Toujours dans la même veine, nous vous proposons de poursuivre sur la réalisation des montages simples électriques et électronique pour la commande des aiguilles. Le document de référence, avec les schémas est toujours accessible (lien ici).
La commande par transistors:
Le principe est basé sur l'utilisation de transistors. Ceux-ci vont agir comme des interrupteurs pour laisser passer le courant ou pas dans les selfs. On appelle ce mode de commande des transistors le mode "bloqué-saturé". Nous n'allons pas entrer dans les détails du fonctionnement des transistors mais il faut garder à l'esprit les deux choses suivantes:
- On choisit un transistor en fonction du type de commande (amplification ou "bloqué-saturé") et de la puissance,
- On protège toujours le transistor
Le principe de commande par un interrupteur 3 positions ou deux boutons poussoirs est conservé. Cette fois-ci on ajoute des LED pour visualiser la commande. Les condensateurs vont aider à la fois à la commande et à maintenir les leds allumées suffisamment longtemps pour voir de quel côté l'aiguille à été commandée.
Schéma de principe
Dans le document de référence (schéma n°7, lien ici) vous trouverez tous les calculs des résistances et du condensateurs. Les formules sont données mais il vous faudra partir des caractéristiques constructeur du type de transistor utilisé.
Le courant en entrée des transistors (sur la base) est relativement faible mais le courant sur la sortie (su le collecteur) sur laquelle se trouve la self (bobine du moteur d'aiguille) est nettement plus élevée. Cela est déterminant pour le choix du transistor. Pour illustrer un peu la diversité des transistors, vous pourrez voir un petit échantillon de transistors "petits signaux" sur la photo ci-dessous avec des boitiers ronds métalliques et des semi-circulaires en plastique (noir). Ils ne supportent que des courants de sortie de quelques centaines de mA mais ils sont rapides en commutation.
Différents types de petits transistors
Pour notre montage le courant sur le collecteur pourrait atteindre 0,5 voire 1 A mais durant un temps très court. Afin de ne pas détruire le transistor, nous allons passer à la gamme des transistors de puissance. La gamme des transistors de puissance est assez étendue et leur taille est en rapport avec la puissance. Nous allons utiliser le plus petit de la gamme mais il pourra absorber jusqu'à 1,5 A! Il s'agit du type BD139 (le BD137 convient aussi). Les caractéristiques constructeur (datasheet) sont accessibles sur le Net.
Le transistor de type BD
Les valeurs obtenues par calcul sont les suivantes:
R1 = 720 Ohms
R2 = 75 Ohms
R3 = 2,4 k Ohms
C = 487 µ Farads
En fouillant dans mes tiroirs à composants, j'ai pris les valeurs suivantes:
R1 = 1000 Ohms 1/4 W 5%
R2 = 100 Ohms 1/4 W 5%
R3 = 2,7 k Ohms 1/4 W 5%
C = 480 µ Farads Chimique 50V
N'oubliez surtout pas les deux diodes (1N4001) !
Les transistors du type BD (boitier TO-126) ont le brochage suivant (vu de face):
1 - Emetteur
2 - Collecteur
3- Base
Montage câblé sur platine de test
Le câblage sur une platine de test est facile à faire mais prenez toujours le temps de vérifier les polarités des condensateurs et des diodes.
La commutation est vraiment beaucoup plus rapide qu'avec les autres montages et on pourrait même réduire la valeur de la capacité.
Nous avons mesuré le courant de collecteur d'un transistor lors de la commutation et il peut atteindre
plus de 100 mA mais cela a été fait avec multimètre qui n'est pas en mesure de donner la valeur crête. Avec un oscilloscope et une sonde de courant on pourrait avoir un meilleur résultat. Le choix du transistor était bon.
En vidéo:
Voici une petite vidéo pour illustrer :
A vous de jouer maintenant!
