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EDU-001

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EDU-001.

L'Edu-001 comprend six leçons pratiques permettant de se familiariser avec les

paramètres de contrôle, de fonctionnement et de conception d'une diode led. Les

leds de différentes caractéristiques sont inclus, pour montrer à l'étudiant une partie

de la diversité existante. Pour réaliser ces différentes leçons pratiques, vous aurez

seulement besoin d'un alimentateur pour le module, et d'un multimètre. Le reste

des opérations se réalise avec les éléments du circuit. Quelques référence

techniques sont inclues pour permettre à l'étudiant d'approfondir dans chaque

domaine expérimental.

Leçon Pratique 1. Courant du led et contrôle de la luminosité.

Leçon Pratique 2. Comportement lors du changement de sens du courant.

Leçon Pratique 3. Contrôle et comportement d'un led Bicolore.

Leçon Pratique 4. Formes et types de leds. Tension et Courant de contrôle.

Leçon Pratique 5. Leds de différentes couleurs. Chute de tension et

courant de contrôle.

Leçon Pratique 6. Tension directe et courant en configuration série.

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La diode Led.

EDU-001. La diode Led.

Leçon pratique 1. Principes. Chute de tension... (suite).

0541

Rev.

EDU-001. La diode Led.

Pour commencer la leçon pratique, maintenez le jumper JP12 fermé et appliquez un

voltmètre entre TP15A et TP15B pour obtenir la lecture de la tension V1.

Puis répétez l'opération pour V2, (TP5A et TP5C); pour V3, (TP5A et TP5D); et

finalement pour V4, (TP5A et TP5E).

La tension dans V1, qui correspond à la chute de tension propre du led, est d'environ

1,85 V. Comme tous les leds de la leçon pratique sont identiques, V2 sera le double de

V1, V3 sera le triple de V1, et V4 (quadruple de V1) sera également la tension totale

qui chute dans les quatre leds en série.

Lorsque plusieurs leds sont configurés en série, la chute de tension totale est

déterminante non seulement pour calculer la résistance limitatrice commune, mais

aussi parce que cette dernière ne doit jamais être supérieure à la tension d'alimentation

(VDC).

Le calcul de la résistance est simple, en partant du fait que dans un circuit en série, le

courant qui circule est le même pour tous ses composants, seule une résistance

commune sera nécessaire.

En supposant que l'on souhaite un courant (I2), de 7 mA, en appliquant les valeurs de la

leçon pratique à la loi d'Ohm: R16= VDC - (V1 x 4) / 0,007 A 228,5 ohms.

Leçon Pratique 6. Tension directe et courant en configuration série.

EDU-001. La diode Led.

Leçon pratique 1. Principe. Chute de tension et contrôle de la luminosité.

Pour reconnaître l'anode et la cathode dans une diode led, on observe la longueur de

ses pattes. Le plus long correspond au positif (anode) et le plus court indique le négatif

(cathode). La figure suivante montre la polarité et le symbole électrique du led.

La fonction électrique est identique à celle

d'une diode en silicium ; cette fonction

permet le passage du courant dans le sens

anode - cathode et l'empêche dans le sens

inverse. Lorsque le courant traverse le led

dans ce sens et dans la proportion

minimale stipulée par le fabricant, elle

Pour commencer la leçon pratique, il faut placer un ampèremètre entre les pointes de

test TP1A et TP1B et retirer le jumper JP1. Si le potentiomètre « current » est ajusté

sur son extrême gauche, la résistance résultante (RV1 + R2 + R3), sera d'environ 48K,

et provoquera une circulation de courant de l'ordre de uA, très insuffisant pour

illuminer le led. Avec le potentiomètre ajusté à droite, la résistance entre Vdc et le led

Le led, quelque soit sa taille, sa couleur ou sa forme, répond à des valeurs spécifiques

de tension et de courant de contrôle données par le fabricant et qui assurent une

luminosité optimale. Normalement, dans une conception standard, vous devrez

adapter la tension et le courrant aux valeurs requises par le Led.

- Beijing angle. Donne l'angle de vision ou émission du led.

- Forward Voltaje. Valeur de tension directe ou chute de tension du led.

- DC Forward Current. Courant constant maximum admis par le led.

carrée ou multiplexée.

- mcd. Puissance lumineuse indiquée en milli chandelles.

- Peak Forward Current. Crête maximale de courant que peut supporter le led lorsqu'on le contrôle par

l'intermédiaire d'un signal carré de 1/10 cycles, 0,1ms.

Caractéristiques du led de la leçon pratique 1, modèle L-1503ID du fabricant

Part No. Dice Lens Type

Iv (mcd)

@10mA

Viewing

Angle

Min. Typ. 201/2

L-1503ID HIGH EFFICIENCY RED (GaAsP/GaP) REDDIFFUSED 8 30 60°

Symbol Parameter Device Typ. Max. Test ConditionsUnits

lpeak Peak Wavelength High Efficiency Red 627 nm I =20mAF

lD Dominant Wavelength High Efficiency Red 625 nm I =20mAF

Dl1/2 Spectral Line Half-width High Efficiency Red 45 nm I =20mAF

C Capacitance High Efficiency Red 15 pF V =0V;f=1MHzF

VFForward Voltage High Efficiency Red 2.0 2.5 V I =20mAF

IRReverse Current High Efficiency Red 10 uA V = 5VR

Caractéristiques techniques du led. Le fabricant indique les paramètres les plus

déterminants pour choisir un led avec la terminologie suivante :

VCC

LD1

Red (5 mm).

RV1

PT-15V (47K)

220/0,5W

JP1

JUMPER

TP1A

Test Point

TP1B

Test Point

Schéma Electrique Leçon Pratique 1

sera réduite à la somme de R2 + R3, environ 440 Ohms, et le courant résultant (16

mA) permettra l'illumination du led.

Comme on peut noter dans les caractéristiques du composant, la tension typique qui

doit tomber dans le led est de 2V, et le courant nécessaire pour assurer

convenablement son illumination doit être de 30 mA . Cependant, l'alimentation

disponible dans le module (Vdc) est de 9 V. La solution pour obtenir les valeurs de

fonctionnement requises par le composant est d'intercaler une résistance « limitatrice

».

En appliquant la loi d'Ohm, la résistance correspondra au résultat de la différence entre

Vdc et la tension de chute du led, divisée par son courant.

Ainsi, la résistance serait = 9V 2V / 30 mA= 233,33 ohms, et 220 ohms serait la

valeur commerciale la plus proche.

Remarque : La leçon pratique 1 monte 440 ohms avec l'objectif concret de limiter à la

Leçon pratique 2. Changement de sens du courant dans le led.

Le comportement intrinsèque d'un led est le même que celui d'une diode ordinaire.

Polarisé directement, il s'allume, et polarisé de manière inverse, il reste éteint. Pour

cette raison, il peut servir de témoin pour indiquer le sens de la circulation du courant.

La leçon pratique 2 montre le comportement des leds placés en parallèle et soumis à

un changement de polarité constant, de plus elle identifie la différence entre la chute de

tension dans deux leds de couleur différente.

La fonction du Jumper JP2 est de

permettre ou de refuser l'alimentation de

la leçon pratique 2, il devra donc rester

fermé pendant l'expérimentation de cette

leçon.

Comme le montre le schéma, Ld2 (rouge)

et Ld3 (vert) sont connectés en parallèle,

avec leurs résistances limitatrices

respectives, mais inversés l'un par rapport

à l'autre. Les deux points communs sont

contrôlés par l'intermédiaire du double

commutateur SW2, qui ouvre et ferme

deux circuits indépendants en même

temps, en fournissant en chaque point,

positif ou négatif selon la position du

curseur. Lorsque le led vert s'allume, sur le

point A est injecté le négatif du signal, et

sur le point B le positif ; LD3 étant polarisé

directement alors que LD2 reste éteint dû

à sa polarisation inverse. Si le négatif

s'injecte sur le point B et le positif sur A, ce

sera le led rouge qui restera polarisé

directement et le led vert qui sera alors

VCC

SW2

470/0,5W

JP2

JUMPER

LD2

Green (5 mm)

LD3

Red (5 mm)

TP2A

Test Point

TP2B

Test Point

TP2C

Test Point

TP2D

Test Point

Schéma Electrique de la Leçon Pratique 2

polarisé de manière inverse.

Connectez un voltmètre entre les TP2A et TP2B, ou entre TP2C et TP2D selon le led

activé. On peut noter une chute de tension différente même avec des résistances

limitatrices identiques. Selon la couleur, la chute de tension stipulée par le fabricant

peut être différente dans deux leds de caractéristiques similaires.

La présentation de configurations de segments ou groupement de leds en série est

fréquente. Contrairement à une configuration en parallèle, où chaque led est contrôlé

par l'intermédiaire d'une résistance limitatrice, la configuration série offre une plus

grande importance à la tension d'alimentation.

Rleds= R. commune pour leds en

série

Vcc= V. Alimentation

Vled = Chute de tension du led

Rleds=

Iled

Vcc - (Vled x nº leds)

Résistance pour leds Série.

La valeur de la résistance, rapportée à la valeur commerciale la plus proche est de 220

ohms.

En installant un ampèremètre entre TP1A et TP1B et en retirant JP12, pour qu'il soit

en série, on peut obtenir la valeur réelle de I2 et vérifier qu'on obtient effectivement le

courant calculé en utilisant la résistance avec la valeur calculée.

Lorsque la tension d'alimentation (VDC) sera égale à la somme des chutes de tension

des leds, aucune résistance limitatrice ne sera nécessaire, puisque la valeur dans chaque

led correspondra à la tension directe admise par le composant.

Cette caractéristique peut être vérifiée, en désactivant l'alimentation du circuit et en

VCC

TP14A

Test Point

JP12

JUMPER

TP14A

Test Point

TP15E

Test Point

LD12

Red (5 mm)

R15

330/2W

LD11

Red (5 mm)

TP15C

Test Point

LD13

Red (5 mm)

TP15D

Test Point

LD14

Red (5 mm)

TP15B

Test Point

TP15A

Test Point

Schéma Electrique de la Leçon Pratique 6

Anode

Symbole

électrique

Cathode

Diode led réelle

www.cebek.com

Pour l’ENSEIGNEMENT et la PRATIQUE de l’ELECTRONIQUE

MODULES EDUCATIFS.

EDU-001

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EDU-001

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Les modules Educatifs Cebek de la série EDU présentent plusieurs leçons pratiques

pour analyser, expérimenter et apprendre les connaissances de base sur le thème en

question. Leur fonction n'est cependant pas de faire un mini-cours sur chaque matière,

mais de complémenter, de servir de base et de permettre l'expérimentation sur le

matériel théorique du professeur. Pour cette raison, nous recommandons l'utilisation

des modules EDU sous la supervision et l'attention de l'enseignant.

Cebek n'offre pas de service de consultations en ce qui concerne la théorie ou les

principes de fonctionnement concernant le sujet traité par le module. Il offre

seulement une assistance technique relatives aux questions ou aux problèmes émanant

du fonctionnement intrinsèque du circuit.

Tous les modules Cebek de la série EDU bénéficient d'une garantie totale de 3 ans en

composants et main d'œuvre. Les pannes ou dommages dû à des causes externes au

circuit, à des connexions erronées, ou à une installation ou un fonctionnement non

spécifiés dans la documentation du module ne seront pas couverts par la garantie; il en

sera de même pour toutes erreurs de manipulations,. Pour tout problème, il faudra

présenter la facture d'achat de l'appareil.

Pour contacter le département technique, envoyez un message à , ou

un fax au Nº+34.93.432.29.95 ou encore un courrier à l'adresse suivante: CEBEK,

c/Quetzal, 17-21, 08014 Barcelona (SPAIN).

[email protected]

Garantie et Considérations.

EDU-001. La diode Led.

EDU-001.La diode Led.

Leçon pratique Formes et types de Leds.4.

Les couleurs les plus communes dans une diode led sont: rouge, vert, jaune, orange,

blanc et bleu. La tonalité est due à la longueur d'onde produite par le courant en

Bibliographie.

- Principes de l'Electronique. E. McGraw-Hill. Auteur: Albert Paul Malvino.

- Sur Google: La diode led

EDU-001.La diode Led.

EDU-001. La diode Led.

Il existe une grande variété de formes pour le led. Sa forme habituelle est circulaire et

ses dimensions les plus courantes sont 0,3 et 0,5 mm. Cependant, on peut trouver une

infinité de formes alternatives, normalement associées à des applications concrètes, els

que les leds triangulaires, utilisés pour signaler les directions, etc.

Parmi toutes ces formes,

quelques-unes des plus

standardisées sont

présentes dans cette

leçon pratique.

Normalement, même

avec des formes

différentes, tous les leds

maintiennent des valeurs

de polarisation similaires,

comme la chute de

tension et le courant

d'excitation. Cependant,

lorsqu'on utilise des leds

différents dans un même

panel, vous devez utiliser

les paramètres minimum

et maximum indiqués par

le fabricant pour

Leçon p Le led bicolore.ratique 3.

Comme le schéma l'indique, chaque

anode est contrôlée électriquement de

façon indépendante, avec la cathode

commune qui se connecte directement à

la masse.

Le commutateur SW3 polarise

alternativement l'une ou l'autre section

interne du led, en injectant Vdc (9V) à

l'anode correspondante et en obtenant la

couleur rouge ou verte selon le cas.

La leçon pratique montre comment le

courant circule uniquement dans la

polarisation anode cathode de chaque

led, en obtenant environ 15 mA lorsque il

conduit et 0 mA lorsque c'est l'autre

partie du Led.

On remarquera comme la valeur du

courant est pratiquement identique pour

les deux couleurs.

En tenant compte du fonctionnement du

Le début de cette leçon pratique consiste à installer deux ampèremètres entre les

pointes de test TP3A et TP3B, et entre TP4A et TP4B. Il faudra également extraire les

jumpers respectifs M3A et M3B afin que les lecteurs restent connectés en série et que

la mesure correspondante puisse être obtenue. Si vous ne disposez que d'un

ampèremètre, vous pourrez l'utiliser alternativement sur (en) TP3 et TP4 selon le led

En tenant compte du fonctionnement du led bicolore, quel serait le résultat si on

polarisait en même temps les deux segments?

Schéma Electrique de la Leçon Pratique 3

Le led bicolore dispose de deux leds de couleur différente sous la même capsule,

réduisant le nombre de terminaux à trois unités. Selon le modèle, l'anode et la cathode

deviennent communes à un seul pin, et les deux pins restants correspondent au pôle

indépendant de chaque led.

Sur le plan électrique, son schéma peut

être représenté comme le montre

l'illustration ou comme deux leds

indépendants. L'image réelle correspond

au led de la leçon pratique, où la cathode

est le terminal commun.

Les avantages de l'utilisation de ce led sont multiples. En premier lieu, on réduit le

nombre de composants sur la plaque, en augmentant la surface disponible. Le contrôle

s'effectue uniquement par l'intermédiaire de deux signaux de registre. L'indication à

laquelle ils font référence s'établit sur un seul point avec deux états ou couleurs.

Anode

Symbole

électrique

Cathode

led bicolore réel

TP4A

VCC

M3A

JUMPER

M3B

JUMPER

TP3B

Test Point

TP4B

Test Point

SW3

Switch 2Pos

LD4

2 Colors Led (5 mm)

470/0,5W

JP3

JUMPER

TP3A

Test Point Test Point

Shéma Electrique de la Leçon pratique 4

VCC VCC VCC VCC

JP4

JUMPER

LD5

Oblong (Red)

470/0,5W

TP5A

Test Point

TP5B

Test Point

TP6A

Test Point

LD6

Cylindric (Green)

470/0,5W

JP5

JUMPER

TP6B

Test Point

TP7B

Test Point

TP7A

Test Point

LD7

3mm(Red)

JP6

JUMPER

R10

470/0,5W

R11

470/0,5W

LD8

5 mm (Red)

TP8B

Test Point

JP7

JUMPER

TP8A

Test Point

Schéma Electrique de la Leçon pratique 5

VCC VCC VCC VCC

LD9

White (5 mm)

JP8

JUMPER

TP10A

Test Point

TP9B

Test Point

TP9A

Test Point

R12

470/0,5W

TP10B

Test Point

JP9

JUMPER

R12

470/0,5W

LD10

Yellow (5 mm)

JP10

JUMPER

LD7

Green (5 mm)

TP12A

Test Point

TP12B

Test Point

TP13B

Test Point

LD8

Red (5 mm)

R14

470/0,5W

R13470/0,5W

TP13A

Test Point

JP11

JUMPER

coïncider en une même intensité la luminosité de tous les leds, en personnalisant la

valeur de la résistance limitatrice.

Vous obtiendrez la valeur de la chute de tension en appliquant un voltmètre aux

pointes de test de chaque led, et en fermant le jumper correspondant pour alimenter

le circuit led.

Leçon pratique 5. Leds de différentes couleurs.

-Un seul led s'allumerait, s'imposant sur l'autre.

-Aucun des deux leds ne s'allumerait à cause d'un court-circuit.

-Les deux leds s'allumeraient et on obtiendrait une couleur orangée.

Cochez les réponses correctes:

circulant à travers le

matériel semi-conducteur

du led, (GaAs, GaAsP,ou

GaP), selon la couleur et

le fabricant.

Appliquez un voltmètre

aux pointes de test de

chaque led, et fermez le

jumper correspondant

dans chacun des cas.

La lecture de la chute de

tension de chaque led

offrira une différence

remarquable d'un

composant à l'autre,

surtout pour le led blanc,

nécessaire pour obtenir

chaque couleur

Réglementation et identification des Eléments de la série EDU.

Pour faciliter une identification rapide et une réglementation unique pour les

différentes leçons pratiques et circuits des modules éducatifs Cebek, tous les éléments

communs répondent à un code de couleur ou à une forme.

Pointe de Test. (TP).

Elle permet de connecter les pointes de l'oscilloscope ou du multimètre pour

réaliser les lectures des paramètres relatifs à la leçon pratique. La couleur indique

que la pointe de Test (TP) est connectée au positif ou au négatif du circuit, lecture

de courant, de tension, charge, etc.

circuit

Rouge

TP. Tension

Jaune

TP. circuit

Noir

TP. TP. Courant

Bleu

TP. Sans courant ou TP. C.A.

Blanc

Permet de fermer ou

d´ouvrir un signal ou

Jumper.

Commutateur / Interrupteur.

Selon la couleur du capuchon il contrôlera la tension, le courant, ou

Alimentation Courant Tension

Rouge Bleu Jaune Logique

Vert

Point Important.

Point important

Rappel ou partie à

mémoriser.

Alimentation du module.

Avant de commencer...

Le module s'alimente avec une tension de 12 V.D.C. Il faut utiliser une source

d'alimentation stable du laboratoire ou la source Cebek FE-113. L'alimentation du

circuit se réalise uniquement par l'intermédiaire du connecteur mâle de la plaque,

t. Une fois

alimenté, le circuit fournit les tensions nécessaires pour expérimenter à partir de

chaque leçon pratique. Pour la connexion de l'alimentation, le module inclut un câble

avec un connecteur mâle à une extrémité et les fils nu à l'autre extrémité.

Connectez chacun des terminaux en respectant la polarité du connecteur, à la sortie

correspondante de la source d'alimentation. Puis vous pourrez l'insérer dans le module.

. Le fusible du circuit est de 200 mA.

il ne

faudra pas injecter de signal sur aucun autre terminal du circui

Remarque

Avant de commencer une leçon pratique, il est important de lire attentivement son

manuel d'instructions et les indications correspondantes.

Réalisez correctement les connexions au niveau des points de contact indiqués, sinon

les mesures qui dépendent de ces connexions seront confuses ou incorrectes.

Ne réalisez pas de connexions non spécifiées ni de court circuit dans ces instructions

car vous pourriez endommager le circuit.

Si la led de l'alimentation “PWR” ne s'allume pas ou si sa fonction cesse soudainement,

déconnectez vite l'alimentation du dispositif et vérifiez qu'il ne se produise aucun court-

circuit, ainsi que l'état du fusible.

Bien que les leçons décrites puissent se réaliser en suivant les indications du manuel,

nous vous recommandons la supervision d'un enseignant pouvant vous conseiller et

vous apporter une aide sur les concepts décrits.

Dans le circuit, chaque leçon pratique restera délimitée par un rectangle avec le

numéro correspondant. Une ou plusieurs expériences pourront être reportées à cette

Connecteur

femelle Connecteur

mâle

Matériel nécessaire.

Vous n'aurez besoin d'aucun matériel ni de composants additionnels pour expérimenter

avec ce module. Il suffira des instruments de mesure de base pour pouvoir obtenir et

comparer les valeurs des leçons pratiques. Pour ce module, vous aurez besoin d'un ou

de plusieurs multimètres avec leur fonction de voltmètre, d´ampèremètre ou de

ohmmètre. Si vous disposez d'un oscilloscope, vous pourrez aussi l'utiliser pour

remplacer le voltmètre.