Détection de présence et commande des LEDs I ETT

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ME
Première STI2D Fiche de synthèse
Lampadaire autonome Luméa
Lampadaire autonome Luméa Référence
Référence : : I1-ACT1 I1-ACT1
Que dois-je retenir ?
Détection de présence et
commande des LEDs
CENTRE D'
CENTRE D'INTÉRÊT INTÉRÊT CI7 - Solutions constructives relatives à la chaîne d'information
CI6 - Solutions constructives relatives à la chaîne d'énergie
Compétences visées
Compétences visées CO4.1 - Identifier et caractériser les fonctions et les constituants d'un système ainsi que ses entrées/sorties
CO4.4 - Identifier et caractériser des solutions techniques relatives aux matériaux, à la structure, à l'énergie et
aux informations (acquisition, traitement, transmission) d'un système
CO2.1 - Identifier les flux et la forme de l'énergie, caractériser ses transformations et/ou modulations et
estimer l'efficacité énergétique globale d'un système
Connaissances associées
Connaissances associées Lois électriques, LEDs, capteurs à infrarouge passif (PIR), convertisseurs d'énergie
I. ANALYSER LE DÉTECTEUR PIR
J'analyse la documentation du détecteur PIR afin de bien identifier :
•La grandeur physique détectée :
Les déplacements de la chaleur émise par les corps chauds, caractérisée par un rayonnement infrarouge.
•La grandeur de sortie, fournie par le capteur (nature, amplitude de la variation...) :
Tension logique 5 V.
•Les conditions de fonctionnement du capteur :
Fonctionnement en tout-ou-rien (la sortie passe au niveau logique haut lors d'une détection), la sensibilité est
nominale (absence de réglage). C'est un détecteur et non pas un capteur car il ne fournit pas une mesure
proportionnelle du déplacement de chaleur.
II. IDENTIFIER LE CAPTEUR CRÉPUSCULAIRE
J'ai compris :
•L'usage non conventionnel qui est fait des panneaux photovoltaïques :
Sous très faible luminosité extérieure (crépuscule), les panneaux photovoltaïques ne produisent plus d'énergie
électrique. Cependant, ils peuvent être alors utilisés en capteurs d'éclairement.
•L'orientation particulière du capteur, dans le cas du lampadaire :
La structure du lampadaire doit être telle que les LEDs n'éclairent pas les panneaux photovoltaïques.
III. JUSTIFIER L'USAGE DU CAPTEUR PIR SUR LE LAMPADAIRE
Dans le cas d'utilisation de l'objet technique étudié, j'ai compris :
•Que l'usage de trois détecteurs impose de réduire le champ de détection de chaque capteur :
Pour ne pas créer des zones de plus grande sensibilité de détection (couvertes par deux capteurs en même
temps), le champ de chaque capteur doit être réduit.
•La technique qui permet d'adapter la zone de détection :
Pour adapter la zone de détection, il suffit de coiffer la lentille (partie active du capteur) d'un cache, dont les
dimensions sont fixées par les limites de la détection souhaitée.
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IV. CARACTÉRISER LES LEDs DU LAMPADAIRE
Je sais analyser la documentation des LEDs utilisées dans le Luméa :
•Je comprends le terme température de couleur :
Bien que le lumière soit dite "blanche", la teinte exacte varie selon les sources (coloration de rouge à bleue). La
température de couleur caractérise la coloration de la lumière blanche (en référence à la couleur d'un corps
noir porté à haute température).
•Je sais calculer l'efficacité lumineuse d'une lampe pour caractériser sa performance énergétique :
Efficacité lumineuse = Flux lumineux (lumen)./ Puissance consommée (Watts). Dans le cadre du respect de la
recommandation de 2008, l'efficacité lumineuse doit être supérieure à 65 lm/W.
•Je retiens les caractéristiques électriques principales de la LED :
Intensité nominale du courant qui parcourt la LED, tension correspondante aux bornes (elle dépend de
l'intensité), puissance électrique consommée (elle provoque l'échauffement de la LED et doit être limitée).
V. CONTRÔLER LES LEDs DU LAMPADAIRE
Le lampadaire utilise 5 LEDs identiques reliées en série. J'analyse cette solution :
•Je sais calculer la tension aux bornes de l'ensemble des LEDs :
Branchées en série, j'additionne les tensions aux bornes de chaque LED.
•Je cite un avantage et un inconvénient que présentent cette structure :
Avantage : Le courant électrique est commun à toutes les LEDs. Parcourues par le même courant, elles
produisent toutes le même éclairement.
Inconvénient : La tension totale aux bornes des 5 LEDs en série dépasse la tension de la batterie du Luméa. Il
est donc nécessaire d'utiliser un convertisseur élévateur de tension, pour alimenter les LEDs. C'est plus
complexe.
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