À quelques petits détails près le schéma complet est représenté sur la Fig.11 sur laquelle sont précisées toutes les valeurs des composants intégrés dans le prototype. Examinons son fonctionnement : Recevant directement la tension issue des panneaux solaires, T1 et T2 constituent un trigger de Schmitt dont le seuil de basculement s’ajuste par P de 4,7kΩ. Compte tenu de la charge apportée par T3 la tension en sortie S est de 1,5V quand il y a éclairage et de 2,3V quand les rampes lumineuses doivent être éteintes. Ces valeurs engendrent deux problèmes :
• La tension est la plus élevée quand on désire bloquer l’éclairage. Il faut donc intercaler un inverseur logique constitué par le transistor de commutation T3.
• La faible différence de tension entre les deux états ne permet pas de différencier ces derniers.
La diode électroluminescente D2 a été intercalée pour générer un effet de seuil qui résout le problème. Quand la tension est la plus élevée, D2 est conductrice et sature T3 qui à son tour bloque T4. Une tension d’environ 1,5V est insuffisante pour dépasser le seuil de conduction de D2. T3 est alors bloqué (Mode isolé.) et n’intervient plus dans la chaîne. T4 est alors saturé par le courant de base qui arrive via R1, R2 et R3. (T4 fonctionne en commutateur « tout ou rien » par un fonctionnement de type Saturé/Bloqué.) Initialement il n’y avait pas R1. Cette dernière a été ajoutée en parallèle à R2 pour augmenter le courant de base de T4 et ainsi diminuer sa tension résiduelle UCE.
Il ne faut pas trop diminuer la résistance du couple R1 et R2 car en dessous d’une certaine valeur T3 n’est plus entièrement isolé sur sa base par D2 et le circuit ne fonctionne plus correctement. Les valeurs actuelles sont optimisées pour obtenir le courant de base dans T4 le plus élevé possible.
La diode D1 interdit à la tension de la batterie de revenir vers les panneaux solaires quand ces derniers voient leur tension baisser en dessous de 8V. De plus, un tel retour empêcherait de trigger de Schmitt de fonctionner correctement puisque sa tension de seuil avoisine 2,7V pour l’allumage.
Les transistors T1 à T4 ont des références peu courantes, (Des CII267Q.) car ce sont des éléments de récupération. N’importe quel transistor NPN ayant un gain en courant voisin et des caractéristiques proches conviendra. Par exemple des 2N1711 sont parfaits en remplacement.
Modifications apportées au schéma de la Fig.11.
Un inverseur a été ajouté pour choisir entre un éclairage extérieur rouge et l’éclairage intérieur blanc. Seul l’éclairage extérieur est coupé automatiquement en fonction de la lumière. En interne l’éclairage lumineux n’est pas coupé automatiquement par T4, il reste allumé tant que l’inverseur MA/AR n’est pas coupé. Le dessin du circuit imprimé donné en P8 du livret tient compte de ces modifications.
En standard, l’inverseur doit être positionné sur Rouge. L’inverseur MA/AR est placé sur AR si l’on désire ménager le potentiel des accumulateurs en période de non utilisation. Si la période est prolongée, débrancher également le panneau solaire. Branché en permanence sur le bloc des accumulateurs par une résistance de 47kΩ de limitation de courant, le petit galvanomètre consomme 170µA. Si les accumulateurs sont chargés à environ »1500mAH, il faut ≈62 jours pour décharger totalement car la diode D1 laisse passer 730µA en inverse. Le courant de décharge permanent est donc ≈1mA. Le branchement permanent à été privilégié pour aider à gérer le rechargement manuel puisque le galvanomètre consomme quatre fois moins que le circuit vers D1.
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