Le document de synthèse de l'activité.

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ME
Première STI2D Fiche de synthèse
Lampadaire autonome Luméa
Lampadaire autonome Luméa Référence
Référence : : I1-ACT2 I1-ACT2
Que dois-je retenir ?
Contrôle de l'éclairage
CENTRE D'INT
CENTRE D'INTÉRÊT ÉRÊT 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
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, convertisseurs d'énergie
I. ANALYSER LES CONDITIONS D'ALLUMAGE DES LEDs
J'analyse la documentation du lampadaire pour retrouver les conditions d'allumage des LEDs :
•La tension de la batterie (image de son état de charge) :
Elle doit être suffisamment élevée pour permettre un fonctionnement normal du lampadaire.
•La luminosité ambiante :
Elle doit être suffisamment faible pour autoriser l'allumage des LEDs en veille.
•La présence d'une personne en mouvement :
Elle provoque l'allumage des LEDs pendant une durée fixée par le lampadaire.
II. MESURER LES CONDITIONS D'ALIMENTATION DES LEDs
Par des mesures, j'ai constaté que lorsqu'elles sont allumées (en veille ou au maximum), les LEDs produisaient :
Un éclairement constant, indépendant de la tension de la batterie.
L'éclairement étant proportionnel à l'intensité du courant qui parcourt les LEDs, j'en déduis que l'intensité du
courant qui circule dans les LEDs est constante.
III. CONVERTISSEUR ÉLÉVATEUR DE COMMANDE DES LEDs
La structure d'un convertisseur élévateur de tension :
•Repose sur l'usage d'une inductance :
L'interruption du courant dans une inductance provoque une surtension qui est mise à profit pour élever la
tension (au moyen d'un circuit à diode chargeant un condensateur).
•Autorise une méthode de régulation qui asservit (rend égal à une valeur de référence nommée "consigne")
l'intensité du courant des LEDs :
L'intensité du courant des LEDs est indépendante de la tension de la batterie et des caractéristiques des LEDs.
Elle est définie par une consigne qui sert de référence au convertisseur.
•Permet l'obtention d'un excellent rendement énergétique :
L'aiguillage du courant par des interrupteurs commandés permet d'obtenir des pertes négligeables dans le
convertisseur et donc un excellent rendement.
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IV. FAIRE VARIER L'INTENSITÉ LUMINEUSE DES LEDs
Le convertisseur contrôle également l'allure de fonctionnement des LEDs en faisant varier leur intensité lumineuse :
•En agissant sur l'intensité du courant, on règle l'intensité lumineuse des LEDs :
Il existe une relation étroite (bien que non linéaire) entre l'intensité du courant et l'intensité lumineuse des
LEDs.
•Pour préserver un excellent rendement, on injecte périodiquement des impulsions de courant dans les LEDs :
La durée des impulsions fait varier la valeur moyenne de l'intensité du courant des LEDs.
La périodicité des impulsions est telle que le clignotement est invisible. La fréquence de répétition doit être
supérieure à 45 Hz environ (persistance rétinienne).
•En faisant varier la durée des impulsions logiques à période constante :
On agit sur le rapport cyclique du signal de commande, défini par : RC = Durée du NL1/période.
•La valeur moyenne du courant dans les LEDs est définie par :
IMOY = RC.IMAX.
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