Essais d'une diode électroluminescente
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Voir aussi : - Les diodes électroluminescentes (LED) - Mesures sur une diode au germanium - Vérification d'une diode - Mesures sur une diode au germanium -  

Autrefois la signalisation lumineuse sur les appareils (émetteurs-récepteurs, alimentations, tableaux... était assurée exclusivement par des voyants utilisant des petites ampoules. Ces voyants étaient encombrants (mais il est vrai qu'ils étaient à l'échelle des appareils), consommateurs d'énergie (problème important pour les appareils alimentés par piles) et avaient une durée de vie limitée.
L'arrivée des diodes électroluminescentes dans les années 1970 a été saluée avec enthousiasme par les amateurs.
La présente petite expérience est destinée à découvrir l'utilisation des diodes DEL (appelée plus communément "LED", pour "light emitting diode")

Les différentes diodes LED

Les différentes diodes LED présentées sur la photo ci contre sont utilisées comme voyants sur des appareils ou directement sur des cartes électroniques.
Les essais qui suivent seront pratiqués sur les types :
A : rouge 3mm
D : bicolore jaune/vert haute luminosité (partie verte)
G : diode blanche haute luminosité


Méthode

Le matériel nécessaire se compose de :
- alimentation 12V mais une pile de 4,5V peut fort bien convenir
- plusieurs résistances au carbone de valeurs s'étalant de 500 ohms à 1mégohm. Par exemple : 510 - 4.7k - 22k - 39k - 100k - 470k - 820k
- un (ou plutôt deux) contrôleur universel à affichage digital pour mesurer le courant traversant la diode (de quelques microampères à 20 mA) et la tension à ses bornes.
Le courant dans une LED ne doit pas dépasser 20mA en général. Un courant de quelques milliampères est suffisant dans la plupart des cas d'utilisation.
Noter que la tension inverse d'une LED ne doit pas dépasser 5 V.
Branchement des LED : la cathode correspond à la patte la plus courte et au méplat. Pour la diode bicolore la cathode est la patte centrale.
   
 Circuit d'essai    Repérage des connexions de sortie    Essai de la diode bicolore (verte)


Mesures

Le but est de mesurer la tension de seuil maximum et le courant minimum pour l'allumage de la diode. Dans les deux essais la tension d'alimentation est de 12,6 V.

puissance maximum
Conditions de fonctionnement proches des limites d'utilisation en courant direct (20mA)

Led Rouge 3mm

Led bicolore (vert)

Led Blanche 5mm
 R (ohms)

509

509

509

 U direct

1,65

2,14

3,12

 I (mA)

21,4

20,2

18,3


puissance minimum
La diode émet une très faible lueur visible seulement dans le noir.

Led Rouge 3mm

Led bicolore (vert)

Led Blanche 5mm
 R (kilohms)

33,1

650

650

 U direct

1,50

1,68

2,25

 I (µA)

333

12,0

12,0



Courant et tension directe
La diode LED utilisée est une rouge de diamètre 3 mm assez ancienne.
La résistance R en série avec le potentiomètre est un "talon" dont le rôle est de limiter le courant direct dans la diode à 20mA. On la calculera selon la méthode décrite dans la page consacrée à la diode LED en tant que composant. Le voltmètre devra avoir une résistance interne suffisamment élevée pour ne pas perturber la mesure.

U direct (V)

I direct (mA)

1,68

0.012

1,72

0.034

1,74

0.029

1,76

0.116

1,79

0.257

1,82

0.695

1,84

1.150

1,88

1.980

1,92

4.600

1,97

7.200

2,03

10.930

2.13

18.170