Clignotant LED bleu CMOS 555 longue durée

PIÈCES ET MATÉRIAUX

• Deux piles AAA
• Clip de batterie (catalogue Radio Shack n° 270-398B)
• U1 - IC de minuterie 1CMOS TLC555 (catalogue Radio Shack n° 276-1718 ou équivalent)
• Q1 - Transistor PNP 2N3906 (catalogue Radio Shack #276-1604 (paquet de 15) ou équivalent)
• Q2 - Transistor NPN 2N2222 (catalogue Radio Shack #276-1617 (paquet de 15) ou équivalent)
• Diode CR1 - 1N914 (catalogue Radio Shack #276-1122 (paquet de 10) ou équivalent, voir les instructions)
• D1 - Diode électroluminescente bleue (catalogue Radio Shack n° 276-311 ou équivalent)
• R1 - Résistance 1,5 MΩ 1/4W 5%
• R2 - 47 KΩ 1/4W 5% Résistance
• R3 - 2,2 KΩ 1/4W 5% Résistance
• R4 - Résistance 620 Ω 1/4W 5%
• R5 - Résistance 82 Ω 1/4W 5%
• C1 - Condensateur au tantale 1 µF (catalogue Radio Shack 272-1025 ou équivalent)
• C2 - Condensateur électrolytique 100 µF (catalogue Radio Shack 272-1028 ou équivalent)
• C3 - Condensateur électrolytique 470 µF (catalogue Radio Shack 272-1030 ou équivalent)

REFERENCES CROISEES

Leçons En Circuits Électriques , Tome 1, chapitre 16 :« Calculs de tension et de courant »

Leçons En Circuits Électriques , Volume 1, chapitre 16 : « Résoudre un temps inconnu »

Leçons En Circuits Électriques , Volume 3, chapitre 4 :« Les transistors à jonction bipolaire »

Leçons En Circuits Électriques , Volume 3, chapitre 9 :« Décharge électrostatique »

Leçons En Circuits Électriques , Volume 4, chapitre 10 :« Multivibrateurs »

OBJECTIFS D'APPRENTISSAGE

• Découvrez une application pratique pour une constante de temps RC
• Découvrez l'une des nombreuses configurations de multivibrateur astable avec minuterie 555
• Connaissance pratique du cycle d'utilisation
• Comment gérer les pièces sensibles aux décharges électrostatiques
• Comment utiliser des transistors pour améliorer le gain de courant
• Comment utiliser un condensateur pour doubler la tension avec un interrupteur

SCHÉMA SCHÉMA

ILLUSTRATION

INSTRUCTIONS

REMARQUE! Ce projet utilise une partie sensible à l'électricité statique, le CMOS 555. Si vous n'utilisez pas la protection décrite dans le volume 3, chapitre 9, Décharge électrostatique , vous risquez de le détruire.

Ce circuit s'appuie sur les deux expériences précédentes, en utilisant leurs caractéristiques et en les complétant. Les LED bleues et blanches ont un Vf (tension de chute directe) plus élevé que la plupart, environ 3,6V. Les piles 3V ne peuvent pas les faire fonctionner sans aide, des circuits supplémentaires sont donc nécessaires.

Comme dans les circuits précédents, la LED reçoit une impulsion de 0,03 seconde (30 ms). C3 est utilisé pour doubler la tension de cette impulsion, mais il ne peut le faire que pendant une courte période. Mesurer le courant à travers la LED n'est pas pratique avec ce circuit en raison de cette courte durée, mais les LED bleues sont généralement plus prévisibles car elles ont été inventées plus tard.

Cette conception particulière peut également être utilisée avec une seule batterie 1 1/2V. Le concept de base a été créé avec un circuit intégré désormais obsolète, le LM3909, qui utilisait une LED rouge, le circuit intégré et un condensateur. Comme avec ce circuit, il pourrait faire clignoter une LED rouge pendant plus d'un an avec une seule cellule D. Lorsque les nouvelles LED rouges ont augmenté leur Vf de 1,5 V à 2,5 V, cette ancienne puce n'était plus pratique et manque encore à de nombreux amateurs. Si vous voulez essayer une pile 11/2V changez la R5 en 10Ω et utilisez une LED rouge avec une meilleure CR1 (voir paragraphe suivant).

CR1 n'est pas le meilleur choix pour ce composant, il a été sélectionné car c'est une pièce commune et il fonctionne. Presque toutes les diodes fonctionneront dans cette application. Les diodes Schottky et germanium chutent beaucoup moins de tension, une diode au silicium chute de 0,6-0,7V, tandis qu'une diode Schottky chute de 0,1-0,2V et une diode germanium chute de 0,2V-0,3V. Si ces composants sont utilisés, la chute de tension réduite se traduirait par une intensité LED plus lumineuse, car l'efficacité des circuits est augmentée.

THÉORIE DU FONCTIONNEMENT

Q2 est un interrupteur que ce circuit utilise. Lorsque Q2 est éteint, C3 est chargé à la tension de la batterie, moins la chute de diode, comme le montre la figure 1. Étant donné que la LED bleue Vf est de 3,4 V à 3,6 V, elle est effectivement hors du circuit.

La figure 2 montre ce qui se passe lorsque Q2 s'allume. Le condensateur C3 côté + est mis à la terre, ce qui déplace le côté - à -2,4V. La diode CR1 est maintenant polarisée en retour et est hors du circuit. Le -2.4V est déchargé via R5 et D1 au +3.0V des batteries. Le 5,4 V fournit beaucoup de tension supplémentaire pour allumer la LED bleue. Bien avant que C3 ne soit déchargé, le circuit revient et C3 recommence à se charger.

Dans le LM3909 CR1 était une résistance. La diode a été utilisée pour minimiser le courant, en permettant à R4 d'être sa valeur maximale. Vous remarquerez peut-être une faible lueur bleue dans la LED bleue lorsqu'elle est éteinte. Cela démontre la différence entre la théorie et la pratique, 3V suffit pour provoquer une fuite à travers la LED bleue, même si elle n'est pas conductrice. Si vous deviez mesurer ce courant, il serait très faible.