Propriétés électroniques des LED

Introduction

Comme n’importe quelle diode, les LED ont un fonctionnement passant ou non passant qui dépend de la tension à leurs bornes (pour ceux que cela choque, une analogie hydrodynamique permet de se familiariser avec ce phénomène). Cela s'observe lorsque l'on trace leur caractéristique courant - tension I(V) (fig. 1). Cette caractéristique nous indique également qu’il est nécessaire d’alimenter une LED avec une tension minimale pour que celle-ci émette de la lumière.

Figure 1
Source : Datasheet Agilent Technologies.
LED Blanche HLMP CW11

Figure 1 : Caractéristique typique courant - tension I(V) d’une LED.

De plus, s'il y a surtension elle grille ou s'altère et s'il y a sous tension, elle ne fonctionne pas de façon optimale. Pour pouvoir utiliser une LED dans les meilleures conditions il est préférable de connaître les différents termes utilisés pour caractériser électriquement celle-ci.

Propriétés principales

La majorité des propriétés qui suivent sont déterminées en traçant la caractéristique I(V) de la LED.

• Tension

  • Vf : tension directe (forward voltage)
    Tension appliquée dans le sens direct. Vaut entre généralement entre 1,8V et 5V.

  • Vr : tension inverse admissible (allowable reverse voltage)
    Tension appliquée dans le sens indirect. La LED n'y est pas passante, mais tout comme une diode classique, elle ne supporte pas qu'on lui applique une tension inverse trop importante.

• Courant

  • If : courant direct (forward current)
    Courant qui traverse la LED lorsqu'elle est alimentée dans le sens direct.
    Pour les LEDs basse consommation If=2 mA
    Pour les LEDs classiques 5 mm, If=20 mA
    Pour les LEDS de puissance, If vaut de 100mA et 2A.

  • Ifp : courant direct lors d'une impulsion (pulse/peak forward current).
    Courant direct admissible par la LED pendant un temps bref. La valeur de Ifp peut aller jusqu'à plusieurs fois celle de If.
    Cette propriété est utilisée lorsque la LED est alimentée en PWM (courant modulé en largeur d'impulsion) ou en régime impulsionnel.

  • Ir : courant inverse admissible (allowable reverse current)
    Courant maximal supporté lorsque la LED est alimentée dans le sens indirect.

• Résistance dynamique
  Elle vaut l'inverse de la pente de la tangente à la caractéristique I(V) et s'exprime en Ohm.

• Isolation électrique (ESD sensitivity)
  Caractérise l'isolation électrique du pad thermique (pour une LED de puissance). Elle vaut de 2kV à 20 kV. Mais elle peut également être nulle, dans ce cas, le constructeur ne l'indique généralement pas.

Propriétés secondaires

Les propriétés secondaires sont celles qui sont rarement données par les constructeurs. Toutefois elles peuvent avoir leur importance lorsqu'on souhaite réaliser un circuit électronique.

• Capacité (exprimée en Faraday)

• Inductance (exprimé en Henry)

• Temps de réponse

Réalisé en 2003 par Benjamin MONTEIL
Mise à jour le 17/08/2007 par Benjamin MONTEIL et Nicolas POUSSET