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Interrupteur crépusculaire 001
Dernière mise à jour : 24/10/2007Présentation
Une petite lampe qui s'allume à la tombée de la nuit. Mode de transition éteint-allumé direct (en tout ou rien) ou progressif. Pour une version secteur 230V, voir page Interrupteur crépusculaire 002. Un autre montage d'un type similaire est proposé à la page Interrupteur crépusculaire 003, qui ne comporte que des transistors (aucun circuit intégré).Le schéma
Quatre résistances, un AOP archi-connu (pour ceux qui le connaissent, évidement), deux potentiomètres, une LDR (Light Dependant Resistor, résistance dont la valeur ohmique dépend de son niveau d'éclairement), et un transistor utilisé en commutation. Et puis l'ampoule, bien sûr, ça peut servir. La liste est faite.
Le principe de ce montage est tout bête. Une LDR (cellule photorésistante LDR1) de type LDR03 est associée à une résistance (R1) pour former un pont diviseur résistif fournissant une tension dont la valeur est fonction de l'éclairement de la LDR. Le potentiomètre RV1, monté en pont diviseur également, fourni une tension dont la valeur est ajustable et permet d'ajuster la sensibilité, c'est à dire de modifier le seuil de luminosité à partir duquel vous souhaitez que le montage entre en action. Nous disposons donc d'une part d'une tension dont la valeur dépend du taux d'éclairement de la LDR, et d'autre part d'une tension dont la valeur est déterminée par la position du curseur de RV1. Ces deux tensions sont comparée en permanence par l'AOP U1. Supposons que le potentiomètre RV1 est en position centrale, la tension sur son curseur est donc d'environ 6V par rapport à la masse (la moitié de la tension d'alimentation générale). Lorsque la LDR est dans la pénombre, sa résistivité est très grande, et la tension présente sur l'entrée non inverseuse de l'AOP est donc grande aussi, en tout cas supérieure à la tension de référence de 6V imposée par RV1. Dans ces conditions, la sortie de l'AOP est positive, le transistor Q1 conduit et la lampe L1 s'allume. Si maintenant la LDR est éclairée, sa résistance ohmique chute énormément et la tension à ses bornes diminue en conséquence, suffisement pour passer en-dessous du seuil de commutation (le seuil de commutation étant toujours égal à la tension de référence 6V). Dans ces conditions, la sortie de l'AOP passe à 0V (à 1V en fait car ce circuit intégré n'est pas parfait), le transistor Q1 se bloque et la lampe L1 s'éteind.
Notons au passage qu'en l'absence de la résistance R4, la lampe serait toujours allumée, du fait de la présence d'une tension suffisante sur la base du transistor pour le mettre en conduction (l'AOP sortant 1V et non 0V). La résistance R4 forme avec R3 un pont diviseur résistif (et oui, encore un), qui divise environ par 5 ou 6 la tension fournie par l'AOP. Quand ce dernier sort 1V, il ne reste qu'environ 200 mV sur la base de Q1, ce qui est insuffisant pour le faire conduire. Quand l'AOP sort 11V (sortie "posistive"), la tension restante est amplement suffisante pour faire conduire le transistor. Une autre solution aurait consisté à ajouter une diode de commutation ordinaire (style 1N4148) entre la sortie de l'AOP et la base du transistor - avant ou après la résistance R3 - pour faire chuter la tension disponible en sortie de l'AOP de 0,6V environ.
Le potentiomètre RV2 permet de modifier le taux de contre-réaction de l'AOP et donc de modifier son gain. Quand la résistance du potentiomètre RV2 est grande, la transistion éteint-allumé (ou allumé-éteint) est brutale, l'AOP travaillant alors plutôt en mode "comparateur". Quand la valeur de RV2 est petite, la transistion éteint-allumé est légèrement progressive, l'AOP travaillant alors plutôt en mode "amplificateur". Dans ce dernier cas, la lampe s'allume doucement quand la LDR commence à être moins éclairée, un peu comme si elle cherchait à compenser la diminution de la lumière naturelle qui éclaire la LDR. Une fois que vous avez trouvé le mode de transition qui vous convient, vous pouvez retirer le potentiomètre, lire sa valeur à l'ohmètre, et le remplacer par une résistance fixe. Ce n'est bien sûr pas un circuit parfait, et la plage de transistion n'est pas forcement adaptée à tous les goûts. Mais ce circuit permet tout de même de se faire la main avec peu de composants.
Pour terminer, un petit mot sur le transistor utilisé ici comme interrupteur : j'ai choisi un TIP122, qui est un transistor darlington que j'aime bien. Il permet de commuter des charges assez importantes tout en restant très modeste sur le courant de commande nécessaire. Si vous souhaitez utiliser une ou plusieurs leds à la place de l'ampoule à filament, vus pouvez sans problème remplacer ce TIP122 par un transistor classique de type 2N2222 ou tout autre transistor de fond de tiroir, du moment que ce dernier soit de type NPN et dont les caractéristiques techniques (notement courant de collecteur max) soient en adéquation avec ce qu'il devra piloter.
Précautions d'usage
La photorésistance LDR03 doit impérativement être positionnée de telle qorte qu'elle voit la lumière du jour mais pas la lumière de l'ampoule électrique. Sinon, vous allez trouver très drôle la réaction du montage, qui se comporte alors comme un bête clignotant. Ce qui s'explique facilement : à la tombée de la nuit, plus assez de lumière, donc allumage de l'ampoule. Dès que l'ampoule est allumée, le montage se dit, "tient, il fait jour" et éteind donc l'ampoule. Le montage se retrouve à nouveau dans le noir et décide qu'il faut un peu de lumière dans la pièce... Et ce petit cirque risque de durer longtemps si vous ne faites rien.LDR
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Deux types de LDR connues