mercredi 30 novembre 2011

Schema interrupteur crépusculaire

Schema interrupteur crépusculaire :

Figure 1 : Schéma électrique de l’interrupteur crépusculaire.


Il s’agit d’un circuit incorporant un composant photosensible (réagissant à la lumière, ici une photorésistance) et un relais s’excitant quand l’obscurité arrive et se relaxant quand la lumière revient (le seuil de luminosité est réglable). Ce montage économique est à la portée d’un débutant (il suffi t de savoir souder des composants électroniques sur un circuit imprimé).
L’appareil comporte essentiellement un comparateur à amplifi cateur opérationnel monté en non inverseur et effectuant la comparaison entre une tension de référence fournie par un trimmer et celle produite par la photorésistance LDR (cette dernière change de résistance en fonction de la lumière qui frappe sa surface sensible : plus elle est illuminée plus sa résistance est faible et vice versa). On voit tout de suite le profi t que l’on peut en tirer pour réaliser un interrupteur automatique jour/nuit.


Le schéma électrique
La fi gure 1 montre une LDR insérée dans un pont résistif permettant d’obdetenir une tension variant, justement, en fonction de la luminosité ambiante : en effet, une tension inversement proportionnelle
à l’intensité de la lumière est fournie par la photorésistance reliée du côté masse.
L’amplifi cateur opérationnel (l’un de ceux constituant le quadruple LM324 IC1) reçoit sur sa broche inverseuse une tension prise sur le trimmer de réglage du seuil RV1 : comme on impose une certaine tension à dépasser, une certaine intensité lumineuse doit être atteinte pour que le comparateur se déclenche. Si la lumière augmente, la résistance de la LDR diminue et la tension sur l’anode de D2 diminue aussi et inversement si la lumière diminue, la résistance de la LDR augmente et le pont résistif fournit une tension plus élevée. D2 aide le filtre anti-rebond composé de l’électrolytique C3 et de R4. En présence de lumière, la tension sur la broche 13 de l’amplifi cateur opérationnel est plus élevée que sur la broche 12 : la sortie du comparateur est alors basse et T1, ne recevant aucune polarisation, demeure interdit et le relais reste relaxé. Quand il commence à faire nuit, la résistance  de la LDR augmente progressivement jusqu’à ce que la chute de tension soit telle que la tension sur l’entrée non inverseuse de l’amplifi cateur opérationnel soit supérieure à celle de l’entrée inverseuse (référence donnée par RV1). C3 se charge alors et le comparateur se commute en polarisant la jonction base/émetteur de T1 qui se met à conduire : le relais alimenté s’excite et active la charge (lampe ou éclairage complexe).

Figure 2a : Schéma d’implantation des composants de
l’interrupteur crépusculaire.



Étant donné que le dépassement du seuil de commutation est graduel (et non pas franc), il peut arriver qu’une légère augmentation de la luminosité détermine une diminution de la tension suffi sante pour faire recommuter la sortie du comparateur. Ce phénomène pendulaire peut se répéter plusieurs fois durant chaque transition lumière/ obscurité et obscurité/lumière, ce qui occasionne un désagrément certain !
C’est la raison pour laquelle on a monté le circuit anti-rebond évoqué plus haut : C3 oppose une certaine inertie à la variation de la tension de la broche non inverseuse, de telle façon que de brèves augmentations ou diminutions de la tension due à la LDR sont absorbées sans occasionner de commutations erronées (C3 se charge à travers les résistances du pont et se décharge assez lentement dans R4, ce qui empêche le comparateur de suivre instantanément les variations de tension).



                                        Figure 2b : Dessin, à l’échelle 1, du circuit imprimé de
                                        l’interrupteur crépusculaire.


Liste des composants electronique :
R1 .... 150 kΩ
R2 .... 15 kΩ
R3 .... 1 kΩ
R4 .... 330 kΩ
R5 .... 15 kΩ
R6 .... 47 kΩ
RV1 .. 100 kΩ
C1 .... 470 μF 25 V électrolytique
C2 .... 100 nF multicouche
C3 .... 100 μF 25 V électrolytique
D1 .... 1N4007
D2 .... 1N4148
D3 .... 1N4148
T1..... BC547
IC1 ... LM324
RY1 .. relais 12 V 1 contact
LD1 .. LED rouge 3 mm
LDR .. photorésistance
Divers :
1 ...... support 2 x 7
1 ...... prise d’alimentation
2 ...... picots
1 ...... bornier à 3 pôles
Sauf spécification contraire, les résistances
sont des 1/4 W à 5 %.
Figure 3 : Photo d’un des prototypes de l’interrupteur crépusculaire.



                                                          Figure 4 : Les liaisons externes.

1 commentaires so far

MERCI pour ce montage pratique ;)

J'ai bien compris le cœur du montage avec l'aop, mais je ne saisi pas encore bien à quoi servent les deux capas c1 et c2 et la diode à l'entré :s

un grand merci d'avance ;)


EmoticonEmoticon