Chaque circuit à LED nécessite une résistance de limitation du courant : sans elle, la LED grille en quelques secondes. Ce guide explique pourquoi cette résistance est indispensable, comment choisir sa puissance nominale et ce que calcule le calculateur lorsqu’il recommande une valeur normalisée de la série E.
Pourquoi les LED ont besoin de résistances
Contrairement aux ampoules à incandescence, les LED ont une très faible résistance interne et une caractéristique courant-tension abrupte : une légère hausse de tension peut provoquer une forte augmentation du courant. Branchée directement à l’alimentation sans résistance en série, la LED reçoit un courant bien supérieur à sa limite nominale et peut tomber immédiatement ou prématurément en panne par surchauffe. La résistance limite le courant à la plage de fonctionnement sûre indiquée dans la fiche technique, généralement 20 mA pour une LED témoin standard de 5 mm.
La résistance absorbe la différence entre la tension de la source et la tension directe de la LED. Avec une alimentation de 5 V et une LED rouge présentant une chute de 2 V, elle doit absorber 3 V sous 20 mA. La loi d’Ohm donne R = 3 V / 0.020 A = 150 ohms. Cette méthode simple et fiable convient aux LED seules et aux petites séries. Pour plusieurs LED en série, additionnez leurs tensions directes avant de les soustraire à la tension d’alimentation, puis appliquez la même formule.
Choisir la bonne puissance nominale
La puissance nominale d’une résistance, exprimée en watts, indique la chaleur qu’elle peut dissiper continuellement sans danger. La dépasser dégrade la résistance et peut provoquer une coupure ou un risque d’incendie. La puissance dissipée par une résistance de limitation vaut P = (V_alimentation − V_directe) × I_direct. Pour une alimentation de 5 V, une LED rouge et un courant cible de 20 mA, cela donne (5 − 2) × 0.020 = 0.06 W, bien en dessous de la limite thermique d’une résistance standard de 1/4 W.
En règle générale, choisissez une résistance dont la puissance nominale est au moins deux fois supérieure à la dissipation calculée pour qu’elle chauffe moins et dure plus longtemps. Pour 60 mW calculés, une résistance de 1/8 W (125 mW) respecte tout juste cette règle ; une résistance de 1/4 W offre davantage de marge et coûte généralement autant. Pour une LED de forte puissance dissipant plus de 0.5 W, utilisez une résistance de puissance avec un dissipateur approprié plutôt qu’une résistance standard à couche de carbone, qui surchaufferait.
Fonctionnement du calculateur de résistance pour LED
Le calculateur applique la formule R = (V_alimentation − V_directe × N) / I_direct, où N est le nombre de LED en série. Il recherche ensuite la valeur normalisée E24 ou E96 égale ou immédiatement supérieure à la résistance calculée, afin de ne jamais limiter le courant insuffisamment. Arrondir à une valeur inférieure laisserait passer un courant excessif et réduirait la durée de vie des LED.
La recommandation de puissance applique P = (V_alimentation − V_directe × N) × I_direct, puis choisit le palier normalisé supérieur (1/8 W, 1/4 W, 1/2 W, 1 W, 2 W) au-dessus du double de la dissipation calculée. Le panneau de tolérance indique la plage de courant attendue compte tenu de la tolérance de la résistance. Pour des LED en parallèle, utilisez une résistance par branche : les variations des composants peuvent sinon répartir le courant de façon inégale.