Comment piloter une LED de puissance ?

NIVEAU 2 – Notion obligatoire pour la suite

Objectifs

  • Utiliser une sortie numérique pour piloter un composant externe de puissance
  • Câbler un bandeau de LED RGB

Pré-requis

Connexion d’un bandeau de LEDs classique (12V)

Source : https://www.my-ledcenter.com/

Principe de fonctionnement

Les bandeaux de LED sont constitués de LEDs trichromes dont on peut séparément contrôler le rouge, le vert et le bleu. Ces bandeaux doivent être alimentés sous une tension de 12V et consomment, à pleine puissance, 7W/m (pour des versions trichromes – il existe aussi des bandeaux monochromes).

Elles sont conçues selon le schéma suivant. Les résistances de limitation du courant sont déjà intégrées au bandeau.

Câblage

La tension des cartes Nucléo est de 3.3V. Il est donc impossible d’alimenter chacune des voies de ces bandeaux sans ajouter un étage de puissance.
Cet étage est constitué d’un transistor permettant d’adapter le niveau de tension mais également d’amplifier le courant.

Ce type de transistor (appelé MOSFET) est commandé en tension. Lorsqu’une tension est appliquée entre les broches G (grille) et S (source), il y a passage de courant possible entre les broches D (Drain) et S (Source). Lorsque cette tension est nulle, il n’y a pas de courant qui passe entre ces broches. On parle alors de commutation du transistor qui se comporte alors comme un interrupteur commandé en tension.

Il faudra faire attention à prendre un transistor dont la tension maximale \(V_{DS}\) est supérieure à la tension d’alimentation du bandeau et un courant maximal \(I_{D}\) (courant transitant dans le bandeau) supérieur au courant maximal consommé par chacune des voies du bandeau. Il faut également que la tension minimale de commande \(V_{GS}\) soit inférieure à la tension de sortie des cartes Nucléo (ici 3.3V).

Exemple de transistors MOSFET

On pourra par exemple s’intéresser aux transistors BS170 ou IRL540.

Cablage BS170 / https://www.componentsinfo.com/bs170-pinout-equivalent-specs-applications/

MInE Prototyper Prototyper avec Nucleo et MBED

Nucleo – Piloter une LED de puissance