Pourquoi une LED a besoin d’une résistance
Une diode électroluminescente ne se comporte pas comme une ampoule. Sous sa tension de seuil, presque aucun courant ne passe ; juste au-dessus, le courant monte en flèche. Branchée directement sur une pile ou une alimentation, une LED absorberait bien plus de courant qu’elle n’en supporte et grillerait. Une résistance en série limite le courant à une valeur sûre.
La formule
La résistance absorbe la tension que les LED n’utilisent pas :
R = (U_alim − n × U_seuil) ÷ I
où n est le nombre de LED en série et I le courant en ampères (20 mA = 0,020 A). La résistance dissipe P = U_R² ÷ R en chaleur.
Les résistances existant en valeurs normalisées, le calculateur arrondit à la valeur supérieure de la série E12 (10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82 et leurs multiples) et indique le courant réellement obtenu.
Exemples
Une LED rouge (2,0 V) à 20 mA sur une alimentation de 5 V :
| Résultat | Valeur |
|---|---|
| Résistance exacte | 150 Ω |
| Valeur normalisée | 150 Ω |
| Puissance dans la résistance | 0,060 W |
| Puissance consommée par la LED | 0,040 W |
Trois LED blanches (3,1 V chacune) en série sur 12 V à 20 mA demandent (12 − 9,3) ÷ 0,02 = 135 Ω. La valeur E12 supérieure est 150 Ω, ce qui donne 18 mA et environ 0,05 W dans la résistance.
Tensions de seuil usuelles
| Couleur | Tension de seuil |
|---|---|
| Rouge | 1,8 à 2,2 V |
| Orange, jaune | 2,0 à 2,2 V |
| Verte (récente) | 2,8 à 3,4 V |
| Bleue, blanche | 2,8 à 3,4 V |
| Infrarouge | 1,2 à 1,6 V |
Vérifiez toujours la fiche technique : les valeurs varient selon le fabricant et le courant.
Choisir le courant
Les LED de signalisation de 5 mm sont souvent données pour 20 mA au maximum, mais les LED récentes éclairent déjà bien à 5 ou 10 mA. Rester sous le maximum prolonge leur durée de vie et économise l’énergie, ce qui compte sur une carte Arduino alimentée par pile.
Conseils
- Arrondissez la résistance au-dessus, jamais en dessous : un peu moins de courant ne pose pas de problème, un peu plus si.
- Choisissez une résistance dont la puissance nominale vaut au moins le double de la puissance dissipée.
- Donnez à chaque branche en parallèle sa propre résistance.
- Pour les LED de puissance (350 mA et plus), utilisez un driver à courant constant plutôt qu’une résistance.