À moitié-DiY éclairage de réticule

[Moot]

Il n'y a pas longtemps, quelqu'un ici vendait un lot hétéroclite de petit matériel, dans lequel il y avait surtout un objet qui m'intéressait. Dans le reste était mentionné un éclairage pour réticule hors d'usage, et pour cause :

 

Ah ah oui, une marque connue, habituellement pas très "cheap". Pour une poignée de clous, il doit y avoir un petit truc à revoir :

 

 

En effet, une fois ouvert rien de plus simple à constater : il n'y a que la carrosserie, l'éclairage proprement dit est manquant.

 

 

Je prends un ohm-mètre et je mesure le potentiomètre, ça varie de 3300 ohms environ à zéro quand on le tourne, avec un petit "clic" au début. Rien que de très classique.

Le circuit électrique n'est pas très compliqué à imaginer, mais encore faut-il trouver les caractéristiques à donner aux composants. Et il faut lui donner des dimensions adaptées : je fais des mesures, je trouve 14 mm de diamètre à l'intérieur, et 3,2 mm d'espace entre les piles (2x1.5 V type LR44, par chance, il m'en reste) et le fond, donc on ne doit pas dépasser cette épaisseur. Quant à la DEL à insérer, une 3 mm a l'air bien adaptée, pourvu qu'elle ait des rebords, ça entre et ça ne traverse pas le logement prévu pour.

 

Première idée : trouver une résistance à mettre en série entre le potentiomètre, les piles et la DEL. Le multimètre me donne Vf = 1,75 V pour celles que j'ai en stock (couleur rouge), comme le potard descend à zéro, il faut que la résistance protège la DEL quand on applique une tension de 3 V à l'ensemble.

Le choix n'est pas si évident : vous, je ne sais pas, mais moi, j'ai déjà eu entre les mains des éclairages pour réticule où le potentiomètre permettait de régler entre deux intensités extrêmes : fort et très fort. Connaissez-vous le coup du viseur polaire dont le réticule est tellement lumineux que vous n'arrivez pas à voir les étoiles de référence que vous êtes censés placer dans les ronds prévus à cet effet (quand on éteint l'éclairage, on ne voit plus le réticule, ce n'est pas mieux) ?

 

Si je mets une résistance élevée pour avoir un éclairage pas trop fort (par exemple, 10 kilo-ohms), avec le potentiomètre en série, la résistance totale variera entre 10 et 13,3 kilo-ohms, ce qui ne changera pas grand chose en ce qui concerne l'intensité de l'éclairage. Il vaut mieux donc une valeur faible, mais bien sûr, l'intensité lumineuse au maximum (à zéro ohms pour le potentiomètre) sera assez forte. Je finis par opter pour 2 x 330 ohms (je n'ai que ça en magasin dans mes résistances CMS, oui, il faut que ce soit très petit), ce qui me donnera une variation de résistance entre 660 ohms et 3960 ohms, soit un courant entre environ 2 mA et 0,3 mA puisque la tension à "bouffer" est de 1.25 volts (les deux piles de 1,5 V - Vf, ça fait bien 1,25 V environ ; on obtient l'intensité en divisant par la résistance). Ça donnera donc un facteur 6 entre l'intensité minimale et l'intensité maximale (au passage, l'intensité lumineuse est pratiquement proportionnelle à l'intensité électrique), et on peut espérer qu'avec 0,3 mA seulement (rappelons que ces DELs fonctionnent jusqu'à 20-30 mA, au dessus de quoi elles grillent), la luminosité ne sera pas trop forte.

 

Je réalise le montage :

 

 

R₁/2, ce sont mes deux résistances CMS de 330 ohms (format 0805, déjà petit mais pas au point d'être manipulable uniquement sous microscope), R, c'est le potentiomètre de 3300 ohms avec l'interrupteur qui fait "clic" et se ferme quand on tourne le bouton au début.

Je réalise ce circuit sur un bout de plaque d'essais à bandes (j'adore ce type de plaques), préalablement découpé en rond de 14 mm de diamètre. J'ai trouvé un clip récupéré dans le logement d'une règle de mesure électronique (j'ai remplacé ses piles par une alimentation séparée provenant du boîtier de lecture déportée), le pourtour du circuit fait contact avec le boîtier pour fermer le circuit. Ici, on voit le verso, la DEL et les résistances, soudées sur les bandes cuivrées, sont de l'autre côté :

 

 

Je monte, j'allume, hourrah, ça marche !

 

Oui mais. C'est quand même un peu fort comme intensité au minimum (c'est une DEL "à haute luminosité" : 4000 mCd annoncés). Comment faire sans devoir tout refaire ? Alors là, idée d'enfer : détourner une partie du courant de la DEL en mettant une résistance R₂ en parallèle. Oui, mais de combien ?

 

 

Pour cela, rien de tel qu'une étude un peu plus poussée. Modélisation : la DEL équivaut approximativement à un récepteur avec une tension de seuil et une (faible) résistance interne. Une simple mesure de la tension aux bornes de la DEL et aux bornes d'une des résistances, pour les deux positions extrêmes du potentiomètre, me permet de calculer les valeurs de 1,726 V pour le seuil et 57,7 ohms pour la résistance interne, valeurs à conserver précieusement.

Si R₂ est trop élevée, c'est comme si elle n'existait pas (pas assez de courant détourné), si elle est trop faible, elle détourne suffisamment de courant pour que la tension à ses bornes soit inférieure au seuil de la DEL qui ne s'allumera pas. Je calcule la valeur qui va tout juste éteindre la DEL, je trouve 5380 ohms, je choisis parmi les valeurs que j'ai celle qui est la plus proche au dessus, ça fait 5600 ohms. Le résultat attendu est assez spectaculaire : de 0,3 mA, l'intensité au minimum dégringolera à 0,013 mA, alors qu'au maximum, elle sera encore de 1,5 mA.

 

Voici deux graphiques (vive le tableur !) représentant les variations de l'intensité en fonction de la position du potentiomètre (arbitrairement gradué de 0 à 20), en supposant qu'il est linéaire (résistance proportionnelle à la position) :

 

La même chose en échelle de magnitudes comme en astronomie (5 magnitudes de moins = luminosité x 100) :

 

On avait une variation d'un peu moins de 2 magnitudes, on passe à un peu plus de 5. Et une fois le montage réalisé (il s'agit de souder la résistance R₂ entre les pattes de la DEL), c'est vraiment très très faible au début, et quand on tourne le bouton, ça s'intensifie tout doucement jusqu'au maximum.

 

Pour le plaisir, quelques vues de l'autre côté du circuit :

 

 

Les résistances sont les petits rectangles noirs, 331 = 330 ohms (33x10¹) et 562 = 5600 ohms (56x10²).

 

 

J'ai rogné les bandes près des bords du disque, sauf celles (il y en a trois, mais une seule est utilisée, celle qui n'est pas trop entamée) qui font contact avec le boîtier pour fermer le circuit. De gauche à droite, il y a celle qui fait contact avec le clip de la pile (pôle +), presque entièrement recouverte par la soudure, celle qui est reliée à la patte positive de la DEL, celle qui est reliée à la patte négative de la DEL, et celle qui reliée au boîtier, lui-même relié via le potentiomètre au pôle - de la pile.

 

[maire]

Ah les composants CMS faut souder avec des lunettes! Bravo

[Moot]

De toute façon, je n'avais pas le choix pour les composants, à cause du petit espace disponible pour insérer le circuit. Quant aux lunettes, c'est devenu obligatoire quelle que soit la taille, à cause de ce que ma grand-mère appelait "la vieillerie" .