Feux de fin de convoi à LED à luminosité constante...

Bonjour,

Tout le monde connait bien le problème du scintillement des feux à LED quand ceux-ci sont alimentés par l'énergie de la voie. Pour y remédier, il existe plusieurs solutions avec par exemple des circuits électroniques spécialisés, des batteries, des électroniques à batteries tampon, ... Toutefois, une qui est à la porté de tout le monde et qui est d'un coût ridicule permet d'apporter une solution élégante à ce souci. Il suffit de six composants électroniques en plus sur l'alimentation des LED. Soit : une résistance, un condensateur, et de quatre diodes de redressement.

Le principe :
Les LED originales et leur résistance d'abaissement de tension fonctionnent comme une ampoule branchée directement sur les roues du wagon. A chaque perte de contact de l'essieu avec la voie, une coupure de l'alimentation se produit éteignant ainsi l'ampoule (les LED) jusqu'à ce que l'essieu reprenne un contact normal avec la voie.
Ce montage ne supprime pas les pertes de contact du à la voie et l'essieu mais, il permet de constituer une réserve d'énergie suffisante pour palier le manque d'alimentation des LED pendant les pertes d'alimentation.
Pour ce faire, dans un premier temps relier les LED avec la résistance "chutrice" qui permet d'abaisser la tension du réseau à une tension admissible pour les LED.
Conventions :
V = Tension de la voie. Peut importe que cela soit du courant continu pour les réseaux classiques ou du courant alternatif pour les réseaux digitaux (numériques).
vled = Tension nominale de la LED. Les rouges sont en général à 1,8V et les blanches à 2,9V
I = Intensité de la LED en A. On va dire que par convention elles consomment 20 mAh. Soit 0,020A.
Ohm = la valeur de la résistance à associer aux LED.

La formule de calcul de la résistance est :
Ohm = (V - vled) / I

Ce qui donne en exemple pour deux LED rouges avec une alimentation par la voie de 16V une résistance de :
(16 - 1,8 ) / (0,020 x 2) = 355 Ohm. Soit une résistance de 360 normalisée minimum. Et ce pour la puissance maximal d'éclairage des LED. Toutefois, il est souhaitable pour augmenter le réalisme des feux de mettre une résistance de 420 Ohms afin que l'éclat soit moins vif. Etre vu ne veux pas dire éclairer. Quand à la puissance de la résistance, une 1/4 de Watt suffit amplement.
Maintenant que nous avons l'éclairage, nous allons l'alimenter.

La mise en forme de l'énergie pour alimenter nos LED :
L'énergie de la voie classique étant d'environ 12V continu, le pôle positif dans un rail et le pôle négatif dans l'autre rail. Tout fonctionne bien dans un sens de circulation mais pas dans l'autre. En effet, les LED sont avant tout des diodes, donc polarisées. Seule les ampoules à filament fonctionneraient tout le temps.
Dans un réseau "digital", l'énergie de la voie est cette fois de 15V à 17V et en plus, en courant alternatif. Cette fois, les LED fonctionnent quelque soit le sens de circulation. Pourquoi ??? C'est ma fois simple. Le courant alternatif va en 1 seconde changer 50 fois de sens (le + devient - et le - devient +). Les LED étant des diodes, elles ne prennent qu'une alternance du courant (seulement le courant qui a le sens qui convient, du + vers le -) et comme cela va très vite, elles s'allument et s'éteignent au rythme du courant, nous ne verrions donc pas de scintillement si le contact voie et essieu était constant.

Pour remédier ces caprices de va et vient du courant, nous allons faire ce que nous appelons un pont redresseur avec des diodes de redressement. Cela nous permettra d'avoir un courant continu de pleine intensité (en théorie, il y a des pertes, mais cela n'a pas d'importance dans notre montage). Les diodes de redressement vont prendre le courant inverse pour le remettre dans le même chemin que le +. Donc les + vers - deviennent des - vers plus qui sont introduit aux bons endroits dans les - vers + déjà présents.
Quelque soit le type de courant et la tension de la voie ce système nous permet d'avoir, pour alimenter nos LED, un courant continu de la bonne tension. Et ce quelque soit le sens de circulation du train sur la voie.

Bon, vous allez me dire que comme les essieux ne touchent pas encore correctement la voie, l'éclairage scintille toujours Vous avez raison. C'est pourquoi, nous allons ajouter un condensateur pour créer la réserve d'énergie dont nous avons besoin. En ajoutant ce condensateur entre le + et le moins après le pont de diode, celui-ci se charge quand le courant d'alimentation est présent et redonne de son énergie quand le courant d'alimentation n'est pas présent. Et voilà pourquoi les LED ne scintillent plus. Elles s'ont toujours alimentées elles Bien sûr la coupure de courant ne doit pas durer plus longtemps que ce que le condensateur à d'énergie stockée.

Et pour terminer, comme un condensateur est vorace pour se charger, il faut modérer ses ardeurs. En effet, si on le laissait faire, cela ferait l'équivalent d'un court circuit dans le réseau. Donc, on va ajouter une résistance pour qu'il ne se charge pas trop vite.

Et voilà, c'est fini et cela fonctionne très bien

Heu... Pardon Vous voulez peut être des photos et les composants nécessaires à la réalisation de ce montage

Bon, pour les composants, vous aurez besoin de 2 LED rouges. Une résistance calculée par vos soins avec les éléments et formules déjà décris plus haut. 1 condensateur électrochimique 1000µF 35V. 4 Diodes de redressement 1N4001 et 1 résistance de 220 Ohms 1Watt (mini 1/2Watt).

Pour le montage, suivez les photos et les commentaires associés. Bon, pour vous montrer, j'ai tout fais en très gros et en très aéré. Il appartient à chacun d'organiser les composants comme il le souhaite en fonction de la place qu'il a. Peut importe le groupement ou pas. Vous pouvez même mettre du fil entre les pattes pour étaler ou couper celles-ci pour faire plus dense. Pour les plus hardis, vous pouvez même vous faire de très simples circuits imprimés (avec des plaquettes "Mboard" ou des plaques cuivrées fraisées là ou vous voulez qu'il n'y ai pas connexion. Ha, si vous avez de la place, vous pouvez mettre un condensateur de 2000µF 35V.

Première photo, les LED :
Repérez bien les cathodes et anodes (+ et -). Le + est à droite sur la photo. Les LED sont en série sur ce montage.Elles peuvent être montées en parallèle aussi. Mais dans ce cas, il faudra recalculer la résistance "chutrice" pour qu'elle corresponde à la consommation d'une seule LED (soit 0,020A).


Deuxièmement, Montage du pont de diodes de redressement (1N4001) :
Notez bien que le trait blanc sur chaque diodes est orienté vers la droite. Vous soudez las pattes telles que sur la photo.


Troisièmement, préparation du condensateur 1000µF 35V :
Il est très important de respecter la polarité du condensateur (sinon, il explose). Quand cela n'est pas explicitement indiqué, la patte - (moins) est celle qui à de sont coté une bande blanche.


Quatrièmement, ajout de la résistance de limitation du courant d'alimentation : Au bout libre, vous connectez une des deux arrivée de courant. N'importe laquelle.


Cinquièmement, ajout d'un fil pour prendre l'autre arrivée de courant :


Implantation de la résistance "chutrice" pour les LED :
Une de la valeur que vous aurez calculé bien sûr.


Et sixièmement, pour terminer, l'implantation du condensateur :
Dans notre cas, soudez bien la patte + à droite et la patte - à gauche.


Maintenant, il n'y a plus qu'à relier la patte libre de la résistance du bas et le fil bleu aux prises de courant de votre wagon.
Profitez-en bien.

Bon j'espère que mon bla bla à été clair et qu'il a aidé ceux qui ne connaissent pas l'électronique. Si toutefois je n'ai pas été assez clair, n'hésitez pas à me questionner. J'essaierai de faire mieux.
Si vous avez des difficultés ou des hésitations pour les calculs de résistance, c'est pareil, demandez

Bien à vous,
Fred.

Merci fred.

C'est clair et détaillé.
Ca vas me servir, c'est sur.

Nicolas le banni a écrit:Merci fred.

C'est clair et détaillé.
Ca vas me servir, c'est sur.

Avec plaisir Nicolas

A la vache, ça c'est du tuto !

Et dire que je suis encore aux ampoules dans mon matos... Je crois qu'on a encore un ou deux mondes technologiques d'écart tous les deux !
Mais avec ce genre de tuto, même si je ne mets pas en pratique pour le moment, je réduis un peu l'écart ! Merci !

Nico-59 a écrit:A la vache, ça c'est du tuto !

Et dire que je suis encore aux ampoules dans mon matos... Je crois qu'on a encore un ou deux mondes technologiques d'écart tous les deux !
Mais avec ce genre de tuto, même si je ne mets pas en pratique pour le moment, je réduis un peu l'écart ! Merci !

Vous êtes trop bon mon seigneur
Nous sommes là pour partager

Il y a longtemps que je fais ce genre de montage, par contre la resistance pour qu'il ne se charge pas trop vite, je ne savais pas !!
Merci !!

salut
dommage qu'il n'y est plus de photo
pour ma part ,j'utilise un truc tout bête dans mes rc et dans les jouets de mes petits enfants .
des piles plates cr2032 2,88 € les dix http://www.ebay.fr/itm/351412261100

des supports de piles cr2032 1€ les dix http://www.ebay.fr/itm/371288628752

des interrupteurs a glissières 3,50 € les dix

et des leds 3mm rouges trois volts .
mon souci c'est les leds ,jusqu'a maintenant des leds rouges de 3 mm convenaient parfaitement ,mais elles sont trop grosses pour les wagons ,que mettez vous comme led ?
merci

je viens de trouver le nom ,c'est des leds canons ,aussitôt commandées
les dix ,3,13 € http://www.ebay.fr/itm/140564157885

Y as t'il des personnes sachant comment récupérer les photos du premier post .

Fred avait fait de belles photos clair sur la marche à suivre.

Même en fouillant dans le code source de la page, je ne les vois pas.

J'ai essayé avec wayback machine mais je ne retrouve pas.

On trouve bien sûr internet d'autres version mais sur platine électronique.
La il avait tout expliquer composants par composants sans platine.

C'est pour ça que les photos en moins c'est une grosse perte.

Salut

Il n'y a pas moyen de le joindre par mail, des fois qu'il les aurai sur un ordi ????

A+

J'en connais un, ici, qui n'a pas besoin de feux de fin de convoi...