Comment calculer la résistance série d'une LED

Pourquoi une LED a besoin d'une résistance

Une LED est une diode, pas une résistance : au-delà de sa tension directe, une infime hausse de tension provoque une énorme hausse de courant. Branche une LED directement sur une alimentation et le courant s'emballe, surchauffe et détruit la jonction en un instant. Une résistance série résout cela en absorbant la différence entre l'alimentation et la tension directe de la LED, maintenant le courant à une valeur sûre et prévisible.

La résistance fonctionne car la tension d'alimentation se répartit entre la LED et la résistance. La LED chute sa tension directe fixe Vf ; le reste, Vs − Vf, apparaît aux bornes de la résistance. La loi d'Ohm fixe alors le courant : I = (Vs − Vf) / R. En réarrangeant pour R, on obtient la formule de dimensionnement R = (Vs − Vf) / I.

Un exemple résolu à 5 V

Supposons que tu alimentes une LED rouge (Vf = 2,0 V) à 20 mA sur une alimentation de 5 V. La résistance doit chuter Vs − Vf = 5 − 2,0 = 3,0 V. Alors R = 3,0 / 0,020 = 150 Ω. C'est justement une valeur normalisée : une résistance de 150 Ω est parfaite. Pour une LED bleue avec Vf = 3,2 V sur la même alimentation, R = (5 − 3,2) / 0,020 = 90 Ω, on prend donc la valeur normalisée supérieure, 100 Ω.

Arrondis toujours au-dessus, jamais en dessous. Une résistance plus grande donne un peu moins de courant que la cible, ce qui est sûr ; une plus petite pousse plus de courant dans la LED et risque de l'endommager. La légère baisse de luminosité due à l'arrondi est rarement perceptible, l'œil humain répondant à la lumière de façon à peu près logarithmique.

Puissance nominale et plusieurs LED

Vérifie que la résistance supporte la chaleur qu'elle dissipe : P = (Vs − Vf) × I. Dans l'exemple de la LED rouge, P = 3,0 × 0,020 = 0,06 W, bien en deçà d'une résistance standard de 0,25 W. Une bonne règle est de choisir une résistance dimensionnée pour au moins le double de la puissance calculée, avec de la marge pour la tolérance et l'aération. Pour des courants ou des chutes de tension plus élevés, ce contrôle compte bien plus.

Pour plusieurs LED, choisis série ou parallèle. En série, additionne leurs tensions directes et utilise une seule résistance : trois LED rouges (Vf = 2,0 V chacune) sur 12 V chutent 6,0 V, il reste R = (12 − 6,0) / 0,020 = 300 Ω. Ne mets pas simplement des LED en parallèle sur une résistance — de faibles écarts de Vf déséquilibrent le partage du courant. Donne plutôt à chaque LED (ou chaîne série) sa propre résistance.

Questions fréquentes

Que faire si je ne connais pas la tension directe de la LED ?

Utilise une valeur typique par couleur : environ 2,0 V pour le rouge, 2,1 V pour le jaune, 2,2 V pour le vert, et 3,0–3,4 V pour le bleu et le blanc. Ces estimations suffisent pour dimensionner une résistance sans risque ; la fiche technique donne la valeur exacte.

Pourquoi arrondir la résistance au-dessus plutôt qu'en dessous ?

Une résistance plus grande abaisse légèrement le courant sous la cible, ce qui protège la LED. Une plus petite l'élève au-dessus et peut surchauffer la LED. La minuscule perte de luminosité due à l'arrondi supérieur est généralement invisible.

Puis-je utiliser une seule résistance pour plusieurs LED en parallèle ?

Ce n'est pas recommandé. De faibles écarts de tension directe déséquilibrent le partage du courant entre LED parallèles : l'une peut en absorber l'essentiel et griller. Donne à chaque LED sa propre résistance, ou câble-les en série avec une seule résistance pour toute la chaîne.

Quelle puissance de résistance choisir ?

Calcule P = (Vs − Vf) × I et choisis une résistance dimensionnée pour au moins le double. La plupart des circuits à petites LED restent sous 0,1 W, une résistance courante de 0,25 W convient ; des courants ou chutes plus élevés peuvent exiger 0,5 W ou plus.