Conception électronique Module 2

Alimentation d'une LED de puissance à 350mA à partir de 2 accus NiMh ou piles alcalines

Linear Technology propose un composant LTC3490 permettant d'alimenter une LED à 350mA à partir d'un ou deux éléments (piles ou accus). Le LTC3490 est convertisseur élévateur (de tension) régulant le courant à 350mA. Il ne requière que peu de composants additionnels.

LTC3490

Le LTC3490 est conçu pour fonctionner de 1V à 3.2V. Il intègre entre autre le transistor MOSFET et la résistance de mesure de courant.

Documentation LTC3490 : PDF

Application

Voici le schéma mettant en oeuvre le LTC3490 :

Très peu de composants sont nécessaire comme on peut le voir.

Exemple de mise en oeuvre

Alimentation d'une LED de puissance à 350mA à partir de 2 éléments (piles ou accus NiMh). Vous trouverez ici une feuille de calcul XLS afin d'automatiser les calculs.

Tension de sortie Vo

Avec une LED de Vf = 3.3V @350mA, on obtient une Vo d'environ 3.45V.

Fréquence de commutation (découpage)

Fsw = 1.3MHz

Calcul de l'inductance

L'inductance permet en quelque sorte de lisser le courant hacher par le MOSFET. Linear conseille une 3.3µH avec une résistance DCR < 25mohms. Une valeur plus élévée d'inductance permet de mieux lisser le courant.
Référence inductance : Coilcraft MSS7341 5µH (DCR = 24mohms, Isat = 2.9A)

Condensateur de sortie

Le condensateur de sortie permet de réduire l'ondulation du courant dans la LED. Linear conseille un 4.7µF avec faible ESR . Il est fortement conseillé d'utiliser un condensateur céramique dont l'ESR est de quelques dizaines de mohms.
Co = 4.7µF

 

Condensateur d'entrée

Le condensateur Cin permet de limiter l'ondulation due à la résistance interne de la source d'alimentation. L'ESR de Cin doit être faible donc Cin sera de type céramique. Cin = 4.7µF

Nomenclature

Simulation

Linear Technology propose gratuitement un logiciel de simulation SwitcherCAD III. Vous pouvez télécharger les fichiers de simulations ICI.
Voici le résultat, mise sous tension et régulation.
En bleu : courant dans l'inductance
En vert : courant dans la LED

Pic de courant dans la LED > 1A à la mise sous tension.

Zoom

Ondulation très faible du courant dans la LED.

Autonomie

Avec une alimentation constituée de 2 piles alcalines 1.5V format AA :

- Capacité d'une pile alcaline AA = 2800mAh
- Rendement du système env. 85- Puissance consommée : Pc = 1.21 / 0.85 = 1.42W
- Courant avec Vin à 2.8V : Ic = 1.42 / 2.8 = .51 A
- Autonomie : T = 2800 / 510 = 5.5 heures

Avec une alimentation constituée de 2 piles alcalines 1.5V format AAA :

- Capacité d'une pile alcaline AAA = 1100mAh
- Autonomie : T = 1100 / 510 = 2.15 heures

Avec une alimentation constituée de 2 accus nimh 1.2V format AA :

- Capacité = 2400mAh
- Rendement du système env. 80 - Puissance consommée : Pc = 1.21 / 0.80 = 1.51W
- Courant avec Vin à 2V : Ic = 1.51 / 2 = .755 A
- Autonomie : T = 2400 / 755 = 3.2 heures