Le Naturaliste

Bonjour Christian,

Autrement, est-ce qu'il est préférable de placer cette res. de mesure au plus proche de la LED ou au plus proche de la sortie de l'alim ??
J'imagine que c'est plutôt vers la LED que c'est intéressant, surtout si les câbles d'alim sont relativement longs ...

Il me semble que ça n'a pas d'importance, car le courant électrique entrant par un bout du fil en ressort par l'autre... Ce n'est pas de la haute fréquence.
Personnellement, je mettrais même la résistance de mesure dans l'alimentation elle-même et j'encastrerais dans le boitier un voltmètre analogique ou mieux numérique pour pouvoir lire en permanence la valeur du courant envoyé dans la diode.


Je pense qu'il faut cependant prendre deux précautions :

1. Faire des soudures, car de simples contacts électriques peuvent s'oxyder et former ainsi des résistances dont la valeur, non négligeable par rapport à la très faible résistance de mesure, fausserait celle-ci.

2. Mettre la résistance de mesure entre l'émetteur du 2N3055 et le 0 volt qui est aussi je pense la masse, comme je l'avais fait dans mon dernier schéma, afin de pouvoir connecter un oscilloscope sans risquer de voir l'image altérée par des signaux parasites induits dans les fils. (A noter que ce n'est pas nécessaire si on dispose d'un oscillo à entrée différentielle et masse séparée, mais c'est peu courant.)


Cette discussion m'intéresse car je vais avoir bientôt une nouvelle alimentation à réaliser.
Bien amicalement,
Gérard

Hello Christian et Gérard

J'ai essayé de voir de manière un peu plus objective si l'intensité lumineuse de la LED varie de manière linéaire ou exponentielle par rapport à la rotation de l'axe du potentiomètre.

Pour cela j'ai ressorti de mes tiroirs un vieux posemètre photographique de mon père. Quand on regarde dedans, voici ce qu'on voit: Il y a 4 colonnes de chiffres

• * De 4 minutes à 30 secondes
  * De 15 à 2 sec
  * De 1 à 1/10 sec
  * De 1/25 à 1/250 sec

Le principe de l'utilisation est de diriger le posemètre vers la scène à potographier et de déterminer quel est le dernier chiffre visible car plus la scène est éclairée, plus on peut lire de chiffres. L'idée étais donc d'éclairer le posemètre par la LED et de prendre des photos aux différentes intensités.

J'ai donc divisé la course du potentiomètre en intervalles de 20°, ce qui m'a permis de prendre 15 photos à luminosité croissante. On voit donc que de 0 à 20°, la luminosité de la LED est trop faible pour pouvoir lire quelque chose dans le posemètre. Entre 20 et 30°, il y a une brusque augmentation de luminosité, permettant de lire jusqu'à 8 sec (mais restant encore à mon avis trop faible pour une observation au microscope à faible grossissement). Ensuite, l'augmentation est douce et progressive jusquà la fin (1/10 ou 1/50 sec). Remarque: à la luminosité maximale, si je déplace un peu la LED, je vois très nettement la graduation 1/250 sec mais les chiffres de gauche perdent de leur éclairement, ce qui veut dire que la source lumineuse est trop ponctuelle pour mon posemètre. J'aurais dû intercaler un petit verre dépoli pour mieux répartir l'éclairement.

Christian, est-ce que ceci ressemble au comportement de ta LED sur LuxDrive ?

---

Gérard a écrit :si je soude par exemple en parallèle 10 résistances à 5%, j'obtiendrais une résistance à 5% / racine(10) = 1,5% environ.

Merci, Gérard, pour tes considérations sur les probabilités. J'irai probablement demain au magasin d'électronique de Luxembourg. Si je ne trouve pas des résistances à 1 %, j'en prendrai donc à 5 %. J'essayerai de les placer entre l'émetteur et la masse, bien que je n'aie pas d'oscilloscope ni de connaissances sur son utilisation.

Ce serait également une bonne chose de prévoir une mesure du courant dans le circuit, mais il y a toujours le problème qu'il ne s'agit pas d'un régime continu mais d'un courant haché. Dans ce cas, ne vaudrait-il pas mieux un voltmètre analogique ? Je pense également à une amélioration probablement facile à réaliser. Il est certainement possible d'interrompre le fonctionnement de l'oscillateur et de rendre le transistor passant ou même de courtcircuiter le transistor en reliant le collecteur et l'émetteur par un bouton poussoir et éventuellement une faible résistance. Cela permettrait de faire une mesure non hachée du courant autorisé à passer à travers la LED.

Hello, Gérard

Je réfléchis encore à tes schémas des deux solutions.

La solution N°1 comportait une résistance de 1 Ω reliée au +5V
La solution N°2 comportait une résistance de 0,1 Ω reliée à la masse.

Je suis d'accord avec toi que la position de la résistance est indifférente pour la mesure du courant mais est-elle importante pour l'oscilloscope ?

J'ai d'abord penché pour la résistance de 0,1 Ω constituée de 10 résistances de 1 Ω en parallèle. Mais je viens de me rendre compte que si on utilise une résistance de 1 Ω comme dans la solution N° 1, alors la lecture du voltmètre aux bornes de cette résistance donne immédiatement la mesure du courant sans transformation ni calcul, alors que la mesure sur la résistance de 0,1 Ω doit être multipliée par 10 pour donner le courant.

D'autre part, si on ne trouve pas directement une résistance de précision de 1 Ω, on peut à nouveau combiner 10 résistances de 10 Ω.

Bonsoir Jean-Marie,

Ce serait également une bonne chose de prévoir une mesure du courant dans le circuit, mais il y a toujours le problème qu'il ne s'agit pas d'un régime continu mais d'un courant haché. Dans ce cas, ne vaudrait-il pas mieux un voltmètre analogique ?

C'est justement cette mesure que nous essayons de faire. Un voltmètre à aiguille utilisé en tension continue aurait ici l'avantage de mesurer directement la valeur moyenne. Le calibre 100mV de mon vieux contrôleur Centrad irait très bien ici. Le problème est qu'il faut pouvoir mesurer des valeurs allant de 1mV à 100mV correspondant à des courants dans la LED de 10mA à 1A, soit dans un rapport de 1 à 100 ! Un voltmètre à aiguille ne permet pas ça, les mesures dans le premier dixième du cadran étant trop imprécises.

Je ne sais pas comment se comporte un voltmètre numérique en présence d'une tension en créneaux, et je n'ai pas les moyens de faire le test en ce moment, mais on peut toujours filtrer la tension à mesurer : Le plus simple est de réaliser un filtre passe-bas RC. En prenant R = 1 kOhm et C1 = 10 µF, la fréquence de coupure est de 15 Hertz. Comme tu nous a dit que la fréquence de hachage est de 6 kHertz, la composante alternative du signal sera divisée au moins par 6000 / 15 = 400. Elle deviendra négligeable et le voltmètre ne recueillera plus que la composante continue qui correspond à la valeur moyenne de la tension hachée, c'est à dire ce qu'on veut mesurer. C1 est un condensateur chimique. Il est prudent de rajouter un condensateur "sec" C2 de 0,1µF par exemple pour mieux filtrer les fréquences élevées de la composante alternative du signal.

Il est certainement possible d'interrompre le fonctionnement de l'oscillateur et de rendre le transistor passant... ...Cela permettrait de faire une mesure non hachée du courant autorisé à passer à travers la LED.

Bien sûr ! Il vaut mieux prévoir différents moyens de contrôler le bon fonctionnement d'un circuit.


PS : Nos derniers messages se sont croisés. Je suis tout à fait d'accord avec le tien.


Bonne continuation.

Bonjour,
J'ai fait un essai de mesure de tension avec un voltmètre numérique sur mon montage (PicBasic + PWM + Luxeon 5W http://www.lenaturaliste.net/forum/view ... f=60&t=721)

Résistance 1 ohm - 1%, placée du côté positif à la sortie de mon montage, idem schéma de Gérard 1ère solution http://www.lenaturaliste.net/forum/down ... hp?id=6337
PWM = fréquence de 1.22Khz fixe / cycle possible de 0 à 1023, sans aucun lissage.

Ca m'a l'air de bien fonctionner … l'affichage LCD est stable. Voir vidéo ci-dessous.


Pour infos, je ne suis pas passé par mon potentiomètre 10 tours !
Pour ce test, c'est le Pic uniquement qui gère le PWM: Ici programmé à une valeur de 100 => ou 1A est divisible en 1023 étapes théoriques possibles, on lit une valeur de 91.6 mV.
En effet, les mesures sont ici tellement petites que la moindre variation sur le potar (pourtant précis) influent sur la mesure … même sans toucher celui-ci il y a de toutes petites variations, surtout aux bas niveaux !
Mais mon montage est un peux particulier, le potentiomètre est lu numériquement par le Pic (entrée CAN 10 bits) puis le pic envoi le signal en conséquence (sortie PWM).
J'imagine qu'il faudrait mieux filtrer ce potentiomètre, mais c'est vraiment léger comme correction.
J'ai aussi une autre entrée, 12 bits, que je n'ai pas testé.

Au passage, merci Gérard et Jean-Marie, j'ai pu vérifier que mon courant max est bien de 1A comme prévu !!
(c'est d'ailleurs la limite que j'ai imposé à mon alim externe et qui est visible sur son affichage, mais les valeurs sont plus précises en passant par le multimètre)
Cela me permettra surtout d'approfondir le montage Luxdrive laissé en suspend, un petit bricolage sympa pour cet hiver

Dernière chose, j'aimerais juste prévenir les éventuels bricoleurs qu'un pilotage PWM comme le mien (c.à.d à 1.22Khz sans lissage) peut poser des problèmes à certaines web-cam ! http://www.lenaturaliste.net/forum/view ... =233&t=605
Dans ce cas il faut alors soit sortir du mode PWM, soit lisser le signal.

J'espère que l'on ne casse pas trop les pieds des autres membres avec nos expériences électroniques

Hello, les amis

C'est pas que je vous oublie mais j'ai eu la visite d'un ami depuis hier midi jusqu'à cet après-midi.

Waouw Christian ! Je suis impressionné par ton montage avec le Pic, le moteur pas-à-pas et la prise de photos à mise au point progressive que tu décris dans ton 1er lien ci-dessus. Je n'étais pas encore tombé sur ce fil. Cela mériterait d'être développé pour tous ceux comme moi qui ne savent pas comment mettre en oeuvre un pic ou un moteur pas-à-pas.

Ceci étant dit, je n'ai pas très bien compris comment ta mesure selon la solution N°1 de Gérard donne toujours 91,6 mV (tout au long de la progression de la luminosité de la LED ?). Le voltmètre ne fait-il pas une intégration de la lecture selon les temps ON qui s'allongent et les temps OFF qui racourcissent. Je crois qu'il y a quelque chose que je n'ai pas saisi. Peux-tu donner plus de détails ?

De mon côté, je suis revenu de Luxembourg avec quelques composants (et quelques idées). D'abord j'ai trouvé des résistances 0,7 W tolérance 1% d'une valeur de 1 Ω et de 10 Ω (1,20 € pour 20 résistances). J'en ai donc pris 20 de chaque. De retour chez moi, j'ai soudé 10 résistances de 10 Ω en parallèle sur un petit morceau de platine Veroboard.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Veroboard
L'ensemble constitue donc une résistance équivalente de 1 Ω 7 W dont je sens que Gérard va se faire un plaisir de calculer la tolérance statistique En mesurant cette résistance équivalente avec mon multimètre, j'obtiens 1,8 Ω, comme d'ailleurs en mesurant l'une des résistances de 1 Ω que j'ai aussi achetées. Ceci montre bien comme mon multimètre est très peu précis dans les petites valeurs. J'espère qu'il l'est un peu plus dans les valeurs moyennes de l'échelle !
Il m'a semblé que cette disposition des résistances sur platine était plus rationnelle que d'essayer de tortiller et de souder ensemble 10 fils auxquels il fallait encore ajouter un fil plus gros pour l'implantation sur le circuit.
Je ne sais pas encore si je vais implanter sur la même mini-platine la résistance et les deux condensateurs proposés par Gérard pour la filtration de la mesure.

Par ailleurs, j'ai un tout petit voltmètre digital qui mesure 9 x 4,5 cm. Il n'est pas très pratique car ce qui est écrit en vert sur le cadran est peu lisible et en plus il est alimenté par une petite pile non courante de 12 V qui est très vite déchargée et chère à remplacer. C'est une aubaine car le 12 V est offert gracieusement par l'alimentation PC. Je réfléchis donc au meilleur emplacement dans le boitier de l'alimentation pour faire apparaître l'écran LCD dans une petite fenêtre du couvercle. De Luxembourg, j'ai également ramené un potentiomètre logarithmique de 100 K pour essayer à la place du linéaire.

Enfin, j'ai ramené un trimmer de 20 tours et de 20 Ω que je compte utiliser en parallèle avec la résistance de limitation de courant pour en régler finement la valeur, au lieu d'essayer de trouver la ou les bonnes résistances d'ajustement. Il faudra également prévoir un petit bouton-poussoir pour court-circuiter le transistor afin de régler le trimmer à sa bonne valeur et de faire, si besoin est, la mesure du courant en-dehors de tout PWM.

Re Jean-Marie,

Je n'étais pas encore tombé sur ce fil. Cela mériterait d'être développé pour tous ceux comme moi qui ne savent pas comment mettre en oeuvre un pic ou un moteur pas-à-pas.

Merci pour tes appréciations !
Oui, il y a de quoi faire pour les bricoleurs !!
Le seul risque … trop bricoler au détriment des observations … (du moins durant un certain temps, et ça peut être long ... )
Mais bon, à chacun ses choix et ses passions !

Ceci étant dit, je n'ai pas très bien compris comment ta mesure selon la solution N°1 de Gérard donne toujours 91,6 mV (tout au long de la progression de la luminosité de la LED ?). Le voltmètre ne fait-il pas une intégration de la lecture selon les temps ON qui s'allongent et les temps OFF qui racourcissent. Je crois qu'il y a quelque chose que je n'ai pas saisi. Peux-tu donner plus de détails ?

La vidéo, c'était juste pour illustrer que la mesure est stable sur un volmètre numérique (91.6mV c'est un choix comme un autre …)
Plus de détails dans ce nouveau sujet (j'ai préféré ne pas trop alourdir le tien) http://www.lenaturaliste.net/forum/view ... =60&t=2262

A+

Christian a écrit :Le seul risque … trop bricoler au détriment des observations …
Mais bon, à chacun ses choix !

Oui. Je me demande d'ailleurs si ce n'est pas bricoler qui m'apporte le plus de plaisir, du moins pour le moment. Quand tout ceci sera fini, je m'entretiendrai cependant avec vous de mes difficultés d'obtenir des coupes paraffine convenables.

Merci pour le nouveau sujet que tu as lancé et qui bien sûr m'intéresse. Mais il faut d'abord que ce projet-ci aboutisse, sous peine de le voir terminer au fond d'un placard.

Je reprends donc le fil de la réflexion.

Il n'est pas prudent de mettre le trimmer directement en parallèle avec la résistance de limitation de courant R3, car au cas où le trimmer est à une valeur faible, disons en-dessous de 5 Ω, la plus grande partie du courant va le traverser et le bousiller. Il faut d'abord le mettre en série avec une résistance et l'ensemble est alors à mettre en parallèle avec la résistance de limitation de courant.

Voici un schéma de l’ensemble des modifications à apporter :
L’unité bleue représente l’ensemble des résistances limitant le courant à travers la LED. Elle se compose de l’unité jaune et de l’unité mauve.

L’unité jaune de 1 Ω provoque une première chute de tension mesurée par le voltmètre après l’unité de filtrage verte.

L’unité de filtrage verte permet de faire la moyenne des périodes ON et OFF induites par l’oscillateur. La chute de tension mesurée correspond à l’ampérage du courant traversant R1 puisque la résistance est de 1 Ω (U = I . R donc U = I . 1)

L’unité mauve sert à ajouter à R1 la résistance de limitation du courant. Elle se compose de la résistance principale R3, destinée à laisser passer la plus grande partie du courant, et du groupe [R2 – Trimmer] dérivant une petite partie du courant pour ajustement fin de R3.

Pour calculer les valeurs à donner à R2 et R3, il faut connaître les caractéristiques de la LED, c’est-à-dire essentiellement le voltage et le courant de fonctionnement de la LED. Et là, les amis, je me plante, ou plutôt j’ai l’impression que la DataSheet de ma LED se plante.

Voici les extraits intéressants de cette DataSheet :
Dans le premier tableau, on dit que le Forward Voltage est 3,2V (Typ) ou 4V (Max)
Dans le deuxième tableau, on dit que le Forward Current (Absolute maximum rating) est 1A
Dans le graphique, la courbe s’arrête à 3,5V et 400mA et à 3,2V le courant n’est que de 175mA. Or P = U . I donc la puissance maximale de cette LED est 3,5 . 0,4 = 1,4 W. Je suis donc persuadé que le graphique appartient à une autre LED de 1 ou 1,4 Watt.

Voici un extrait des caractéristiques de la LUXEON Star 3W provenant de dotlight.de :
Technical Specifications from Datasheet

• Power Dissapation: 3W
  Luminous Flux (min.): 87,4 lm (700mA)
  Luminous Flux (max.): 113,6 lm (700mA)
  Viewing Angle: 140°
  Color Temperature (typ.): 4700K
  Forward Voltage: 3,27V (700mA), 3,51V (1000mA)
  LED Current (If): 700mA/1000mA

Je vais donc m’inspirer de ces spécifications pour ma LED et prendre 3,2V comme voltage type et 700mA comme courant moyen (je vous rappelle qu’au-delà de cette valeur, ma LED commençait à siffler).

Il faut donc réaliser une chute de tension de 5V à 3,2V, soit 1,8V, en laissant passer un courant de 0,7A
R = 1,8V / 0,7A = 2,57 Ω
Comme R1 vaut déjà 1 Ω avec chute de tension de 0,7V, l’unité mauve doit pouvoir varier autour de 1,57 Ω avec chute de tension de 1,1V
Après de nombreux calculs, je pense avoir déterminé de bonnes valeurs pour R2 et R3 :
R2 = 3,9 Ω 0,5W et R3 = 2,0 Ω 1W
De cette manière, lorsque le trimmer est à zéro, l’unité mauve vaut 1,32 Ω , soit 0,25 Ω de moins que la valeur recherchée de 1,57 Ω. Le courant passant est 775mA, soit 10% de plus que normal.
Lorsque le trimmer est à 20 Ω, l’unité mauve vaut 1,85 Ω, soit 0,28 Ω de plus que 1,57 Ω. Le courant passant est 631mA, soit 10% de moins que normal.

Je n'ai pas avancé beaucoup. Je me suis juste procuré des résistances de 3,9 et 2 Ohm. Comme elles ne font que 0,5W, il faut combiner 4 résistances de même valeur pour doubler la puissance. Je m'absente pour le week-end. A la semaine prochaine.

Je viens de faire une série de mesures avec et sans l'unité de filtrage représentée en vert dans le schéma ci-dessus. Le voltmètre digital indique exactement les mêmes valeurs, ce qui indique que le voltmètre filtre lui-même l'entrée avant d'afficher la mesure. Du coup, je supprime cette unité du schéma.

D'autre part, je modifie la position du bouton-poussoir car la mise en court-circuit simple du transistor supprime la différence de potentiel qui existe toujours entre le collecteur et l'émetteur, même si le transistor est complètement saturé et passant. Je crois qu'il vaut mieux utiliser le bouton-poussoir pour relier la base du transistor au 5V par l'intermédiaire d'une résistance de 1 KΩ, de manière à rendre le transistor passant, indépendamment de l'oscillateur. J'ai fait un essai et cela fonctionne très bien. J'obtiens même une lumière plus vive qu'avec le potentiomètre au maximum, ce qui veut dire que même au maximum, il persiste dans chaque cycle un petit temps "OFF" réduisant la luminosité de la LED.

Voici donc le schéma après ces modifications: