alimentation

bonjour
je possede 1 transfo 12 volt pour les aiguillages minitrix et je veut avec le meme transfo alimenté des leds
comment faire cette alimentation
merci de vos réponses

Il y a plusieurs solutions, ayant des prix de revient différents et des performances évidemment différentes aussi... Tout dépend de ce que tu veux faire (allumer quelques LED au TCO, ou éclairer de nombreux bâtiments, etc).

Voici quelques exemples
1) Le plus simple et le moins cher : Une simple diode de redressement et une résistance d'environ 470 Ohms en série avec la LED. Inconvénient : Effet stroboscopique, car la LED ne va s'éclairer qu'une alternance sur 2. ça peut convenir pour signaler quelque chose au TCO, mais pas pour éclairer un lampadaire ou un bâtiment.

2) Un peu plus compliqué : Ajouter un condensateur de filtrage d'environ 470 µF - 16 Volts, le + du condo raccordé au point commun "cathode de la diode de redressement et résistance", et le - du condo relié à la cathode (le -) de la LED. Dans ce montage, la valeur de la résistance est à porter à environ à 1,2 KOhms pour une luminosité de la LED équivalente au montage n°1.
Ce montage réduit considérablement l'effet stroboscopique, mais ne reste pertinent que pour alimenter une LED par-ci par-là, car on reste sur du redressement monoalternance, donc une mauvaise utilisation de la puissance disponible du transfo.

3) Nettement mieux : un pont de diodes (intégrant 4 diodes), un condensateur de filtrage de 2200 µF - 16 Volts (mini) en sortie du pont, et un départ pour chaque LED avec une résistance d'environ 1,5 KOhms. La valeur de la résistance dépend de la luminosité souhaitée.
Il est également possible d'alimenter avec une seule résistance plusieurs LED en série, la valeur de la résistance sera à choisir d'autant plus faible que le nombre de LED en série est important. Par exemple, pour avoir environ 10 mA dans des LED rouges ordinaires :  
1 LED, R = 1,5 KOhms
2 LED, R = 1,2 KOhms
3 LED, R = 1 KOhms
4 LED, R = 820 Ohms
5 LED, R = 620 Ohms



Quelques "Copier-Coller" malheureux sur le schéma du montage 3 :
- Il ne s'agit pas d'une diode 1N 4007, mais d'un pont redresseur
- L'indication "LED" n'est évidemment pas à sa place !

ok
je te remerci de ta réponse
je vais essayé

DMARRION a écrit:

Il y a plusieurs solutions, ayant des prix de revient différents et des performances évidemment différentes aussi... Tout dépend de ce que tu veux faire (allumer quelques LED au TCO, ou éclairer de nombreux bâtiments, etc).

Voici quelques exemples
1) Le plus simple et le moins cher : Une simple diode de redressement et une résistance d'environ 470 Ohms en série avec la LED. Inconvénient : Effet stroboscopique, car la LED ne va s'éclairer qu'une alternance sur 2. ça peut convenir pour signaler quelque chose au TCO, mais pas pour éclairer un lampadaire ou un bâtiment.

2) Un peu plus compliqué : Ajouter un condensateur de filtrage d'environ 470 µF - 16 Volts, le + du condo raccordé au point commun "cathode de la diode de redressement et résistance", et le - du condo relié à la cathode (le -) de la LED. Dans ce montage, la valeur de la résistance est à porter à environ à 1,2 KOhms pour une luminosité de la LED équivalente au montage n°1.
Ce montage réduit considérablement l'effet stroboscopique, mais ne reste pertinent que pour alimenter une LED par-ci par-là, car on reste sur du redressement monoalternance, donc une mauvaise utilisation de la puissance disponible du transfo.

3) Nettement mieux : un pont de diodes (intégrant 4 diodes), un condensateur de filtrage de 2200 µF - 16 Volts (mini) en sortie du pont, et un départ pour chaque LED avec une résistance d'environ 1,5 KOhms. La valeur de la résistance dépend de la luminosité souhaitée.
Il est également possible d'alimenter avec une seule résistance plusieurs LED en série, la valeur de la résistance sera à choisir d'autant plus faible que le nombre de LED en série est important. Par exemple, pour avoir environ 10 mA dans des LED rouges ordinaires :  
1 LED, R = 1,5 KOhms
2 LED, R = 1,2 KOhms
3 LED, R = 1 KOhms
4 LED, R = 820 Ohms
5 LED, R = 620 Ohms
.....

Bonjour,
Je ne partage pas tout à fait cette vision des choses.
En effet, si comme le dit justement DMARRION les LEDS alimentés en 50Hz avec une simple diode série ne vont "s'allumer" qu'une alternance sur 2, on aura un effet stroboscopique uniquement en cas de prise de vue vidéo non synchrone du secteur. L'observateur direct ne verra aucun clignotement, grâce à la persistance rétinienne. C'est du moins une expérience que j'ai renouvelée de nombreuses fois. Le condensateur est donc superflu.
Par contre il est judicieux, comme indiqué dans ce même message, de "profiter" au maximum des 2 alternances, de faire un redressement double alternance, ou simplement alimenter une partie des LEDS sur une alternance, et l'autre sur l'autre alternance en changeant le sens de la diode série (et de la LED). Pas de condensateur non plus.
Evidemment, si on veut faire des vidéos soignées de nuit, redressement 2 alternances + condensateur doivent être envisagés (ou utilisation d'une alimentation à découpage dont le prix est attractif)

Bonjour Lucien,
La persistance rétinienne n'est pas suffisante pour masquer les trous avec un redressement monoalternance.
L'effet n'est peut-être pas complétement stoboscopique dans le sens où ça ne va pas être suffisamment net pour décomposer les mouvements, mais le scintillement est tout à fait perceptible à l'oeil et désagréable. C'est également une expérience que j'ai renouvellée de nombreuses fois.

Bonsoir DMARRION,
Voulant en avoir le coeur net, j'ai demandé à 3 personnes de se soumettre à l'expérience. Des LEDS de couleurs différentes et à plusieurs intensités chacune ont été testées, alimentées en 50Hz avec diode (et résistance) série. Personne n'a vu de scintillement.
Cela doit donc dépendre de la sensibilité de chacun. Apparemment, tu es au Top!

Peut-être, je ne sais pas.
J'ai déploré ce scintillement très génant sur une lampe "col de cygne" prévue pour être alimentée en 12V DC, équipée de 4 LED blanches.
Avec un redressement nonoalternance, c'est carrément insupportable. Avec un double alternance, ça passe mais c'est percepible. Avec ces LED, du courant continu lisse est indispensable.
En tout cas, Richard, qui a demandé comment faire, a le choix des différents montages avec ou sans condensateur. Il pourra faire ses essais et opter pour ce qui lui convient, et c'est bien ça l'essentiel.

Bonjour,


Normalement on considère que la persistance rétienne gomme les fluctuations visuelles au delà de 16 Hz.
C'est pour cela que les appareils de projection ont pendant longtemps fonctionné à 20 ou 24 images par seconde.

Donc à 50 Hz on ne devrait rien détecter, mais car il y a un mais   

Mais les lampes à incandescence sont elles mêmes soumises à des fluctuations à 100 Hz et quand on est éclairé en lumière artificielle, il peut y avoir un phénomène de battement entre les différentes sources de lumière qui produit un scintillement à plus basse fréquence et c'est ce scintillement à plus basse fréquence que l’œil peut détecter.

Dans le cas présent, les LEDs alimentées par un transfo reçoivent un courant déphasé par rapport à l'éclairage principale de la pièces dans laquelle elles se trouvent et c'est ce déphasage qui produit les fluctuations désagréables à l’œil. Normalement en lumière du jour le phénomène doit disparaitre.

C'est pour éviter ce phénomène de battements (appelés "flicker" par les anglo-saxons) que dans les années 90 on a fait passer la fréquence de balayage des écrans cathodiques d'ordinateurs de 50 Hz à 56 ou 60 Hz.

Bonne journée

DMARRION a écrit:

Peut-être, je ne sais pas.
J'ai déploré ce scintillement très génant sur une lampe "col de cygne" prévue pour être alimentée en 12V DC, équipée de 4 LED blanches.
Avec un redressement nonoalternance, c'est carrément insupportable. Avec un double alternance, ça passe mais c'est percepible. Avec ces LED, du courant continu lisse est indispensable.
En tout cas, Richard, qui a demandé comment faire, a le choix des différents montages avec ou sans condensateur. Il pourra faire ses essais et opter pour ce qui lui convient, et c'est bien ça l'essentiel.

Je viens de faire un essai avec effectivement une lampe à LED sur USB destinée à l'éclairage (du clavier par exemple). J'ai effectivement constaté un léger scintillement en alimentation 50Hz redressée mono, en particulier si l'on regarde la lampe en vision périphérique (probablement dû à un temps de réaction différent de la rétine selon la zone utilisée).
Je pense qu'il y a donc une différence entre les LED faible puissance utilisée en modélisme et les LED puissantes.
En tous cas, merci pour ces précisions qui m'ont permis d'en connaître un peu plus.
Et comme tu le dis, chacun peut faire sa propre expérience et choisir en connaissance de cause!

takeo a écrit:

...

Dans le cas présent, les LEDs alimentées par un transfo reçoivent un courant déphasé par rapport à l'éclairage principale de la pièces dans laquelle elles se trouvent et c'est ce déphasage qui produit les fluctuations désagréables à l’œil. Normalement en lumière du jour le phénomène doit disparaitre.
..

Bonjour takeo,
Si l'alimentation des LED se trouve- éventuellement- déphasée par rapport à l'éclairage général, il n'y a cependant pas de phénomène de "battement" car tout est à la même fréquence 50Hz. Les 2 étant alimentés (pratiquement) directement par le même secteur, on ne peut avoir l'une à 48 Hz et l'autre à 52Hz par exemple.
Le cas des écrans est différent car leur fréquence de balayage est générée en interne, et n'est donc pas rigoureusement égale à la fréquence secteur, qui elle même a une petite dispersion en fonction des lieux ou du temps.

Bonjour,

takeo a écrit:

Normalement on considère que la persistance rétienne gomme les fluctuations visuelles au delà de 16 Hz.
C'est pour cela que les appareils de projection ont pendant longtemps fonctionné à 20 ou 24 images par seconde.

Donc à 50 Hz on ne devrait rien détecter, mais car il y a un mais   

Mais les lampes à incandescence sont elles mêmes soumises à des fluctuations à 100 Hz et quand on est éclairé en lumière artificielle, il peut y avoir un phénomène de battement entre les différentes sources de lumière qui produit un scintillement à plus basse fréquence et c'est ce scintillement à plus basse fréquence que l’œil peut détecter.

Dans le cas présent, les LEDs alimentées par un transfo reçoivent un courant déphasé par rapport à l'éclairage principale de la pièces dans laquelle elles se trouvent et c'est ce déphasage qui produit les fluctuations désagréables à l’œil. Normalement en lumière du jour le phénomène doit disparaitre.

C'est pour éviter ce phénomène de battements (appelés "flicker" par les anglo-saxons) que dans les années 90 on a fait passer la fréquence de balayage des écrans cathodiques d'ordinateurs de 50 Hz à 56 ou 60 Hz.

Je ne peux pas laisser cela sans répondre... trop d'affirmations fausses....

- La persistance rétinienne empêche de percevoir un clignotement à partir de 20 ou 30Hz selon les individus… mais cela dépend aussi du « rapport cyclique » du phénomène.

- Pour le cinéma « analogique », la projection de l’image est « instantanée »  (lorsque l’obturateur rotatif s’ouvre, l’ensemble de l’image est projeté d’un coup, il n’y a pas de balayage pour former l’image), et la durée de projection est plus longue que le noir entre deux images (transport du film). Selon les mécanismes utilisés (croix de malte, etc…) on peut avoir une projection  qui dure 3x plus longtemps que le noir. Une fréquence de rafraichissement aussi basse que 16.66 images/ sec, 18 images/sec ou 24 images/sec assure alors une bonne fluidité sans fatigue visuelle.

- Pour un écran cathodique, l’image est construite par balayage (le spot balaye l’écran de haut en bas, de gauche à droite). La rémanence du spot est faible (durée d’émission des photophores après avoir été excités par le faisceau d’électrons), disons que lorsque la dixième ligne est dessinée, la première ligne n’est déjà presque plus visible. Alors évidemment, lorsque le faisceau électronique forme la dernière ligne, le trois/quarts supérieur de l’écran est déjà noir. Le rapport est inversé par rapport au cinéma : un point de l’écran est plus souvent noir que éclairé…
CQFD : Pour éviter la fatigue visuelle et assurer une fluidité d’affichage, on est passé, pour la télévision dans son ère analogique, à 25 images/sec et même – en trichant avec des trames (demi-images) - à 50 images/sec avec entrelacement

- Idem pour l’informatique : dans les années 80, afficher du 640 x 480 à 30Hz sur un écran 14 pouces ne posait pas de problème de scintillement (c’est d’ailleurs les valeurs du NTSC --- norme de la TV aux US), mais les tailles d’écran allant en augmentant ainsi que le nombre de lignes à balayer, il a fallut, pour éviter scintillement et fatigue visuelle, monter à 85 Hz de rafraichissement pour du 1600 x 1200 sur un écran 22 pouces. Maintenant tout les écrans sont LCD ou plasma, plus de « balayage » à proprement parler, je ne sais même pas si cela à encore un sens (c'est plutôt la puissance de la carte graphique pour "fabriquer" X images/sec qui est important)

Pour en revenir à nos LED : A 50Hz on de devrait plus voir le clignotement.
Mais si c'est un redressement mono-alternance après transfo 12V, on a un rapport cyclique d'environ 40%(Une LED blanche conduit à partir de 3.5V, donc, sur un signal sinusoïdal, la LED s'allume pendant la partie ou l'alternance positive dépasse cette tension), ce n'est évidemment pas très favorable. Néanmoins, à mon avis, le clignotement devrait être difficilement discernable.

Une LED peut se brancher directement sur du 12V alternatif, mais contrairement au premier schéma de DMARRION, je ne mettrai pas de diode de redressement en série avec la résistance (diode qui augmente encore la tension avant conduction de la LED) mais je placerai par contre une diode tête-bêche avec la LED pour protéger celle-ci contre la tension inverse appliqué lorsque la LED ne conduit pas… c’est particulièrement critique avec les LED blanches, souvent V_reverse_max = 5V.
Si c'est pour éclairer une maison par exemple : hop ... deux LED blanches tête-bêche et une résistance, le tout directement en sortie de transfo et ça roule !

StrongSpirit a écrit:

- Idem pour l’informatique : dans les années 80, afficher du 640 x 480 à 30Hz sur un écran 14 pouces ne posait pas de problème de scintillement

Avez vous connu la période des année 80 dans le monde professionnel pour affirmer que cela ne posait pas de problème de scintillement?

Si vous aviez travaillé dans un service informatisé dans les années 80, vous sauriez que c'était le cauchemar des employeurs à cette époque.

On a essayé de fixer des normes pour l'éclairage des salles utilisant du matériel informatique, mais comme on n'arrivait pas à résoudre le problème de scintillement, ce sont les fabricants d'écran qui ont apporté la solution.

Et si on a fixé des normes, ce n'est pas parce que la taille des écrans a augmenté, c'est simplement parce que c'était devenu un problème de médecine du travail et cela même avec des écrans de petite taille.

D'ailleurs je ne vois pas ce que la taille de l'écran a à faire là dedans ...

Ce qui compte est le taux de rafraichissement d'un élément de surface, donc que l'écran soit grand ou petit le cm2 d'écran est rafraichi à la même fréquence et le problème est le même pour un petit écran que pour un grand.

Bonne journée

StrongSpirit a écrit:

...
Néanmoins, à mon avis, le clignotement devrait être difficilement discernable.

...

Que vaut cet avis à partir du moment où un membre du forum a fait l'essai et est très gêné par le phénomène???
Le seule contribution positive serait que tu fasses l'essai et indiques le résultat obtenu (scintillement visible ou non) et dans quelle conditions. De plus, tu connaîtrais ta sensibilité personnelle à ce phénomène.
Nous serons alors 3 à avoir contribué à faire avancer la science !

lucien2 a écrit:

Le seule contribution positive serait que tu fasses l'essai et indiques le résultat obtenu (scintillement visible ou non) et dans quelle conditions. De plus, tu connaîtrais ta sensibilité personnelle à ce phénomène.
Nous serons alors 3 à avoir contribué à faire avancer la science !

Certes...

Avec ce que j'ai autour de moi :
GBF HP33210A, tension alternative sinus 10V crete-crete (le max que peut fournir le GBF), LED rouge (pas de LED blanche sous la main), resistance 220 Ohms, pas de diode de protection. Le tout correspond donc à un redressement mono-alternance.
Fin de la perception du clignotement : vers 36 - 37 Herz. A 40 Hz, c'est "continu".
Eclairage ambiant : Tubes fluocompactes, mais je pense (personnellement) que cela n'a aucune espèce d'importance. J'ai refait l'essai dans le noir et j'ai obtenu les mêmes valeurs.

Si on revient à la question de départ :

richard a écrit:

je possede 1 transfo 12 volt pour les aiguillages minitrix et je veut avec le meme transfo alimenté des leds
comment faire cette alimentation

Donc oui, la sortie "accessoire" du transfo, généralement 12..14V AC, convient pour alimenter des LEDs.
Si les LEDS doivent servir à la signalisation (TCO ou autre), voir la façon interessante de faire le montage adéquat tel que suggéré sur le site de ptitrain http://www.ptitrain.com/electronique/tekno/pages/04led1.htm
en bas de page
Si les LEDS doivent servir à l'éclairage (dans une maquette de maison par exemple) on peut utiliser le même schéma, mais utiliser 2 LEDs blanches au lieu d'une LED et d'une diode normale. Dans ce cas, on a condution (et eclairage) lors des deux alternance. Autre avantage : on ne se soucie guère de la polarité lors du montage; on peut considérer les deux diodes "tête-bèche" comme une ampoule (certes, il faut une resistance de protection)

StrongSpirit a écrit:

Si les LEDS doivent servir à l'éclairage (dans une maquette de maison par exemple) on peut utiliser le même schéma, mais utiliser 2 LEDs blanches au lieu d'une LED et d'une diode normale. Dans ce cas, on a condution (et eclairage) lors des deux alternance. Autre avantage : on ne se soucie guère de la polarité lors du montage; on peut considérer les deux diodes "tête-bèche" comme une ampoule (certes, il faut une resistance de protection)

Les LEDs blanches sont encore assez couteuses et si on les double, on double le cout..

On trouve des petites alimentations à découpage qui fournissent une tension continue lisse pour moins de 10 Euros...

Personnellement j'ai remisé mes vieux transfos; je trouve ces petites alimentations bien plus pratiques et surtout moins lourdes et moins encombrantes.
Je les fixe directement sous le plateau comme sur la photo ci dessous (celle ci alimente un booster fixé également sous le plateau) :



Mais il est vrai qu'un transfo convient parfaitement, chacun fait à sa façon, c'est tout l'intérêt de notre hobby.

Bonne soirée.

Bonjour,

Sur mon réseau personnel ainsi que sur ceux du club, j'utilise pour les positions d'aiguilles sur le TCO le montage N° 1 de DMARION avec des LEDs ordinaires de 3 mm et je n'ai jamais remarqué de scintillement quelle que soit la source d'éclairage ambiant.  (fluo, halogènes, incandescence, ...)

Pour l'éclairage des bâtiments, j'utilise le montage N° 3.  Il est, économiquement parlant, plus avantageux de faire une alimentation avec un pont redresseur double alternance plutôt que de doubler toutes LEDs pour les protéger.

Talgo01

takeo a écrit:

On trouve des petites alimentations à découpage qui fournissent une tension continue lisse pour moins de 10 Euros...

Personnellement j'ai remisé mes vieux transfos; je trouve ces petites alimentations bien plus pratiques et surtout moins lourdes et moins encombrantes.

Bonjour takéo,

Sur le plan sécurité électrique, avec un transfo traditionnel, il y a un isolement total entre primaire et secondaire et donc pas de risque de retrouver du 230 Volts entre une borne du secondaire et la terre. (Attention : ce n'est pas le cas avec un autotransfo selon le sens de branchement du primaire).

Ne connaissant pas ni le principe de fonctionnement ni le câblage de ces alimentations à découpage, y a t-il un risque vis à vis du 230 Volts ?

Talgo01

Bonjour

Une alimentation à découpage contient également un transformateur. Il y a donc également isolation entre le primaire et le secondaire.

Voir ce document pour le principe de fonctionnement : http://www.larmand.fr/fichiers/Ancien_site/enseigne/ressources/techno/bourse%20cours/COURS/Alimentation%20à%20découpage.PDF

talgo01 a écrit:

Sur le plan sécurité électrique, avec un transfo traditionnel, il y a un isolement total entre primaire et secondaire et donc pas de risque de retrouver du 230 Volts entre une borne du secondaire et la terre. (Attention : ce n'est pas le cas avec un autotransfo selon le sens de branchement du primaire).

Ne connaissant pas ni le principe de fonctionnement ni le câblage de ces alimentations à découpage,  y a t-il un risque vis à vis du 230 Volts ?

Bonjour talgo01,

Je pense que le risque est le même qu'avec un transfo traditionnel sur lequel il peut (probabilité extrêmement faible!) y avoir un "flash" entre primaire et secondaire.

Il m'est arrivé de cramer l'ensemble d'un PC (CM, disque, mémoires, carte video, etc ....) sur une panne de l'alimentation donc je ne peux pas dire que le risque est nul, mais je pense que la probabilité de ce genre d'incident est très, très faible.

La Commission européenne a décidé d'interdire la vente des transformateurs traditionnels au profit des alimentations à découpage, j'ose espérer que s'il y avait un risque avéré nos technocrates s'en seraient soucié. De plus en plus d'appareils (téléphones, ordinateurs, téléviseurs, etc ...) utilisent ce type d'alimentation et je n'ai jamais entendu parler d'accidents.

L'intérêt des alimentations à découpage est le rendement plus élevé (donc réduction de consommation électrique) et le peu de cuivre nécessaire à leur fabrication, le cuivre devient une denrée rare!!

Pour notre hobby je trouve que leur compacité et leur faible poids sont un avantage, de plus elles fournissent un courant continu qui s'adapte parfaitement à tous nos besoins.

Bonne journée.

Grand merci à vous deux pour ces explications. Avant de tout savoir sur ces alimentations à découpage, j'ai de la lecture   

Talgo01

talgo01 a écrit:

Grand merci à vous deux pour ces explications. Avant de tout savoir sur ces alimentations à découpage, j'ai de la lecture   

Talgo01

jlb me corrigera si je me trompe..

On peut résumer rapidement en disant que l'alimentation à découpage utilise le fait que plus on augmente la fréquence, plus on diminue la taille du transformateur.

Donc au lieu de transformer directement le 50Hz , on augmente d'abord la fréquence avec un hacheur ce qui permet d'utiliser un transformateur plus petit ..

Bonne soirée