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Electronique

Testeur de Led

Testeur de Ledlot de Leds

Ayant comme beaucoup d'entre nous quelques diodes Led de tout genre et provenance, je me suis mis en quête de fabriquer un instrument me permettant de pouvoir mieux les identifier.
Ma plus fidèle revue Elektor a proposé dans son numéro de Juillet 2010 (n° 385/386 page 107) un petit article fort intéressant sur ce sujet.
Le schéma utilise deux amplificateurs opérationnels ainsi que deux transistors NPN classiques, chacun des deux groupes ainsi conçus formant deux convertisseurs tension-courant.

idee Pourquoi 2 me direz-vous ?
Simplement parce que d'une part l'AOP utilisé ici est en boîtier double, et qu'il peut être aussi utile parfois de comparer 2 Leds en leur fournissant le même courant, ceci bien sûr pour mieux visualiser leur luminosité et les comparer.

 

 

Fonctionnement

Le circuit fait appel ici à un amplificateur opérationnel en montage suiveur, son gain est alors unitaire. La sortie de l'AOP attaque directement la base du transistor NPN, son émetteur servant de régulation sur l'entrée inverseuse du LM324.
Sur toute la plage de réglage avec P1 la Led connectée sera alimentée en tension quasi constante (sauf en bas d'échelle, voir paragraphe "strap"), seul le courant fourni par le transistor variera. Le circuit est un simple convertisseur Tension/Courant appelé aussi puit de courant.
Ceux-ci formés par un AOP et leur transistor associé sont commandés en tension simultanément grâce à un simple potentiomètre, et il est bien entendu possible de connecter un multimètre numérique (ou même analogique...) afin de mesurer le courant délivré aux Leds par le montage.

Pour ce faire il conviendra de placer la Led à identifier dans le support prévu à cet effet, et de connecter le Voltmètre en position DC sur les 2 douilles de 4 mm.
Cette mesure est plutôt pratique puisque l'échelle est de 100 mV/mA traversant la Led.

J'ai quelque peu modifié certaines valeurs de composants notamment pour utiliser ceux dont je disposais dans mes tiroirs, dont voici la liste :

  • IC1 = LM324N
  • T1/T2 = BC548B
  • D3 = BZX85C/5,6V
  • P1 = 100KΩ log. (réglage en bas d'échelle plus aisé...)
  • D4 = strap

Les diodes zener D1 et D2 garantissent que la tension sur les 2 Leds à analyser ne dépassera jamais 4,7V ce qui exclu leur détérioration en cas d'inversion de polarité.
Les deux AOP forment avec les transistors des sources de courant commandées en tension à l'aide du potentiomètre P1. La mesure du courant s'effectue au travers de la résistance R1 de 100Ω(1%) permettant ainsi une lecture quasi directe en appliquant simplement la loi d'Ohm (U=RxI). Ainsi pour une lecture d'une tension de 2V nous obtenons un courant de 20 mA.
De part sa conception, le montage autorise le branchement et débranchement "à chaud" des Leds à inventorier sans risque de destruction quel qu'il soit.

À propos du strap...
Sur mon exemplaire j'ai volontairement remplacé la diode D4 par un strap car en tout début d'échelle (potentiomètre au minimum) le transistor restait conducteur. La diode introduit en effet un offset de 0,7V (tension de jonction) sur l'entrée positive de l'AOP, celui-ci pilotant alors la base du transistor avec une tension de +1,44V (tension d'offset + tension VBE). De fait la faible conduction du transistor laisse toujours apparaître une tension de +700mV aux bornes de la résistance R1, la Led restant alimentée avec un courant de 7mA. En strappant la diode D4, la tension d'offset devient nulle et le courant traversant la résistance R1 également. La Led est désormais totalement éteinte. Cette modification mineure ne change en rien le fonctionnement global de l'engin, les performances demeurant strictement les mêmes. Seul le comportement en tout début de plage est ainsi modifié. Libre à vous de conserver le schéma d'origine où d'effectuer la modification.
La plage de fonctionnement s'étend donc selon cette dernière condition de +550mV à +6,39V en sortie de l'AOP d'où une tension nulle sur l'émetteur du transistorau réglage minimum puisque celui-ci est bloqué. En déduisant la tension VBE du transistor (0,7V dans le cas présent) nous obtenons une tension de 5,65V(max) sur l'émetteur. Cela qui correspond à un courant dans la Led compris entre 0 et 57 mA(max).

À propos de la simulation...Testeur de Led Isis [320x225px]
J'ai pu constater sous ISIS v7.9 des tensions quelques fois  bien supérieures à celles que j'ai réellement mesurées. Si le fonctionnement de la maquette fonctionne bien en simulation, il n'en demeure pas moins que les valeurs des tensions sont à prendre avec circonspection. Le strap ci-dessus mentionné apparait ici comme un commutateur monté en parallèle sur D4, ce qui permet de constater le comportement du système dans les deux situations.

Réalisation et mise en coffret

Cette étape ne pose pas de problème particulier, le plus long étant sans doute le câblage sur une plaque pastillée d'essai...
Je n'ai pas dessiné de circuit imprimé pour ce petit appareil, ayant choisi d'utiliser une carte de prototypage Elektor Labs (mais tout type de platine d'essai conviendra...), le tout monté dans un coffret Multicomp MCRH3135, avec une sérigraphie imprimée sur un papier aluminium adhésif 3M acheté il y a quelques années chez Selectronic, entreprise aujourd'hui malheureusement disparue. Je ne suis à ce-jour pas parvenu à retrouver chez 3M la référence de ce produit vraiment sympa...
Un support est utilisé pour le LM324 mais n'est pas vraiment nécessaire, c'est juste au cas où pour une maintenance éventuelle, je n'aime pas trop souder les circuits intégrés "à demeure" (sauf bien sûr les CMS)...
L'alimentation de l'engin s'effectue simplement avec un adaptateur DC12V au travers d'un convertisseur DC-DC Step-Down équipé d'un LM2596S que j'ai déjà décrit dans une de mes pages et ajusté ici à +9V, mais vous pouvez fort bien utiliser en lieu et place une pile de 9V comme l'auteur de ce projet, la consommation totale n'étant que d'environ 80mA. Il n'y a pas de commutateur M/A, pas vraiment utile pour l'usage que j'en fait.
Le support recevant les Leds à étudier provient d'une simple barrette sécable femelle (me servant habituellement à connecter des afficheurs LCD 2x16) que j'ai fixée avec de la colle cyanoacrylate (de la super-glue, quoi...).

Testeur de Led Elektor 080315-11IMG 20180926 134241 [320x180px]IMG 20180926 134313 [320x180px]

 

 

 

 

 

Copie de l'article de Herbert Musser paru dans Elektor de Juillet 2010 (n° 385/386 page 107) pdf3
  avec également le dessin de la face avant que j'ai créé avec Front Designer, le datasheet du coffret Multicomp MCRH3135 et le fichier de simulation dessiné sous ISIS

 Quelques autres photos

le coffret entre-ouvert...vue sur la carte proto...

 
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