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Un détecteur de seuil

Un petit montage qui peut éviter bien des désagréments...

De nombreux astronomes amateurs, dont je fais partie, n’ont pas la chance d’avoir un site d’observation sur leur lieu d’habitation. Ils sont obligés de se déplacer vers des cieux plus favorables, en campagne ou en montagne. Il se pose alors le problème de l’alimentation électrique indispensable au bon fonctionnement des divers composants du télescope : monture, caméra CCD, ordinateur...

La solution souvent adoptée, en l’absence du secteur 220V d’EDF, est l’utilisation d’une batterie de voiture de forte capacité comme source d’énergie électrique. Cependant, il est préférable de surveiller régulièrement sa décharge pour éviter certains désagréments tels que : batterie à plat au moment de démarrer, coupure de la caméra en pose...

Le petit montage que je propose de décrire permet, sur un seuil réglable, de déclencher une alarme visuelle et sonore en dessous duquel il faudra, dès que possible, déconnecter la batterie.

Sa consommation de 50 mA est négligeable et sa simplicité lui permet d’être accessible au fer à souder de la plupart d’entre nous.

Fonctionnement (voir schéma en annexes)

Le montage s’articule autour d’une zéner commandable TL431 qui commute la visualisation par la LED verte pour une tension de batterie ( Vbat ) supérieure à la tension de seuil ( Vref ). Quand Vbat devient inférieure à Vref la zéner bascule alors sur la LED rouge et alimente également le buzzer. Celui ci, pour des raisons de simplicité du schéma est un modèle à oscillateur intégré.

Pour une batterie au plomb externe de 12 volts, il faut fixer un seuil de commutation aux alentours de 11,5 volts ce qui correspond à une résistance de 1,26 KW entre la patte Ref du TL 431 et la masse. Afin de permettre un réglage fin de cette valeur, une résistance fixe de 1KW et un potentiomètre ajustable de 500W sont utilisés.

En cas d’utilisation de la batterie principale de la voiture il est indispensable d’augmenter la valeur du seuil à 12 volts minimum pour éviter tout problème de démarrage du véhicule.

Réalisation

Le faible nombre de composants permet de réduire la taille du circuit imprimé ( fichier : CIRC_imp.tif ) très fortement pour pouvoir être intégré directement à l’intérieur du boîtier d’un convertisseur de tension 12V. Dans ce cas, pour permettre la visualisation des LED et l’accès au réglage de l’extérieur , le potentiomètre, les LED et le buzzer sont soudés coté cuivre.

Il est également possible, pour ceux qui ne disposeraient pas du matériel nécessaire à la fabrication de circuits imprimés, de câbler le montage sur une plaquette à trous métallisés disponible chez tous les revendeurs de composants électroniques. La taille sera alors un peu plus importante, mais pourra être intégré directement dans un petit boîtier Teko de type P1.

Pour les personnes disposant d’une alimentation 12 volts réglables, il faudra agir sur le potentiomètre jusqu'à obtenir le basculement à la tension de seuil désirée (11,5 volts pour une batterie au plomb). Pour les autres, un réglage du potentiomètre à mi course permettra d’obtenir une précision sur la valeur du seuil largement suffisante .

Conclusions

Ce montage, facilement réalisable, économique et autonome sert d’avertisseur lors de longues soirées d’observation mais peut être également utilisé pour bien d’autres applications...

Un ami inventeur l’a incorporé, en autre, sur une bicyclette à assistance électrique !

Annexes

Schéma électronique


Un exemple d'implantation sur circuit imprimé


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