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Dernière mise à jour : 16/05/2009Présentation
Ce chenillard à 10 leds est un peu différents de ceux que l'on voit habituellement. Il présente en effet la particularité de faire s'allumer et s'éteindre les leds de façon progressive, avec une même rigueur de variation quelque soit la vitesse de défilement réglée. Cela ne l'empêche pas de rester simple à construire et de ne faire appel qu'à des composants courants.Le schéma
Je n'ai pas menti, il n'y a aucun composant bizarre dans cette
réalisation.
Principe de fonctionnement
Pour ce qui est de la fonction chenillard en elle-même, le principe ne diffère pas des autres chenillards simples. On fait appel à un oscillateur rectangulaire, que l'on fait suivre d'un compteur décimal (version de base). Là où l'affaire se corse, c'est pour la variation de la luminosité. Si cela est assez simple dans le principe (exemple avec des ampoules à filament), on n'obtient pas facilement un effet convaincant avec des leds, surtout avec les plus récentes qui s'allument franchement bien même avec une faible tension et un faible courant. Pour faire varier l'intensité lumineuse d'une led, il existe deux façons de procéder : par modulation de largeur d'impulsion, ou par variation du courant dans la led. C'est la deuxième façon de faire qui a été retenue ici. Pour ce faire, on convertit la tension présente aux bornes du condensateur principal de l'oscillateur (celui dont dépend la vitesse de défilement) en un courant directement proportionnel. Ce courant est celui qui traverse la led active. L'effet obtenu est donc un allumage et une extinction progressive de chaque led, au rythme de l'oscillateur maitre. Cette façon de faire garantit que le degré d'extinction et d'allumage reste constant (sur une même plage de variation), quelque soit la fréqunece de sortie de l'oscillateur (la vitesse de défilement des leds). Ce qui ne serait pas le cas si on avait adopté l'usage d'un convertisseur carré / triangle, ce derner étant "sensible" à la fréquence du signal carré qu'on lui fournit (plus la fréquence est élevée, et plus l'amplitude du signal triangulaire qu'il fournit se ratatine).Le convertisseur tension / courant
Je pense que l'on peut directement passer à ce bout de circuit qui correspond à la moitié inférieure du schéma, puisque pour ce qui précède tout est écrit à la page Chenillard 001. Ledit convertisseur est en fait composé de deux parties distinctes :- un adaptateur de tension
- un convertisseur tension / courant
L'adaptateur de tension est nécessaire du fait que la tension prélevée aux bornes du condensateur C1, à la forme d'une "dent de scie / triangle" dont les minimum ne descendent pas en dessous de 1/3 de Valim (sauf à la mise sous tension, puisque ça part de zéro volt) et dont les maximum ne passent pas au-dessus de 2/3 de Valim. Si l'alimentation générale du circuit est de 9 V, alors ce signal en dent de scie se ballade entre 3 V et 6 V (c'est une caractéristique liée au fonctionnement du NE555, dont les seuils de commutation internes sont fixés à 1/3 et 2/3 de Vcc). Si l'on se contentait d'attaquer directement le convertisseur tension courant avec un tel signal, on pourrait avoir la luminosité maximale pour les leds, mais on ne pourrait pas avoir la luminosité minimale. Bref, cette façon de faire est préférable. Pour faire simple, la fonction de l'étage adaptateur de tension, centrée sur le circuit AOP U3:A, permet d'étendre la plage de tension du signal en dent de scie de +3 V à +6 V, en une plage étendue qui va de 0 V à +9 V. Cette tension, une fois convertie en courant, permet d'obtenir une plage de variation de courant (dans chaque led) qui va de 0 à 20 mA. La conversion en courant est assurée par le couple U3:B et Q1, le courant max étant obtenu pour une tension de commande maximale de +9 V (si alim 9 V) sur l'entrée non-inverseuse de U3:B (borne 5), et dépendant de la valeur de la résistance R3. Si tension de commande de 9 V et R3 = 330 ohms, alors Iled = (9 - 2) / 330 = 21 mA. En réalité, j'ai choisi de régler le courant max des leds à une valeur inférieure, car les leds récentes produisent déjà pas mal de lumière avec un courant bien en-dessous de leur valeur nominale. Et pour pouvoir s'adapter aux goûts et couleurs de chacun, deux réglages sont disponibles au niveau de l'adaptateur en tension : un permet d'ajuster l'amplitude de la variation (distance entre min et max, avec RV3) et l'autre permet d'ajuster la position (décalage vers le haut ou vers le bas, en tension parlant, avec RV2). En utilisation "normale", les deux potentiomètres RV2 et RV3 doivent avoir leur curseur en position centrale ou légèrement décalée du centre.
Le prototype
Réalisé sur plaque d'expérimentation sans soudure. J'aime toujours, même après plus de trente ans de pratique...
Remarque : évitez de faire comme moi avec les leds. J'ai écarté un peu leurs pattes "en triangle" pour faciliter leur implantation sur le circuit, mais cela n'est pas conseillé car ces composants sont fragiles. On doit normalement utiliser une pince et plier les pattes de façon à ce qu'aucune contrainte mécanique ne se présente au niveau du boitier plastique.
Alimentation
Alimentation sur pile possible, la consommation restant modeste (au max de 20 mA, moyenne voisine de 10 mA). Les meilleurs résultats sont obtenus avec une tension d'alim comprise entre 6 V et 12 V. Notez que la valeur de R3 doit être ajustée en fonction de la tension d'alim :- pour alim 6 V, R3 = 200 (ou 220)
- pour alim 9 V, R3 = 330 (ou 390)
- pour alim 12 V, R3 = 470 (ou 510)