Dans ce tutoriel, vous apprendrez comment piloter des LED puissantes avec le driver LED LD1500SB et un ESP32. Les LED normales peuvent être contrôlées directement depuis une broche GPIO. Cependant, pour piloter des LED très lumineuses, comme les LED Cree de votre lampe de poche, vous avez besoin d’un driver LED.
Commençons !
Pièces requises
Pour ce projet, j’utilise une ancienne carte ESP32 (ESP32 lite), qui est obsolète mais toujours disponible. C’est celle listée ci-dessous. Il existe un modèle successeur avec des spécifications améliorées ( link) . Mais toute autre carte ESP32, ESP8266 ou Arduino fonctionnera aussi pour ce projet.
Le lien fourni pour la LED puissante est pour une LED blanche, mais vous pouvez trouver toutes sortes de couleurs et différentes températures de couleur (par exemple blanc chaud vs blanc froid). Le LD1500SB peut même piloter de petites COB LEDs .
Driver LED LD1500SB
LED haute puissance (blanche)
ESP32 lite
Câble USB de données
Jeu de fils Dupont
Plaque d’essai (breadboard)
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LED haute puissance
La LED haute puissance que nous allons utiliser ici peut tirer un courant allant jusqu’à 700mA et produit jusqu’à 170 lumens. Contrairement aux LED standard, les LED haute puissance sont beaucoup, beaucoup plus lumineuses (100x et plus) et peuvent éclairer une pièce.
Cependant, elles chauffent aussi beaucoup et peuvent nécessiter un refroidissement supplémentaire. La petite plaque de refroidissement en aluminium attachée à la LED est suffisante jusqu’à 100mA. Si vous dépassez cette valeur sur de longues périodes, il faut ajouter un élément de refroidissement.
Les spécifications techniques de la LED puissante ci-dessus sont les suivantes :
- courant jusqu’à 700mA (en continu)
- courant de pointe en impulsion 1000mA
à un cycle de service de 1/10 et une largeur d’impulsion de 0,1 ms - tension : 3,2-3,6V
- puissance : 3W
- 170 lumens à 700mA (typique)
Un autre inconvénient d’une LED haute puissance est qu’on ne peut pas la contrôler directement depuis une broche GPIO d’un ESP32 ou Arduino, car le courant de sortie GPIO est limité à environ 20mA. Il faut un driver LED et dans la section suivante, nous examinons de plus près le driver LD1500SB.
Le driver LED LD1500SB
Les drivers LED fournissent la régulation de puissance nécessaire pour les LED haute puissance. Ils maintiennent surtout un courant constant à travers la LED pour éviter la surchauffe. Cela peut facilement arriver, car la résistance des LED change quand elles chauffent. Sans régulation de courant, les LED peuvent être endommagées.
Les drivers LED convertissent une tension d’entrée en un courant régulé et une tension de sortie adaptés pour piloter une ou plusieurs LED. Par exemple, le driver LD1500SB utilisé dans ce projet accepte une tension d’entrée DC de 2,9-6,1V et peut piloter jusqu’à 16 LED. Voici les détails des spécifications du LD1500SB :
- Tension d’entrée : DC 2,9-6,1V
- Pour LED 3V, 3,3V, 3,7V, 5V, 6V
- Courant de sortie : 28-1500mA
- Puissance de sortie maximale : 8W
- Précision du courant de sortie : ± 5%
- Tension de chute faible : 0,37V @ 1,5A
- Peut piloter 1 à 16 LED 2,9-6,1V
- Courant maximal 1,5A
- Régulation du courant :
par résistance ajustable ou contrôle PWM
Un avantage spécifique du LD1500SB est sa faible tension d’entrée minimale de 2,9V. Cela signifie que nous pouvons utiliser ce driver avec un ESP32 alimenté par une batterie LiPo (3,7V). Par exemple, le LD24AJTA et le LD24AJTA_MINI drivers LED ont une tension d’entrée minimale de 6V.
Un autre avantage est que la carte est très petite et silencieuse. Les drivers LD24AJTA et LD24AJTA _MINI sont des régulateurs à découpage qui produisent un bruit haute fréquence, ce qui peut être gênant.
Un inconvénient du LD1500SB est que la tension d’entrée maximale de 6,1V est faible comparée aux 25V du LD24AJTA et LD24AJTA _MINI. Pour plus d’informations sur d’autres drivers LED, les LED puissantes et les LD24AJTA et LD24AJTA _MINI, consultez nos tutoriels Control Power LEDs with LD24AJTA and Arduino et Dim High-Power LED with Arduino and LD24AJTA_MINI .
Circuit intégré de régulation de courant CN5711
Le LD1500SB utilise en interne le circuit intégré de régulation de courant CN5711 et hérite de la plupart de ses fonctionnalités. Voici un lien vers le CN5711 Datasheet . La carte driver LD1500SB ajoute essentiellement seulement deux résistances au CI. Vous pouvez voir ci-dessous le schéma du LD1500SB :
Il y a une résistance fixe R ISET de 1KΩ et une résistance variable de 47KΩ qui contrôlent le courant de sortie. Vous pouvez ajuster manuellement le courant maximal de sortie avec la résistance variable. La photo ci-dessous montre l’emplacement de cette résistance variable sur la carte LD1500SB :
Notez qu’à la différence des LD24AJTA et LD24AJTA _MINI, la résistance variable annule le signal PWM sur l’entrée EN (Enable). Cela signifie que vous devez ajuster manuellement la résistance et le signal PWM pour réguler le courant de sortie.
Brochage du LD1500SB
La photo ci-dessous montre le brochage et le circuit d’application typique du driver LED LD1500SB. La tension d’entrée de 2,9-6,1V doit être connectée à IN- et IN+, tandis que le signal PWM doit être connecté à la broche EN.
Les LED sont connectées en parallèle aux sorties L+ et L- de l’autre côté de la carte. Selon la spécification, vous pouvez connecter jusqu’à 16 LED tant qu’elles ne dépassent pas le courant maximal de sortie de 1500mA.
Dans la section suivante, je vous montre comment connecter le LD1500SB à l’ESP32 lite pour contrôler une LED puissante.
Connexion du LD1500SB et de l’ESP32
La connexion du LD1500SB est simple. Dans le circuit suivant, j’utilise une batterie LiPo comme alimentation pour l’ESP32 lite et la LED puissante.
D’abord, connectons les sorties plus et moins de la batterie LiPo aux entrées d’alimentation de l’ESP32 lite et de la carte LD1500SB (fils rouge et noir).
Notez que j’ai ajouté une connexion de masse (G) entre l’ESP32 et la LiPo (fil noir) pour que la batterie LiPo, la carte et l’ESP32 partagent la même masse, même lorsque l’ESP32 est connecté via USB.
Ensuite, nous connectons la LED puissante. La sortie L- du LD1500SB doit être connectée à la borne négative de la LED et la sortie L+ à la borne positive (fils bleu et rouge). Vous pouvez voir ci-dessous à quoi ressemble le circuit sur une vraie breadboard :
Et voilà. Vous pouvez maintenant connecter l’ESP32 lite à votre ordinateur via USB, il chargera la LiPo (tout en exécutant son programme). Si vous déconnectez l’USB, l’ESP32 lite fonctionnera sur batterie.
Dans la section suivante, je vous montre un exemple de code pour contrôler la LED.
Code pour contrôler des LED puissantes avec LD1500SB et ESP32
Contrôler la LED puissante via le LD1500SB ne nécessite pas de code spécial. Vous pouvez utiliser le programme classique Blink pour tester le circuit. Cependant, avant cela, vérifiez que le courant de sortie n’est pas trop élevé !
Ajustement du courant de sortie
Commencez par écrire une petite valeur PWM, par exemple 10 via analogWrite() sur la broche à laquelle la LED est connectée.
const byte ledPin = 5;
void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT);
}
void loop() {
analogWrite(ledPin, 10);
delay(1000);
analogWrite(ledPin, 0);
delay(1000);
}
Avant de téléverser et d’exécuter le code, ajoutez un multimètre au circuit comme montré ci-dessous. Nous en avons besoin pour mesurer et ajuster le courant de sortie qui traverse la LED :
Assurez-vous que le multimètre est connecté et réglé pour mesurer le courant continu. Vous pouvez maintenant téléverser et exécuter le code. Surveillez le multimètre et maintenez le courant en dessous de 100mA. Si vous dépassez, vous aurez besoin d’un refroidissement supplémentaire pour la LED ou de l’allumer seulement sur de courtes périodes (par exemple en clignotant).
Vous avez deux façons d’ajuster le courant de sortie. Soit vous changez les valeurs PWM, soit vous tournez la résistance variable sur la carte LD1500SB. La meilleure méthode est d’augmenter lentement la valeur PWM jusqu’à son maximum de 255 tout en ajustant la résistance variable pour garder le courant en dessous de 100mA.
Une fois le courant de sortie ajusté, vous pouvez écrire le même code que d’habitude pour contrôler une LED normale. Dans la section suivante, nous écrivons un code pour graduer la LED puissante.
Gradation de la LED
En supposant que vous avez ajusté le courant de sortie, vous pouvez graduer la LED avec ce code. Il augmente lentement la luminosité de 0 au maximum de 255, puis éteint la LED pendant une seconde. Ce cycle se répète indéfiniment.
const byte ledPin = 5;
void setup() {
pinMode(ledPin, OUTPUT);
}
void loop() {
for (int b = 0; b < 255; b++) {
analogWrite(ledPin, b);
delay(100);
}
analogWrite(ledPin, 0);
delay(1000);
}
Et voilà. Vous savez maintenant comment utiliser le driver LED LD1500SB pour contrôler des LED puissantes !
Conclusion
Dans ce tutoriel, vous avez appris à contrôler une LED puissante avec un ESP32 en utilisant le driver LED LD1500SB. Le même circuit et code fonctionneraient avec un ESP8266 ou Arduino. Mais si vous voulez l’alimenter avec une batterie LiPo, choisissez un microcontrôleur fonctionnant en 3,3V.
Le câblage et le fonctionnement du driver LED LD1500SB sont très similaires aux LD24AJTA et LD24AJTA_MINI drivers LED que nous avons utilisés dans des projets similaires. La plus grande différence est la tension d’entrée plus basse de 2,9V. Cela le rend particulièrement adapté aux petits projets alimentés par batterie, reposant sur une seule batterie LiPo ou sur l’alimentation 3,3V ou 5V du microcontrôleur.
Cependant, la tension d’entrée maximale relativement basse de 6,1V limite ses applications. Le LD24AJTA avec un maximum de 25V offre une plus grande variété d’options d’alimentation.
Amusez-vous bien avec les LED puissantes et si vous avez des questions, n’hésitez pas à demander !
Questions fréquentes
Q : Comment connecter le driver LED LD1500SB à l’ESP32 ?
R : Pour connecter le driver LED LD1500SB à l’ESP32, il suffit de câbler les broches d’entrée et de sortie selon le schéma fourni. Assurez-vous d’avoir les bonnes connexions d’alimentation et de masse.
Q : Est-il possible d’utiliser plusieurs drivers LED LD1500SB pour contrôler plusieurs LED puissantes ?
R : Oui, vous pouvez utiliser plusieurs drivers LED LD1500SB pour contrôler plusieurs LED puissantes simultanément.
Q : Comment protéger le driver LED puissant contre les surintensités ou la surchauffe ?
R : Pour protéger la LED puissante contre les surintensités, vous devez utiliser un driver LED à courant constant. Par exemple, le LD1500SB que nous avons utilisé ici.
Pour protéger la LED contre la surchauffe, ne dépassez pas le courant maximal recommandé et ajoutez un élément de refroidissement supplémentaire à l’arrière.
Q : Le driver LED LD1500SB supporte-t-il la fonction de gradation pour les LED puissantes ?
R : Oui, le driver LED LD1500SB supporte la gradation via le contrôle PWM.
Q : Y a-t-il des précautions de sécurité spécifiques à prendre en compte lors de l’utilisation de LED puissantes à fort courant et du driver LD1500SB ?
R : Lors de l’utilisation de LED puissantes à fort courant et du driver LD1500SB, surveillez les courants et assurez-vous d’un refroidissement adéquat. Les LED puissantes peuvent chauffer énormément !
