Panneau lumineux en plexiglas Homemade

4. Montage électrique

Cette fois, il s´agit de dimensionner les résistances que nous allons placer à coté des diodes pour en controler le courant : il est donc essentiel de se baser sur la datasheet des diodes (pour l´exemple de ce tuto, ce sont donc des L-7104QBC-D). Pour des raisons évidentes, les calculs sont à reprendre pour toutes autres diodes.

Pour les néophytes la diode est un élément polarisée, raison pour laquelle une patte est plus longue (l´anode, notée A) que l´autre (la cathode, notée K).

Montage électrique

Caractéristiques des diodes

Propriétés électriques des diodes

La courbe de gauche montre que l´intensité lumineuse est proportionnelle au courant : pour les gens de la physique qui connaissent les principes qui se cachent derrière la diode, c´est tout à fait normal.
La seconde courbe est celle qui nous intéresse vraiment puisqu´on va choisir un point de fonctionnement de notre diode et faire en sorte qu´elle fonctionne à ce régime. Cette courbe étant une caractéristique pour chaque diode, il faudra se placer plus ou moins haut en courant selon que l´on ait une diode haute luminosité (comme c´est le cas ici) ou non. On veillera aussi à ce que la puissance de fonctionnement ne soit pas trop proche des conditions limites.

Dans notre cas, on se contentera de I₀ = 10 mA pour V₀ = 3.2 V, vu que l´on a des diodes à très haut rendement de 1500 mcd. Du coup, la diode consomme 32 mW, ce qui ne pose aucun soucis, vu qu´elle peut monter à 105 mW.

Montage des diodes

Bien que disposant du 5V et du 12V, nous allons travailler avec le 12V uniquement qui permettra de chainer un maximum de diodes. On pourra mettre E(12/V₀) (E pour partie entière) diodes au plus en cascade et ajuster avec une résistance, selon le shéma suivant :

Pour n diodes, on doit donc prendre R tel que : R = (12 - n x V₀)/I₀
Il convient aussi de s´assurer que les résistances vont supporter le courant I₀ ! Pour cela on vérifiera que la puissance qui les traverse (P_R = (12 - n x V₀) x I₀) est inférieure à leur puissance de fonctionnement (0.25W pour les résistances les plus petites).
La consommation globale, pour m branches de n diodes est alors donnée par P = m x (12 V) x I₀.
Dans notre cas, avec 2 diodes pour chacune des 6 branches, on trouve :

• R = 560 Ω qui est une valeur normalisée
• P_R = 56 mW < 0.25W
• P = 0.72 W

Conclusion ?

Ca ne consomme presque rien : même pas 1 W !

Pour ceux qui n´ont pas envie de faire le moindre calcul, le script suivant permet de tout faire tout seul, pour peu qu´on précise un point de fonctionnement.

Les valeurs de résistances étant normalisées, on pourra utiliser cette autre page de PC-Optimise qui traite des résistances.

Le matériel nécessaire

Aucun outil particulier n´est requis pour l´électronicien occasionel. Il suffira d´avoir :

• du fil électrique en longueur suffisante, de préférence du rouge (pour le 12V), du noir (pour les masses) afin se repérer lors du montage, et une troisième couleur
• de la soudure et un fer à souder précis
• de la gaine thermo-rétractible pour protéger les zones de soudure : plusieurs diamètres sont préférables.
• du scotch d´électricien pour maintenir les fils en place et protéger les éventuelles zones que la gaine n´a pas couverte.

Proposition de montage de la porte

L´ordre des composants ayant peut d´importance, on pourra commencer par réaliser les branches séparément, en mettant les résistances entre deux diodes. Il faudra par contre bien s´assurer que les diodes sont bien montées dans le même sens !
Pour chaque fil à souder, on étamera d´abord la zone dénudée afin de faciliter la soudure. On étamera aussi les pattes des composants (diodes et résistances) avant de fixer les uns avec les autres. Il ne faut pas oublier que les diodes ne résistent pas à plus de 260 ° pendant 5s : il ne faut donc pas trainer pour souder.

On devine la résistance sur la patte de gauche de la diode au centre de la photo.

Une fois tout le câblage terminé, on appliquera du scotch d´électicien pour tout bien protéger, vu que le boîtier est en métal, et que les fils sont amenés à se déplacer lors du montage si on a prévu peu de marges. C´est le cas du Super Lanboy qui a servi ici : il a y a moins de 5 mm de marge pour le montage du panneau à l´arrière après avoir travaillé à la pince une partie du boîtier !

Proposition de montage pour le boîtier

Pour plus de confort, on veillera à utiliser un interrupteur pour éventuellement désactiver l´éclairage. Pour des raisons évidentes, il faudra aussi veiller :

• à mettre en place des connecteurs pour relier le circuit de la porte avec une des prises molex du PC.
• à utiliser des prises femelles si elles sont alimentées par le PC. En effet, dans le cas contraire, il suffit qu´un contact à 12V touche le boîtier pour réaliser un court circuit...
• à couper de préférence le 12V plutôt que la masse sur l´interrupteur.

Avec ces quelques conseils, on obtient un montage qui ressemble à celui ci-dessous, avec deux interrupteur : l´un pour la porte et l´autre pour un néon.

Exemple de câblage pour alimenter un néon et le panneau en plexiglas

NB

Le 12V est disponible sur le fil jaune des prises molex.
On pourra utiliser une vieille alimentation de PC pour effectuer les tests (voir cette astuce) en n´omettant pas de mettre une charge sur le 5V et sur le 12V, car notre circuit consomme vraiment peu. Sinon, on pourra utiliser un transfo 12V DC.