Une lampe à allumage crépusculaire

Une lampe à allumage crépusculaire
par Henri-Pierre PENEL
Nous vous proposerons, ce mois-ci, de commander l'allumage et l'extinction d'une lampe à
partir de la luminosité ambiante. Si ce type de fonctionnement n'a rien de révolutionnaire - il
est similaire à celui utilisé pour l'éclairage public -, un tel dispositif présente cependant des
avantages , par exemple pour commander l'éclairage d'un jardin ou simuler une présence.
Comme on peut s'en douter, l'élément clé de ce montage est un capteur de lumière. Son
principe de fonctionnement général est celui d'un gradateur (variateur d'intensité lumineuse
d'une lampe) dont le potentiomètre de commande serait remplacé par une cellule
photosensible. En l'occurrence, il s'agit d'une cellule photorésistante du type LDR, qui
présente dans l'obscurité une résistance extrêmement élevée. Le condensateur se charge donc
du fait de la tension directement prélevée sur le secteur par l'intermédiaire de R1. Une fois le
condensateur chargé à la tension de déclenchement du diac Dk, soit environ 32 volts, il se
décharge dans la gâchette du triac Tk. Cette décharge provoque, à son tour, le déclenchement
du triac, qui fonctionne un peu à la manière d'un relais, et l'ampoule se trouve alors alimentée.
Dès que la LDR reçoit de la lumière, sa résistance chute considérablement. Elle vient donc «
court-circuiter » le condensateur, qui ne peut plus se charger jusqu'à la tension de
déclenchement du diac. Le triac, ne recevant plus de tension de commande, se comporte alors
comme un interrupteur ouvert. La lampe n'est plus alimentée et reste éteinte.
Le faible nombre de composants de ce montage en fait une excellente réalisation d'initiation.
Il devra néanmoins être exécuté avec grand soin. En effet, n'oublions pas que si le triac est
parfaitement en mesure de travailler directement sur le secteur, il ne constitue en aucun cas
une barrière entre celui-ci et les autres composants du montage. Dès la mise sous tension, le
secteur se trouve présent sur l'ensemble de la plaquette de câblage, y compris la cellule LDR.
Il ne faut donc, dès lors, plus toucher au montage.
Le câblage lui-même est des plus simples. Il faudra cependant prendre soin de bien respecter
le brochage du triac et les coupures de bandes conductrices de la plaquette perforée.
Précisons que si la puissance de l'ampoule à commander reste modeste (de l'ordre d'une
centaine de watts), il est inutile de prévoir un radiateur de refroidissement pour le triac. Pour
des puissances supérieures, il est conseillé d'équiper ce composant d'une plaquette
d'aluminium permettant de dissiper la chaleur qu'il dégage lors de sa commutation. Même
ainsi équipé, il est préférable de ne pas demander au triac de commander une puissance
supérieure à 1 000 watts - valeur au demeurant très généreuse en matière d'éclairage.
La mise en service définitive de ce montage est également très simple. Il se connecte en série
sur le circuit d'alimentation de l'ampoule, exactement à la manière d'un interrupteur. Afin
d'obtenir un fonctionnement satisfaisant, mieux vaut respecter une certaine distance entre la
lampe que commande le montage et la cellule photosensible. Dans le cas contraire,
l'éclairement de l'ampoule vient interférer avec la lumière ambiante, ce qui provoque un
éclairement partiel de l'ampoule.
Enfin, une fois cette commande crépusculaire terminée, le plus simple est de l'habiller d'un
boîtier en plastique transparent contenant l'ensemble des composants. En effet, étant donné la
valeur résistive toujours assez élevée de la LDR, il est déconseillé de la raccorder au reste du
montage par des fils de grande longueur, ceux-ci risquant d'introduire des parasites venant
nuire au fonctionnement du montage.
Nomenclature
R1 = 47 kilohms
(jaune, violet, orange, or)
C1 = 47 nanofarads
Dk = diac 32 volts
Tk = triac 400 volts 10 ampères
LDR = cellule photorésistive
N'importe quel emballage plastique un peu rigide fait parfaitement l'affaire, et constitue une
bonne isolation électrique, tout en permettant à la lumière d'atteindre la cellule photosensible.
Précisons que si vous souhaitez utiliser ce montage en extérieur, il faudra veiller à ce qu'il soit
à l'abri de la pluie ou, éventuellement, être certain de l'étanchéité du boîtier.
En ce qui concerne les connexions électriques, le plus simple consiste à placer un domino
d'électricien en sortie du montage. Il suffira ensuite de le raccorder à la manière d'un
interrupteur. Ici, plus aucun problème ne se pose quant à la longueur des fils de raccordement.
Il sera, par exemple, parfaitement possible de placer le boîtier de commande dans une zone
protégée (derrière une fenêtre ou à l'abri d'un auvent), puis de « tirer une ligne » pour
commander un éclairage de jardin.
Précisons que ce montage ne peut commander que des charges non inductives. Il ne faut donc
pas le relier à des dispositifs équipés de tubes ou d'ampoules fluorescents. Sur ce type de
matériel, le « starter » ayant pour mission d'assurer l'allumage génère des impulsions haute
tension. Si ces dernières sont effectivement appliquées en priorité à l'ampoule, il n'en reste pas
moins qu'une partie d'entre elles est répercutée sur le réseau électrique. Les impulsions haute
tension se retrouvent donc aux bornes du triac. Celui-ci, conçu pour commander des tensions
maximales de 400 volts seulement, est alors rapidement endommagé. Il en va de même pour
les ampoules hallogènes.
Les ampoules conçues pour fonctionner directement sous 220 volts sont parfaitement
utilisables sur ce montage. En revanche, les ampoules basse tension alimentées par
l'intermédiaire d'un transformateur sont à proscrire. En effet, le transformateur, tout comme le
starter des tubes fluorescents, est inductif. Il risque donc lui aussi de provoquer des pics haute
tension destructeurs pour le triac. Mais toutes les ampoules à incandescence, de type classique
ou spot, sont parfaitement adaptées à ce montage.
Enfin, il faudra absolument éviter tout court-circuit en sortie. Il est possible de monter en série
avec le montage un fusible rapide de 5 ampères, mais si ce dernier permet de protéger le
circuit électrique en général, son efficacité est beaucoup plus aléatoire en ce qui concerne la
protection du triac. Dans la majeure partie des cas, ce composant est détruit bien avant que le
fusible n'ait eu le temps de fondre.
--------------------------------------------------------------------------------
Où se procurer les composants
MAGNETIC FRANCE, 11 place de la Nation, 75011 Paris. Tél. : 1 43 79 39 88.
PENTASONIC, 10 bd Arago, 75013 Paris. Tél. : 1 43 36 26 05.
TSM, 15 rue des Onze-Arpents, 95130 Franconville. Tél. : 1 34 13 37 52.
URS"MEYER"ELECTRONIC, 2052 Fontainemelon, Suisse.Ces composants sont également
disponibles chez la plupart des revendeurs régionaux.
-------------------------------------------------------------------------------Science & Vie N°913, Octobre 93, page 140