calcul de la section d'un cable

comment calculer la section necessaire d'un cable de cuivre

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Auteur du sujet

Bonjour

J'ai besoin d'alimenter une led haute puissance RGBW (en PWM)

je dois faire passer :

entre 350 et 1000 mA pour entre 2.25V et 2.6V.

Comment puis je calculer la section necessaire du cable ?

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Salut !

En bac pro électrotechnique, on recommande pas plus de 10 ampères par millimètre carré de section de fil. Par contre, cette valeur ne s'applique qu'au cuivre (faut baisser si c'est de l'aluminium).

Si tu veux calculer la résistance exacte de ton fil, tu peut utiliser la formule (le $\rho$ se pronnonce Ro) :

$$ R = \rho \times \dfrac{L}{S} $$

Ici, $R$ est la résistance, $L$ la longueur du conducteur (en mètres), $S$ sa section (en mètres carrés) et $\rho$ la résistivité de la matière du conducteur. Elle, on ne la calcule pas, on va la chercher sur Wiki (elle est constante pour une même matière). Par contre ici, on néglige l'augmentation de la résistance des conducteurs à l'échauffement dû au passage du courant (qui est négligeable ici avec 1A, mais qui ne l'est plus avec de grosses intensités).

Wikipédia (https://fr.wikipedia.org/wiki/R%C3%A9sistivit%C3%A9) nous dit que la résisitvité du cuivre est de $17 \times 10^{-9}$. Donc, pour un fil de cuivre de section 1mm² et de longueur L, on a :

$$ R = 0.000000017 \times \dfrac{L}{0.001} $$

Tu a juste à compléter le calcul avec $L$, la longueur de ton fil (multipliée par 2, pour compter l'aller et le retour), et tu aura sa résistance. Après, avec $U = R \times I$, tu connaitra exactement la chute de tension au bout. Si elle dépasse ton seuil de tolérance, tu prends la section au dessus (mais normalement, avec 1mm² t'es large).

Sinon, si tu veux calculer l'échauffement de ton fil (même si là encore, avec 1mm², je pense que t'es large), tu as la formule $P = R \times I^{-2}$. Avec $P$, l'échauffement en Watts, $R$ la résistance et $I$ le courant. Là encore, si la valeur est un peu élevée ou que les fils seront dans un endroit fermé (donc moins de dissipation possible), tu peut prendre la section au dessus pour diminuer la résistance du fil et donc l'échauffement.

Voilà voilà, j'espère que je suis resté compréhensible. ;)

Édité par rezemika

"Il n’y a pas que la violence physique qui pose problème. La violence verbale marque probablement encore davantage." Joseph Schovanec

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la tolerance à la chute de tension est exprimée comment habituellement sur une datasheet ?

Non ce n'est pas un paramètre qui dépend de chaque led, ça dépend de ton montage. Par exemple, si tu balance du 2.3V au niveau des transistors mais que la résistance de ton fil est grande (si il est très long), alors tu aura une chute de tension de 0.3V (chiffre au pif, c'est un exemple). Du coup, à l'autre bout du fil, il ne restera plus que 2V, autrement dit pas assez. Dans ce cas, soit augmente d'un pouillème la tension que t'as au niveau des transistors (tu la passe à 3V par exemple), soit tu prend un fil de section supérieure. A mon humble avis, et si c'est techniquement possible, il sera plus simple et moins coûteux d'augmenter la tension.

Cela dit, si tes fils sont courts (led à côté ou presque des transistors), alors pas la peine se s'embrouiller avec tout ça. Je pense qu'un fil de 0.5mm² devrait faire l'affaire sans problème. A défaut, du 0.75mm², mais après ça devient encombrant. Je pense pas que la chauffe du fil soit vraiment problématique avec 1 ampère, par contre la tension d'alim est assez basse, et je crois que si la loi d'Ohm voulait t'embêter, elle ferait surtout intervenir la chute de tension.

Pour résumer :

  • Fils courts : 0.5mm² (pourquoi pas du fil de câble Ethernet?)
  • Fils longs : 0.5mm² en poussant un peu la tension (dans les limites de ce que supporte la led) ou 0.75mm² si c'est très long ou si la tension est vraiment limitée (tu aura quelle source d'alimentation?)

Bref, fais les calculs de chute de tension avec du 0.5mm² selon ta longueur de fil. Si ça va, tu peut prendre un câble téléphone / Ethernet (vive le recyclage, en plus ils sont blindés ;) ).

Édité par rezemika

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