Un circuit LED est tout circuit d’alimentation électrique utilisé pour alimenter des diodes électroluminescentes, ou LED. Dans sa forme la plus simple, un circuit LED comprend une source de tension, une résistance pour réduire la tension et une LED. Le circuit LED peut également contenir d’autres composants, tels que des commutateurs et des capteurs, mais ceux-ci n’affectent pas les principes de base impliqués dans l’alimentation d’une LED.
Les LED sont bon marché, fiables, robustes et économes en énergie. Le circuit LED est devenu une caractéristique courante dans les appareils électroniques, les automobiles et les appareils électroménagers, où ils servent de voyants lumineux et d’éclairage mineur. Des LED plus grandes ont été développées pour des applications domestiques, et celles-ci deviendront sans aucun doute plus importantes à l’avenir, mais cette discussion se concentrera sur les éléments d’un circuit LED tel qu’il s’applique aux LED plus petites.
Les LED sont de simples diodes à semi-conducteurs. Une diode est un dispositif qui permet aux électrons de circuler dans une seule direction en interposant un peu de matériau semi-conducteur dans le trajet du courant à ce qu’on appelle la jonction. Dans les LED, ce matériau semi-conducteur est spécialement traité pour émettre des photons de lumière lorsque le courant le traverse. Lorsque le courant électrique traverse la LED dans la bonne direction, on dit qu’il est polarisé en direct et que le matériau semi-conducteur de la jonction brille.
Lorsque le flux de courant est inversé, une condition connue sous le nom de polarisation inverse, aucun électron ne traverse le matériau semi-conducteur et aucune lumière n’est émise. Une tension de polarisation inverse excessive endommagera facilement la jonction, il faut donc se prémunir contre cette tension de claquage inverse. Pour cette raison, le courant continu est préféré au courant alternatif pour alimenter les LED, faisant des batteries des sources d’alimentation idéales.
Une tension de polarisation directe excessive peut également endommager la jonction LED, une résistance est donc presque toujours utilisée pour réduire la tension de l’appareil. Les LED sont évaluées par le fabricant en ce qui concerne à la fois leur consommation de courant et leur chute de tension résistive sous polarisation directe, ou Vf, et celles-ci doivent être prises en compte lors du choix d’une résistance pour un circuit LED. La valeur de la résistance nécessaire peut être calculée en soustrayant la chute de tension résistive de la LED de la tension d’alimentation et en divisant les résultats par le courant nominal de la LED.
Le danger de tension de claquage inverse rend essentiel que la LED soit placée dans le circuit LED avec la polarité correcte. Les LED permettent aux électrons de passer de leurs cathodes à leurs anodes, les LED doivent donc être câblées de manière à ce que leurs cathodes se connectent au pôle négatif de l’alimentation et leurs anodes au côté positif. Les fabricants indiquent la polarité de la LED de plusieurs manières, notamment en rendant le fil cathodique plus court, plat, noir, ou en aplatissant ou en encochant le côté cathode du boîtier de la LED.
Le circuit LED typique utilisé pour alimenter un petit voyant utilise une batterie de 1.5 à 9 V comme source d’alimentation. Il aura une chute de tension directe typique, d’environ 1.8 à 3.3 volts, selon la couleur. La LED tirera peut-être 5 à 20 mA de courant.