est vrais que de nombreux modules (prises commandées, programmateurs, commandes volets électriques, gradateurs télécommandés et même des « va et vient » sans fils, et j’en passe) ont envahit
nos humbles demeures. A ce stade , je me suis resté perplexe quand aux risques éventuels de laisser toujours ces appareils en fonction sans conséquences la facture EDF et des risques incendie si on à une défaillance du condensateur (court circuit explosion) si on ne protège pas le montage par un fusibles .
Cordialement.
Bonjour, la consommation facturée est identique à une alimentation traditionnelle. Ce qui est facturé, c’est la puissance active (Watt), donc ce qui est réellement consommé (par exemple 5Vx10mA=50mW), et non pas la puissance apparente en VA (ici, qui serait de 230Vx10mA=2.3VA). La puissance réactive due au condensateur de l’alim capacitive est importante mais est gratuite. Si en revanche, on met une résistance au lieu du condensateur, ça chauffe, ça consomme… et c’est facturé (puissance active de la résistance) ! L’alimentation capacitive est une solution très économique, mais la sortie n’est pas isolée (pas grave pour un module radio enfermé dans un boitier plastique par exemple). Cordialement
Bonjour, je me pose depuis longtemps la question de la consommation réelle de ce type d’alimentation,
sachant que l’on en retrouve de plus en plus dans nos maisons.
Cordialement.
Bonjour Leo, les condensateurs X2 sont présents dans la plupart des filtres secteurs des alims à découpage (PC, lecteurs DVD, etc) et durent largement plus de 1000 heures. La durée de vie d’un condensateur suit une loi exponentielle qui fait qu’en gros, sa durée de vie double chaque fois qu’on diminue de 10°C. A 90°C, sa durée de vie sera 2000h, à 80°C, 4000h, etc. A température ambiante, c’est presque éternel… Le condensateur ne va pas chauffer du tout. La résistance série est très faible (inférieure à l’Ohm)… Cordialement
Bonjour,
Merci Stéphane pour ce très bon article !
Quelle est la durée de vie d’une telle alimentation ?
Lorsque l’on regarde la durée de vie du condensateur x2 c’est autour de 1000Hr à 100°C. Cela me semble vraiment peu.
Mais avec un courant si « faible » le condensateur va-t-il chauffer ?