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mesures > Voltmètre 009
Dernière mise à jour : 16/10/2011Présentation
La présente réalisation est une variante des voltmètre 001 et voltmètre 002 basés sur l'emploi d'un LM3914.
Ici, le montage fonctionne aussi bien avec une tension d'alimentation positive que négative, et a été ajusté pour permettre un affichage pleine échelle (toutes LED allumées) pour -15 V ou pour +15 V. Ce voltmètre a été conçu pour l'affichage du niveau de tension appliqué sur les rails d'un circuit ferrovière de modélisme, tension qui peut être ajustée continuement entre -15 V et +15 V.
Avertissement
La conception simplifiée de ce circuit présente un tout petit inconvénient : celui de réclamer une tension proche de 3 V (tant en négatif qu'en positif) pour que la première LED s'allume. Ce seuil limite peut tomber à environ 2 V si on utilise les composants indiqués dans le texte. Ce n'est pas un drame mais il faut le savoir.Schéma
Par rapport au schéma classique, un pont de diode a été ajouté pour assurer une tension d'alimentation positive au circuit intégré LM3914 et aux LED, même quand la source de tension est négative.
Echelle / Plage de tension d'entrée
Le pont diviseur de tension constitué de R1 et de R2 et situé à l'entrée de mesure du LM3914 a été calculé pour que toutes les LED s'allument pour une tension d'entrée (au niveau du générateur de tension négative ou positive) de 15 V en valeur absolue. Cela correspond grosso-modo à une tension de +13,8 V sur la ligne positive située en sortie du pont de diodes BR1. La tension d'entrée positive ou négative qui doit provoquer l'allumage de la dernière LED est définie par la tension de référence appliquée sur la broche RHI (Ref High, référence haute, borne 6), alors que celle qui doit provoquer l'allumage de la première LED est définie par la tension de référence appliquée sur la broche RLO (Ref Low, référence basse, borne 4). La tension de référence haute est issue du régulateur de tension intégré au LM3914, dont la sortie est disponible au travers de la broche VRO (Voltage Reference Out, borne 7).Mode d'affichage
Le mode d'affichage, mode barre ou mode point, est défini par le câblage de la broche 9 du LM3914. Si cette broche est reliée à la borne Plus de l'alimentation, l'affichage se fait en mode Barre (appelé aussi mode baregraphe). Si la broche 9 est laissée en l'air (raccordée à rien), l'affichage se fait en mode point. A noter que la consommation du circuit n'est pas négligeable quand toutes les LED sont allumées, puisqu'elle est voisine de 120 mA. En mode d'allumage permanent de toutes les LED, le circuit LM3914 peut chauffer un peu. Si vous le constatez, préférez le mode d'affichage en mode point.Choix du pont de diode BR1
Vous pouvez utiliser n'importe quel pont de diode moulé ou construit avec quatre diodes indépendantes, du moment que les diodes supportent une tension inverse d'au moins 30 V et un courant permanent d'au moins 300 mA. L'idéal est bien sûr de disposer de diodes dont la chute de tension est la plus faible possible, pour que la première LED ne s'allume pas trop tardivement. Vous pouvez ainsi essayer les diodes Shottky BAT85 (30 V / 600 mA) ou 1N5818 (30 V / 1A). Avec ces diodes, la première LED du voltmètre s'allumera pour une tension d'entrée comprise entre 2,0 V et 2,5 V environ. Sinon, contentez-vous de diodes classiques telles que 1N4001 à 1N4007. Des 1N4148 ne peuvent convenir ici, sauf si vous adoptez un affichage en mode point. Avec ces diodes classique, le seuil d'allumage min (première LED) est d'environ 3 V.Circuit imprimé
Réalisé en simple face.
Les deux pastilles marron doivent être reliées ensemble pour un affichage en mode Barre, ignorez-les pour un affichage en mode Point.
Typon aux formats PDF, EPS et Bitmap 600 dpi
Historique
16/10/2011- Première mise à disposition.