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Il y a quelques temps, j’ai vu une video d’un Weekend Project Make: (inspiré par ce site) sur la réalisation d’un « Joule Thief », un petit montage électronique pour piloter une LED.
Au delà de l’aspect expérimental et même si ce montage n’est pas très optimisé, il permet d’allumer une à plusieurs LED avec une tension d’alimentation inférieure à la tension de seuil d’une LED et permet de vider complètement des piles que la plupart des appareils considèrent comme usées.
L’envie m’a donc pris la semaine dernière de faire ce montage sur un coin de breadboard, avec des composants de récup — pour voir — et ça fonctionne plutôt bien; voici les photos :
Ingrédients
- 1 LED blanche ou bleue (pour une tension de seuil de ~ 3V)
- 1 transistor NPN petits signaux (ici un 2N1711)
- 1 résistance de 1kΩ
- 1 tore en ferrite (antiparasite d’un boitier de PC)
- du fil de cuivre monobrin (récupéré dans du câble RJ45)
Pour fabriquer la bobine, on enroule deux fils parallèlement autour du tore en ferrite, puis on relie le début de l’un à la fin de l’autre, pour que les enroulements soient en opposition de phase. Les deux autres extrémités étant respectivement reliées à la base via la résistance R et au collecteur.
Schéma de principe
Oui je me la donne grave en ascii art :)
B
+---@@@@@@----------------+---------------+
+-------+ ====== |/ _|_
__|__ +---@@@@@@----/\/\/\/---| transistor \ / LED
--- pile A R |\ NPN _'_
| | |
+---------------------------------+---------------+
Comment ça marche ?
Lorsqu’on connecte la pile, le transistor est bloqué, un courant passe à travers l’enroulement A (en bas sur le schéma) et la résistance jusqu’au collecteur ce qui a pour effet de commuter le transistor. Un courant plus important commence à circuler via l’enroulement B (mais pas dans la led). Les deux enroulements sont connectés tête-bèche et le courant circulant dans l’enroulement B induit un courant dans l’enroulement A qui s’oppose au courant circulant, jusquà l’annuler complètement. À ce moment le transistor se bloque et sans courant dans l’enroulement A, l’enroulement B se comporte comme une inductance; Le courant continue de circuler dans l’enroulement B et l’énergie électromagnétique accumulée par l’enroulement génère un courant supplémentaire (auto-induction) mais se retrouve bloqué au collecteur ce qui a pour effet d’augmenter la tension à ce point. Lorsque la tension dépasse la tension de seuil de la LED (~3V) celle-ci devient passante, le courant circule à travers et elle s’éclaire. Le courant dans l’enroulement B chute rapidement et le cycle recommence.
Le montage oscille à une fréquence d’environ 65kHz (cf. les photos), ce qui rend le clignotement de la LED imperceptible.