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Pilotage de la Luxeon Star


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3 réponses à ce sujet

#1 valery

valery

    Procaryote

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  • 149 messages

Posté 27 janvier 2004 - 03:10

Bonjour,

Il est une question qui revient de façon récurrente dans la pratique de la microscopie et de la macro/microphotographie avec une webcam (ou un appareil photo numérique):

- Comment disposer d'une source de lumière blanche exempte de radiations infrarouges (néfastent à la qualité de l'image en raison de la sensibilité du capteur aux IR) ?

- une source lumineuse 'froide' permettant de limiter l'échauffement de sa préparation et d'en diminuer l'évaporation de l'eau ?

- avec une puissance d'éclairement aussi bonne qu'un éclairage halogène basse tension ?

La question trouve réponse dans la diode électroluminescente 'Luxeon Star' de la société Lumileds.

La Luxeon Star

Ce composant électronique est une diode électroluminescente; il va émettre une radiation de lumière au passage d'un courant électrique: rouge, vert, jaune, bleu... Blanc. Ce composant s'est distingué il y a une dizaine d'années par sa faible consommation électrique le plaçant en bonne place sur tout les équipements électroménager.

Le diode Luxeon Star est l'aboutissement et l'amélioration de ces technologies.

Ce composant électronique n'a plus rien à voir avec la petite LED rouge en façade de votre téléviseur: il ne lui faut plus 1,5V et 15mA pour fonctionner, ce composant draine un courant de pointe de 390mA sous 3,5V pour produire une lumière blanche et éblouissante.

La question qui vient est :

" Comment alimenter correctement la Luxeon Star ? "

Question légitime tant au niveau du coût du composant qu'au regard de la souplesse d'utilisation que nous pouvons en tirer.

Je vous propose de rentrer dans le vif du sujet au travers de ces petits épisodes: ceux et celles qui voudront tenter la réalisation, pourrons le faire évoluer depuis un schéma de base simple et fonctionnel, jusqu'à un pilotage numérique par microcontrôleur.

Le montage de base

Le montage de base utilise une alimentation redressée de 12V 1A, simple à trouver chez tout revendeur en matériel électronique. Il est possible de se trouver une alimentation de PC portable chez un fournisseurs de surplus informatique pour un prix modique, souvent de conception robuste, compacte et compatible avec différents voltages si vous voyagez avec votre microscope.

Il n'est pas utile de lisser la tension au travers d'un condensateur électrochimique. Par pure précaution, il est utile pour ceux qui veulent une certaine tranquilité d'esprit de mettre entre l'entrée du montage et l'alimentation, un fusible de 400mA.

Le montage fonctionne sur le principe d'une régulation à transistor par émetteur commun: en effet, l'émetteur du transistor T1 est reliée à la masse. T1 va permettre le passage d'un courant plus ou moins important au travers de sa commande de base via le potentiomètre R1. La résistance de base R2 est nécessaire pour le bon pilotage de T1. En faisant varier la course de R1, on va faire varier l'intensité du courant au travers de R3 et de la Luxeon.

A régime de saturation, T1 a une tension Vce que nous négligerons, pour ne considérer que la branche D-E de notre montage. La loi d'Ohm donne comme équation:

Alim1 = Vad + Vdg + Vgc + Vce

Vad = 0
Vdg = R3 x I
Vgc = 3,5V
Vce = 0

En fonctionnement nominal, nous voulons I = 350mA

Nous en déduisons R3 = 24 ohms. Cependant, faire passer 350mA dans une résistance ou une LED demande de pouvoir dissiper une certaine chaleur de fonctionnement (effet Joule) dont la formule pour R3 est : P = R x I x I soient 3W.

En valeur normalisé nous retiendrons une résistance de 22 à 24 ohms pouvant dissiper 5 à 20 W de puissance. La Luxeon devra être impérativement monté sur un radiateur pour dissiper l'échauffement de fonctionnement à ce régime de pointe.

Avec ce montage, vous avez le module de base pour piloter la Luxeon Star en toute sécurité.

Nomenclature du schéma en attachement :

Alim1          +12V 1A (12W) redressé
F1               fusible de 400mA
R1               potentiomètre 100k ou 200k ohms 0,25W linéaire
R2               résistance 560 ohms 0,25W
R3               résistance 22 à 24 ohms 5W ou mieux 20W
LED1           led Luxeon Star réf. LXHL -MW
T1               transistor NPN TIP31 ou TIP31C ou équivalent

Note: Pour le choix de R3, vous trouverez sur le marché des résistance à corps céramique, aluminium avec vis de fixation, etc. Préférez une résistance de 20W à une de 5W car en régime de pointe de la Luxeon les 390mA de courant circulant dans R3 vont la faire monter en température. Aussi est-il bon de pouvoir fixer R3 sur un radiateur; si celui est assez grand, le mettre en commun avec celle de la Luxeon, mais attention à l'isolation électrique !

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#2 valery

valery

    Procaryote

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  • 149 messages

Posté 27 janvier 2004 - 03:20

Le montage de la Luxeon sur son radiateur.

Le conducteur thermique peut être la pâte conductrice blanche que vous mettez entre votre Pentium et le ventilateur de votre PC.

L'espacement entre les encoches du support de la Luxeon est de 19mm.

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#3 valery

valery

    Procaryote

  • Membre confirmé
  • Pip
  • 149 messages

Posté 27 janvier 2004 - 03:21

Montage du dispositif électronique pour alimenter la Luxeon.

[attachment=110:attachment]
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#4 Dominique Voisin

Dominique Voisin

    AUTEUR-MODERATEUR

  • Superviseur
  • 3 141 messages

Posté 27 janvier 2004 - 09:51

Impressionnant....
Moi je pense que quand tu auras fini, faudra faire une petite compilation et mettre ça sous forme d'article sur le site...

Amitiés
Dominique




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