Flasheur LED bleue CMOS 555 longue durée — Tutoriel pratique circuit astable 555

Composants et matériel

• 2 × piles AAA
• Connecteur de pile (Radio Shack #270‑398B)
• U1 – 1 CI temporisateur CMOS TLC555 (Radio Shack #276‑1718 ou équivalent)
• Q1 – Transistor PNP 2N3906 (Radio Shack #276‑1604 ou équivalent)
• Q2 – Transistor NPN 2N2222 (Radio Shack #276‑1617 ou équivalent)
• CR1 – Diode 1N914 (Radio Shack #276‑1122 ou équivalent — voir notes)
• D1 – LED bleue (Radio Shack #276‑311 ou équivalent)
• R1 – résistance 1,5 MΩ ¼ W 5 %
• R2 – résistance 47 kΩ ¼ W 5 %
• R3 – résistance 2,2 kΩ ¼ W 5 %
• R4 – résistance 620 Ω ¼ W 5 %
• R5 – résistance 82 Ω ¼ W 5 %
• C1 – condensateur tantale 1 µF (Radio Shack #272‑1025 ou équivalent)
• C2 – condensateur électrolytique 100 µF (Radio Shack #272‑1028 ou équivalent)
• C3 – condensateur électrolytique 470 µF (Radio Shack #272‑1030 ou équivalent)

Références croisées

• Lessons In Electric Circuits, Vol. 1, Ch. 16 – « Calculs de tension et courant »
• Lessons In Electric Circuits, Vol. 1, Ch. 16 – « Résolution pour temps inconnu »
• Lessons In Electric Circuits, Vol. 3, Ch. 4 – « Transistors bipolaires »
• Lessons In Electric Circuits, Vol. 3, Ch. 9 – « Décharge électrostatique »
• Lessons In Electric Circuits, Vol. 4, Ch. 10 – « Multivibrateurs »

Objectifs d'apprentissage

• Appliquer les principes de constante de temps RC dans un circuit réel
• Implémenter un timer 555 en configuration multivibrateur astable
• Comprendre le cycle de travail et son impact sur l'impulsion LED
• Pratiquer la manipulation de composants sensibles à l'ESD
• Utiliser des transistors pour augmenter le gain de courant et protéger le CI
• Employer un condensateur pour doubler temporairement la tension pour une LED à Vf élevé

Schéma électrique

Illustration

Instructions

Parce que le CI CMOS 555 est hautement sensible à la décharge statique, protégez-le avec une gaine de décharge statique ou un bracelet de mise à la terre comme décrit dans Lessons In Electric Circuits, Vol. 3, Ch. 9.

Les LED bleues ont une tension directe d'environ 3,6 V, ce qui dépasse les 3 V fournis par deux piles AAA. Le circuit utilise un condensateur de temporisation (C3) pour augmenter momentanément la tension, permettant à la LED de flasher pendant des impulsions de 30 ms.

La conception fonctionne également avec une seule pile de 1,5 V. Dans ce cas, remplacez R5 par une résistance de 10 Ω et utilisez une LED rouge. Le prototype basé sur LM3909 qui a inspiré cette carte a fonctionné pendant plus d'un an sur une seule pile D.

Le rôle de CR1 est simplement de clamper la tension ; toute diode silicium ou Schottky fonctionnera adéquatement. Les diodes à chute plus faible (ex: Schottky) améliorent l'efficacité et la luminosité de la LED.

Théorie de fonctionnement

Lorsque Q2 est bloqué, C3 se charge à la tension de la pile moins la chute de diode, isolant la LED bleue. En activant Q2, le côté négatif de C3 est tiré à –2,4 V, inversant la diode et permettant à l'énergie stockée de se décharger à travers R5 et la LED, créant une impulsion de 5,4 V qui illumine la LED.

Puisque C3 se décharge rapidement, la LED n'est visible que pendant la brève impulsion. Le courant de fuite à 3 V peut produire une lueur faible lorsque la LED est nominalement éteinte, une observation courante dans le monde réel.