Brancher une LED sur une pile

nina67

Nina67 - Le 13 avr. 2015 09:43
Mise à jour : Le 23 juil. 2015 05:41

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Il est possible de brancher une LED sur une pile : pour cela, il suffit d'une résistance et d'un peu de fil électrique. Le branchement se fait en une sorte de boucle pile - résistance - LED. Il s'agit d'un montage en série où la résistance est branchée en série avec la LED.

Pour une pile de 4.5V, on peut utiliser une résistance de 220 Ohms. La résistance de 220 Ohms limite le courant à une valeur de l'ordre de 10mA pour la LED. Plus bas dans l'article, le calcul de la résistance à mettre en série est expliqué.

Branchement de la résistance

Voici à quoi doit ressembler le branchement de la résistance et de la LED sur une pile 4.5V :

brancher une led sur une pile 0

Branchement d'une LED sur une pile 4.5V

On peut aussi utiliser 3 piles de 1.5V mises en série (bout à bout, le + de l'une sur le - de la suivante) :

brancher une led sur une pile 1

Brancher une LED sur 3 piles 1.5V

Branchement sur une pile de 9V

On peut tout aussi bien faire le même branchement avec une pile de 9V. Dans ce cas, la résistance doit être de 470 Ohms minimum.

Valeur de la résistance

Plus la résistance est élevée, moins le courant est grand et moins la LED brille. En réalité, on a rarement besoin d'une LED poussée à fond sur la luminosité. On peut donc utiliser n'importe quelle valeur de résistance plus grande que la valeur minimum. Plus la résistance est élevée, plus grande sera la durée de vie de la pile (des centaines d'heures !).

Pour une pile 4.5V, on peut mettre 220 Ohms, 470 Ohms, 1kOhm, etcPour une pile 9V, on peut mettre 470 Ohms, 1kOhm, 2.2kOhm, etc

La résistance est impérative pour limiter le courant. Sans résistance, la LED casserait instantanément ou presque si elle était branchée directement sur une pile.

Brancher une LED sur une pile 1.5V

Avec une seule pile de 1.5V, on ne peut pas faire briller une LED. Quelques LED rouges ou oranges peuvent peut-être briller un peu, mais la tension n'est pas suffisante. Il existe des montages électroniques spéciaux pour élever la tension d'une pile de 1.5V (1.6V au début quand elle est pleine, puis 1.2V vers la fin de vie de la pile). Ces montages s'appellent les "voleurs de Joule" (Joule thief en anglais) : ils exploitent ce qui reste comme énergie dans la pile quand elle est "vide", c'est à dire non utilisable par un autre appareil.

Polarité de la LED

La longue patte de la LED correspond à sa borne +. Si on branche la LED à l'envers, elle ne brille pas.

Brancher plusieurs LED sur une seule pile

Si on souhaite brancher plusieurs LED sur la même pile, on peut les brancher ensemble en parallèle (toutes les longues pattes ensemble et toutes les courtes pattes ensmble). La résistance doit alors être divisée par le nombre de LED. Si on ne fait pas cette modification de la résistance, le même courant va se repartir sur plusieurs LED et la luminosité totale ne sera pas augmentée. 3 LED donneront chacune un tiers de la luminosité.

Avec une pile 4.5V, voici les valeurs à prendre en fonction du nombre de LED :

1 LED : 220 Ohms

2 LED : 100 Ohms

3 LED : 68 Ohms

4 LED : 56 Ohms, etc

Calcul de la résistance

Pour calculer la résistance série, il faut connaître 3 éléments :

-tension de la pile (valeur max)-tension de seuil de la LED (1.8V pour les LED rouges, orange, ambre et 3V pour les LED blanches, vertes forte luminosité et bleues)-courant souhaité dans la LED (20mA max pour les LED classiques)

brancher une led sur une pile 2

LED : il en existe de toutes les couleurs

Exemple de calcul sur pile 4.5V

On souhaite monter une LED 20mA sur une pile 4.5V. La tension aux bornes de la LED s'établit à 1.9V. La résistance R vaut :

R = (tension de la pile - tension de la LED)/courantR = (4.7V - 1.9V) / 0.02 = 140 ohms

Il est prudent de choisir minimum 150 Ohms. Avec 220 Ohms, on est tranquille et on ne voit qu'à peine que la LED brille moins. En plus, on augmente la durée de vie de la pile.

Fredo
Le 9 juil. 2015 13:44

Merci beaucoup Nina67 pour vos articles. Merci aussi pour votre réponse à ma question sous l'article "diode laser". Si je comprends bien le branchement des leds, dans le cas d'un petit panneau de 9 leds de 3V-100mA avec une pile de 12V, je pourrais faire trois barrettes montées en parallèle de 3 leds + une résistance de 15 ohms en série (led type : http://www.surplusgizmos.com/10mm-LED-UV-100mA-400405nm_p_2384.html). C'est correct ? Par contre ça excèderait les 0,5W que vous m'aviez conseillé dans votre réponse. Pardon pour cette question de débutant mais tout ce que je connais en électronique, c'est le maniement du fer à souder. Par ailleurs, pour faire le même type de panneau en 635nm, je ne trouve que des leds de 28mA (http://cpc.farnell.com/1/3/led-635nm)... Ça pourrait marcher ?

Nscx
Le 5 nov. 2015 14:52

Merci Nina pour les explications depuis le temps que je recherchais ces informations en français :)

Guitou
Le 6 oct. 2016 12:50

Bonjour et merci pour cette article. J'ai une petite question qui me taraude : je veux alimenter une led qui consomme 3V, 20mAH avec 2 piles boutons de 1.5v. Vu comme ça je dirais que je n'ai pas besoin de mettre de résistance (3V alimente 3V). Pourtant sur tous les sites que je trouve, il est conseillé d'en mettre une par sécurité. Je n'arrive pas à comprendre pourquoi ? Pouvez-vous m'aider. Merci Guillaume

nina67
Nina67
Le 7 oct. 2016 14:29

Bonjour Guitou, la résistance n'est en effet pas utile, mais si il existe toujours une incertitude sur les caractéristiques des composants (résistances, condensateurs, LED, piles, etc). Du coup, vous pourriez vous trouver avec une LED de tension de seuil plus basse (2.9V par exemple) et 2 piles qui donneraient 3.1V réunies ensemble en série. Dans ce cas, le courant pourrait dépasser 20mA. La résistance permet aussi de réduire le courant et d'augmenter la durée de vie des piles boutons...

Jack66
Le 3 nov. 2016 17:36

bonjour a tous et merci d éclairais nos lanternes voila le suis maquettiste j ai mis des leds de 3 volts en continue en tout il y a n a 9 mais la dernière s allume rouge au lieu de jaune j ai recontrôlez mais soudure et aucun fils ne fait contact or quand je la test toute seule elle est bien jaune merci de bien vouloir m expliquer

nina67
Nina67
Le 4 nov. 2016 18:21

Bonjour jack66, il se pourrait que votre jaune brille beaucoup trop et change de couleur à cause d'un courant bien trop élevé ! Les LED jaunes oranges et rouges fonctionnent à une tension inférieure à 3V. Il ne faut pas les brancher directement sur du 3V mais en série avec une résistance (47 ohms fera l'affaire)

Wally
Le 12 nov. 2016 10:31

Bonjour et merci pour vos explications. J'ai toutefois une question bête : pour un même montage est ce que 3 piles de 1.5v durent autant, plus ou moins que 1 seule pile de 4.5v ? Merci d'avance !

nina67
Nina67
Le 15 nov. 2016 12:56

Bonjour Wally, 3 piles de 1.5V, c'est une pile de 4.5V ! Aucun souci, c'est pareil. D'ailleurs, si vous vous risquez à ouvrir une pile 4.5V, vous y trouverez 3 piles 1.5V sans marque connue...

Le 2 avr. 2017 17:58

Bonjour,
J'aimerai faire une guirlande lumineuse sur batterie.
Voici ce que j'utilise :
10 led smd 0603 (2.8V~3.4V / 15mA/20mA)
1 Mini usb 5v 1a lithium battery charging
1 Batterie -2000mAh-3-7V-18650
1 Régulateur/booster de tension (Input Voltage: 2V ~ 24V/Output Voltage: 28V)

Ma question est : dois-je brancher les led en série avec résistance ?
Merci de m'aider :-)

nina67
Nina67
Le 3 avr. 2017 09:40

Bonjour, vous souhaitez donc utiliser votre régulateur booster de tension. Il y aura 28V pour alimenter les LED. Comme il y a 10LED, la tension serait de 28 à 34V (10x2.8V à 10x3.4V) ce qui est supérieur à 28V. Il faudra donc faire 2 ensembles de 5 LED en série avec une résistance de 1kOhm en série (besoin de 2 résistances au total). Le courant sera alors de (28V-5x2.8V)/1k = 14mA. Si vous souhaitez faire durer la batterie et éclairer un peu moins, vous pouvez mettre 2.2k à la place de 1k.Cordialement

Le 3 avr. 2017 17:34

Bonjour,
Merci beaucoup pour ces explications.
Cela va beaucoup m'aider pour mon projet.
Cdt