Electronique > Réalisations > Test voyants (LED ou autres)
Dernière mise à jour : 06/10/2013Présentation
Cet article décrit comment ajouter un bouton Test voyants (ou Test lampes) à un circuit électronique déjà fabriqué ou en cours de développement. La méthode proposée convient à tout système qui pilote des LED ou autre type de voyant par le biais de composants électroniques (circuit intégré, transistors) ou électromécaniques (relais). Pour plus de détails sur l'alimentation des LED, merci de vous reporter à la page Alimentation d'une LED.
Circuit sans fonction de test voyant
Pour commencer, considérons le schéma suivant, où quatre LED sont commandées par des circuits de nature différente.
Dans ce circuit qui est alimenté sous une tension de +5 V, le voyant LED1 s'allume quand la sortie de la porte logique TTL U1:A (SN7408) passe à l'état haut. Le voyant LED2 s'allume quand la sortie de la porte logique CMOS U2:A (CD4093) passe à l'état haut. Le voyant LED3 s'allume quand la base du transistor Q1/2N2222 reçoit un état logique haut (il est monté en suiveur de tension). Le voyant LED4 quant à lui s'allume quand le relais RL1 colle, condition remplie quand sa bobine est alimentée. Dans ces quatre cas de figure, les LED ont leur cathode reliée à la masse et elles s'allument quand on leur applique une tension suffisante sur leur anode. Les résistances R1 à R4 limitent le courant dans les LED. Comment allumer toutes les LED ensemble avec un seul bouton poussoir ? C'est ce que nous allons voir.
Test voyants sur commandes positives
Ma foi, ne suffirait-il pas de relier le bouton-poussoir comme indiqué dans le schéma qui suit ?
Oui, si on presse SW1, les LED s'allument bien toutes ensemble. Mais une seule fois et pas longtemps car elles grillent instantanément. Ah oui, on doit limiter le courant dans les LED... dans ce cas, il suffit de relier le bouton-poussoir SW1 avant les résistances.
Bravo ! Cette fois les LED s'allument toutes ensemble quand on presse SW1, et elles ne grillent plus. Mais par contre, les circuits électronique de commande, eux, risquent de ne pas aimer du tout. Sans parler du fait qu'en procédant ainsi, les LED ne peuvent plus être pilotées de façon individuelle, il suffit qu'on en commande une et toutes s'allument. Ce n'est pas l'effet recherché... Non, pour faire les choses bien, on doit ajouter des diodes, comme le montre le schéma suivant.
Les diodes permettent d'isoler chaque élément de commande tout en conservant la fonction d'origine. Si vous regardez bien, on dispose d'une fonction OU pour chaque LED commandée : le voyant LED1 par exemple, s'allume si l'une des deux conditions "sortie U1:A à l'état haut" ou "SW1 pressé" est remplie. Le voyant LED2 quant à lui s'allume si l'une des deux conditions "sortie U2:A à l'état haut" ou "SW1 pressé" est remplie. Notez la particularité du circuit de commande du voyant LED4. Ce dernier est allumé quand le relais RL1 colle et que ses contacts mécaniques se touchent. On n'a pas de circuit électronique ici et l'ajout d'une diode D4 n'est pas obligatoire car la tension qui vient du bouton-poussoir ou du relais vient de la même source. L'ajout d'une diode (D4) pourrait devenir obligatoire pour d'autres configuration.
Les LED s'éclairent moins...
Ah, vous avez remarqué ça. C'est normal car les diodes introduisent une petite chute de tension (voisine de 0,6 V). Si cette petite baisse de luminosité vous gêne, il suffit de diminuer la valeur des résistances de limitation de courant pour revenir au courant dont on disposait avant l'ajout des diodes. Là, je vous laisse faire les calculs ;-)
Pas de LED mais des voyants à incandescence...
On utilise de moins en moins de tels voyants, mais le principe à adopter reste exactement le même. Si les voyant consomment plus que 10 mA, alors mieux vaut utiliser des diodes 1N400x (4001 à 4007) pour ne pas risquer d'endommager les petites 1N4148. Ces dernières supportent un courant de 100 mA, mais souvenez-vous qu'un voyant à filament, quand il est froid (éteint) possède une résistance interne entre 5 et 10 x plus faible qu'à chaud (allumé) et que le courant d'appel (à l'allumage) s'en trouve multiplié d'autant. Si les voyants sont pilotés par des éléments électromécaniques (relais ou autres), une seule diode peut être requise, comme nous l'avons vu avec le voyant LED4 et son relais de commande.
Test voyants sur commandes négatives
Si les voyants sont pilotés par des commandes "négatives", il suffit d'inverser le sens des diodes et bien sûr de relier le bouton-poussoir non plus à une tension positive, mais à une tension négative ou nulle (masse le plus souvent).
Là encore, souvenez-vous que les diodes prélèvent une fraction de la tension de commande des voyants et que cela peut occasionner une petite baisse de luminosité. Paraît que c'est bon pour la santé. A ce sujet, les voyants utilisés dans des ensembles critiques sont toujours doublés, car il va de soi qu'un voyant grille toujours juste après un test lampes positif.
Test voyants sur commandes mixtes
Là, les choses deviennent plus rigolotes car un bouton-poussoir simple et des diodes ne suffisent plus. Cela est normal puisqu'on doit en même temps amener une tension positive et une négative ou nulle. Ajouter un transistor ? Hum, en fait la chose est moins compliquée qu'il n'y paraît car un bouton-poussoir à deux contacts indépendants fait l'affaire.
Bon, eh bien il semble que les diodes font finalement toujours l'affaire.
Historique
06/1/2013
- Première mise à disposition.