Voici le premier et le plus simple des montages... certains sourirons, mais rien n'est plus désagréable que de voir une loco faire la bise à un heurtoir.
BUT : Obtenir un arrêt automatique devant un heurtoir et permettre le recul.
PRINCIPE : Lorsque que le dernier bogie preneur de courant s'engage sur la zone Arrêt, la loco s'arrête car le courant est bloqué par la diode qui ne laisse pas passer le courant dans ce sens. Par contre elle autorisera la marche arrière lorsque l'on inversera le courant.
OBLIGATION : Il faut bien sûr que votre réseau soit alimenté selon les normes, c'est à dire rail droit positif, (sinon inverser le sens de la diode). On veillera à ce que la zone "Arrêt" soit plus longue que la prise de courant de la plus grande loco ainsi que des UM.
BUT : Obtenir un arrêt automatique après ralentissement devant un heurtoir et permettre le recul.
PRINCIPE : Lorsque que le dernier bogie preneur de courant s'engage sur la zone "ralentissement", la loco ralentie car le courant est limité par une résistance variable. Elle poursuit son chemin sur la longueur de la zone de ralentissement jusqu'à ce que la première roue ouvre le contact de la pédale de commande qui coupera le courant, car le courant est bloqué par la diode qui ne laisse pas passer le courant dans ce sens. Par contre elle autorisera la marche arrière lorsque l'on inversera le courant. Elle repartira en ralenti jusqu'à ce que le premier bogie preneur de courant dépasse la zone de ralentissement (coupure).
OBLIGATION : Il faut bien sûr que votre réseau soit alimenté selon les normes, c'est à dire rail droit positif, (sinon inverser le sens de la diode).On veillera à ce que l'ensemble des zones "Arrêt +Ralentissement" soit plus long que la prise de courant de la plus grande loco ainsi que des UM.
La résistance variable doit accepter une puissance égale ou mieux supérieure à celle de/des plus gourmande(s) des locos. On la choisira de préférence bobinée.
La pédale de commande doit s'ouvrir lorsqu'elle est actionnée, Les modèles Jouef par exemple sont facilement transformables.
NOTE : Avantage : Arrêt précis et constant devant le heurtoir. Inconvénient : Pose d'une pédale de commande peu discrète.
ARRET EN GARE TERMINALE AVEC RALENTISSEMENT (2)
BUT : Obtenir un arrêt automatique après ralentissement devant un heurtoir et permettre le recul.
PRINCIPE : Lorsque que le dernier bogie preneur de courant s'engage sur la zone "ralentissement", coupure 1, la loco ralentie car le courant est limité par une résistance variable. Elle poursuit son chemin sur la longueur de la zone de ralentissement jusqu'à ce que la dernière roue preneuse de courant dépasse la coupure 2 qui arrêtera le convoi, car le courant est bloqué par la diode qui ne laisse pas passer le courant dans ce sens. Par contre elle autorisera la marche arrière lorsque l'on inversera le courant. Elle repartira en ralenti jusqu'à ce que le premier bogie preneur de courant dépasse la zone de ralentissement, coupure 1.
OBLIGATION : Il faut bien sûr que votre réseau soit alimenté selon les normes, c'est à dire rail droit positif, (sinon inverser le sens de la diode).On veillera à ce que la zone "Arrêt" soit plus longue que la prise de courant de la plus grande loco ainsi que des UM.
La résistance variable doit accepter une puissance égale ou mieux supérieure à celle de/des plus gourmande(s) des locos. On la choisira de préférence bobinée.
NOTE : Ce montage est une variante du premier avec pédale. Avantages : gain d'une pédale de commande, coupure supplémentaire discrète. Inconvénient : La distance d'arrêt devant le heurtoir est fonction de la longueur de la prise de courant du matériel moteur, obligation d'alimenter en "diagonale" les UM.
ZONE DE RALENTISSEMENT
BUT : Réaliser une zone de ralentissement simple avec le minimum de composants.
PRINCIPE : Inclure un composant en série dans l'alimentation de la section de voie à ralentir afin de faire chuter la tension. Plusieurs composants peuvent êtres employés :
Diodes : Une ou plusieurs diodes en série, chaque diode faisant chuter la tension de 0,7V. Type 1N4001.
Résistance fixe : Aucun règlage possible sa résistance devra être selon le ralentissement souhaité compris entre 5 et 10 ohms.
Résistance variable ou potentiomètre : Règlage plus fin, mais coût plus élevé car une puissance de 5W minimale est exigée. Sa résistance totale devra être inférieure à 50 ohms.
Lampe ballast : Lampe automobile 12V 18W/21W. Moins de souplesse et la lumière en plus.
On ajoutera un interrupteur de commande R qui rendra la zone de ralentissement active lors de son ouverture.
OBLIGATION : Choisir des composants pouvant accepter une puissance de 5W minimum.
NOTE : Cet artifice fonctionnera en 12V continu et alternatif, sauf DCC.
INVERSION AUTOMATIQUE DES FEUX D'UNE LOCOMOTIVE (LAMPES)
BUT : Réaliser une inversion automatique des lampes à incandescence d'une locomotive en fonction de son sens de marche.
PRINCIPE : Lorsque le rail droit est alimenté en positif, la loco avance en marche avant et la lampe de l'avant s'allume fig.1. Lorsque l'on inverse le sens du courant la loco change de sens et c'est alors la lampe de l'arrière qui s'allume fig 2.
OBLIGATION : La loco doit fonctionner avec du 12V continu.
NOTE : Des diodes type 1N4001 suffiront parfaitement. Si l'on souhaite installer deux lampes avant et deux arrières, il faut les brancher en parallèle.
Figure 1
Figure 2
BUT : Réaliser une inversion automatique des feux rouges et jaunes d'une locomotive en fonction de son sens de marche.
PRINCIPE : Lorsque le rail droit est alimenté en positif, la loco avance en marche avant. Les LED jaunes de l'avant s'allument ainsi que les LED rouges de l'arrière. Si l'on inverse le sens du courant ce sont les autres LED qui s'allument.
OBLIGATION : La loco doit fonctionner en 12V continu et être équipée de LED.
NOTE : La luminosité des LED peut être modulée en changeant la valeur des résistances. On peut également mettre une résistance par groupe de LED, cela sera fonction des caractéristiques des LED utilisées.
BUT : Réaliser la commande d'un aiguillage électromagnétique à solénoïdes.
PRINCIPE : Commander alternativement les deux électroaimants (solénoïdes) afin de placer les aiguilles dans la position droite ou déviée. Les commandes s'effectuent par appui sur l'un des boutons poussoirs. L'ensemble sera raccordé à l'alimentation auxiliaire du régulateur, généralement du 14/16V alternatif. Il peuvent néanmoins fonctionner en courant continu.
OBLIGATION : Il ne faut en aucun cas laisser un bouton poussoir appuyé plus d'une seconde, cela provoquerait un échauffement pouvant aller jusqu'à destruction de l'électroaimant. Si l'on souhaite les commander via un interrupteur ou un contact de relais, il faudra adopter une commande par décharge capacitive (article suivant).
NOTE : Certains aiguillages comportent des fins de courses qui évitent le désagrément décrit ci-dessus, car ils coupent l'alimentation de l'électroaimant commandé dès que l'aiguille à effectuée son déplacement.
BUT : Réaliser la commande d'un d'aiguillage à électro-aimant soit par contact fugitif, soit par contact permanent avec protection des bobines.
PRINCIPE : Quand les contacts sont ouverts, le condensateur se charge progressivement par la résistance qui limite le courant, la diode servant à semi-redressé le courant pour le condensateur. L'alimentation est fournie par la sortie auxiliaire 14V~ du transformateur d'alimentation.
Lorsque l'on ferme un contact, le condensateur se décharge rapidement dans la bobine qui plaque l'aiguille correspondante. Si ce contact reste fermé, le courant qui traverse la bobine est limité par la résistance et la diode. Ce courant est donc trop faible pour "griller" la bobine, ce qui permet ainsi sa commande par un contact permanent, remplacer dans ce cas les BP par : inter, inverseur, relais, matrice à diodes...
La recharge du condensateur s'effectuera à nouveau lorsque tous les contacts seront à nouveau ouverts.
OBLIGATION : La valeur du condensateur pour un seul aiguillage peux être de 1000µF, choisir une tension de 25V ou mieux 40V. On peut bien sûr commander plusieurs électroaimants simultanéments, il faudra dans ce cas augmenter la valeur du condensateur à 4700µF ou plus.
NOTE : Attention : En cas d'intervention sur ce montage, couper le courant puis vider le condensateur en actionnant les aiguillages, car sinon le condensateur conserve sa charge. Ne jamais court-circuiter directement le condensateur. Ce composant est polarisé.
BUT : Réaliser des clignotants pour animer un réseau : Voitures de pompiers, police, dépanneuse, travaux, PN, signaux, enseignes, bref tout ce qui clignote.
PRINCIPE : Ce type de clignotant utilise un composant passe partout, très simple et peux coûteux (moins d'un euro) le CD 4011 qui est un quadruple NAND (NON ET) de la famille des CMOS et peut donc être alimenté en 12Volts continu. Les sorties permettent d'alimenter directement des LED (via leur résistance chutrice évidement). Chaque sortie pouvant débiter 20mA, de quoi alimenter une ou deux LED. Les lampes à incandescence sont bien entendu à proscrire dans le cas présent.
Chaque clignotant utilisera : Deux portes pour un clignotant simple et quatre portes pour un clignotant à deux sorties alternées.
La fréquence de clignotement est donnée par la formule : t = 0,7 R C (R en Ohms et C en Farad).
Voici à titre d'exemple des valeurs de C et R :
Fréquence rapide 0,5Hz : C= 1,5MF et R= 470Kilohms
Fréquence lente 2,3Hz : C= 10MF et R= 330Kilohms.
Libre à chacun de "jongler" avec ces valeurs, voir même de mettre une résistance variable en série avec celle d'origine pour obtenir la fréquence de clignotement souhaitée. Les condensateurs électrochimiques devront avoir une tension d'utilisation de 16V mini ou mieux 25V.
OBLIGATION : Alimenter le circuit avec du courant continu fixe, 18V maxi. Respecter la puissance de sortie maximale de 20mA.
BUT : Permettre un allumage des feux de fin de convoi sans sautillement.
PRINCIPE : Le condensateur électrochimique joue le rôle de batterie et alimente la ou les LED (en série) lorsque le contact roues/rails n'est plus établi.
Le condensateur se rechargera par l'intermédiaire du pont de diodes qui jouera le double rôle, de redresser et d'alimenter le condensateur correctement quelque soit le sens et le type de courant utilisé.
La résistance en série dans l'alimentation sert à limiter le courant de charge lorsque le condensateur est vide, (car dans ce cas c'est pratiquement un court-circuit).
OBLIGATION : Ce montage peux fonctionner sur une alimentation classique 12V continu ou une alimentation alternative jusqu'à 30V.
Il est nécessaire de bien respecter le sens de branchement du condensateur qui est polarisé, sa tension d'utilisation devra être au moins du double de celle transitant dans la voie. La valeur de 1000MF utilisée ici, est prévue pour du Ho dont le gabarit est plus généreux, mais il est possible de la réduire, dans ce cas le temps de "sauvegarde" sera diminué. Ne pas réduire la tension d'utilisation (risque de claquage).
Le valeur de la résistance de 1500 Ohms est donnée pour un montage en 12V, il sera nécessaire de l'ajuster en fonction de celle de la voie, des LED employées et de l'intensité lumineuse souhaitée.
Le pont de diodes peut être moulé, ce qui est plus pratique, soit composé de 4 diodes 1N4001 séparées.
NOTE : Le temps de décharge du condensateur directement lié à sa capacité et à la consommation des LEDS ne peux pas être comparé à une batterie au niveau autonomie.
Ce montage à l'avantage d'être simple et bon marché. On pourrait d'ailleurs remplacer le condensateur par une petite batterie en ajustant le courant de charge, mais c'est dans ce cas plus de place, de poids et... d'euros.
BUT : Permettre un allumage des feux de fin de convoi sans sautillement, grâce à une batterie embarquée.
PRINCIPE : Voici le schéma d'un feu fin de convoi que j'utilise depuis un certain temps. Il est très simple et ne demande que quelques connaissances en électricité. Moyennant une simple modification, il peut même être employé en digital; Ce qui épargne un décodeur, dans le cas d'une rame de couverts, tombereaux, etc. Le schéma fourni est prévu pour du conventionnel, en cas de digital, remplacer la résistance R1/220ohms par une 470ohms. Vous me direz : Pourquoi utiliser un tel montage en digital alors qu'il y a toujours de la tension sur les rails et qu'il suffirait de placer un condensateur en // sur les diodes led ?
1 : On économise le prix d'un décodeur, (ceux qui connaissent le prix des composants électroniques seront d'accord)
2 : L'emploi d'un condensateur ne m'a jamais satisfait pleinement car il reste toujours des clignotements.
3 : Cela peut servir d'initiation au montage électronique vu le peu de composants, leur approvisionnement facile dans tous les magasins un peu achalandés et la modicité du coût.
4 : Incorporer une batterie revient cher à la longue vu le prix des piles (danger de fuites et détérioration du matériel, ou alors prix d'une pile alcaline . Dans le cas du conventionnel pas de fonctionnement des leds à l'arrêt et toujours le même problème de clignotement.
OBLIGATION : Respecter les polarités des composants polarisés.
NOTE : L'encombrement est minime et est déterminé par la taille de l'accu (j'utilise un modèle grand public destiné aux téléviseurs 2,4V/100mA)
 Schéma de principe |  Typon échelle 1/1 |
BUT : Temporiser une action suite à une commande
PRINCIPE : Lorsque l'on actionne le bouton poussoir BP on démarre le cycle, la sortie 3 devient immédiatement positive alimentant le récepteur R pendant un certain temps. La durée du temps d'un cycle est donnée par la formule suivante :
t = 1,1 x R1 x C1
Exemple : Pour t = 110s : R1 = 1Méghom et C1 = 100MF
OBLIGATION : Alimenter le circuit en courant continu fixe compris entre 4,5V à 16V, ne pas dépasser 200mA de courant de sortie, respecter les polarités de C1.
NOTE : Le 555 utilisé ici en monostable est souvent utilisé en astable (clignotant). Sa tension d'alimentation n'influera pratiquement pas sur sa précision qui est principalement donnée par RC.
 |  Merci à Lionel GAREAU et Thomas pour ce typon |
Brochage et caractéristiques du 555
BUT : Différer une action suite à la fermeture d'un contact.
PRINCIPE :
ETAT NORMAL : La sortie 3 de la première porte est à 1 (entrée 1 à 1 et entrée 2 à 0) ; la sortie 4 est donc à 0, la sortie 11 est à 1 et la sortie 10 à 0 ; donc le 2N2222 est à l'état bloqué et le relais ne colle pas.
CONTACT : L'ILS se ferme (arrivée d'un train par exemple). L'entrée 2 est à 1 et l'entrée 2 toujours à 1, donc la sortie 3 est à 0 ; la sortie 4 passe à 1 et alimente l'entrée 2 donc état " auto-alimenté " puisque le relais n'a pas encore fonctionné et que le contact REL ne s'est pas encore ouvert. Le condensateur C2 se charge à travers R2 et P1. Lorsque la tension à ses bornes passe à ½ de la tension d'alimentation , les entrées 12 et 13 sont à 1 donc la sortie 11 à 0 et la sortie 10 à 1. Le transistor devient passant et le relais REL colle. Le contact du relais s'ouvre et l'entrée 2 repasse à 0. On retrouve l'état normal. Le relais ne colle qu'une fraction de seconde et pour augmenter ce temps j'ai mis C2 qui se décharge par R1 et donc allonge le temps de commutation
COMPLEMENTS : Le choix des valeurs C2, R2 et P1 n'est pas critique ; plus elles sont grandes et plus le temps sera long (méthode empirique de la trotteuse de la montre !!!). La LED D2 est là pour s'assurer que cela fonctionne ! Mais je me suis aperçu que sa présence allongeait le temps de fonctionnement de relais ; mes connaissances en électronique sont trop limitées pour expliquer ce phénomène. Le relais REL possède un autre contact RT qui me permet de commander autre chose (mise en fonction d'une alimentation à montée progressive). Ce montage n'est donc pas une fin en soi mais fait partie d'un ensemble d'automatisme.
OBLIGATION : Alimentation en courant continu fixe de 5 Volts
BUT : Cette fois le but sera de disposer au départ d'une tension alternative de plusieurs tensions continues régulées et correctement filtrées et lissées. Le nombre de sorties n'est pas critique mais attention de ne pas dépasser les possibilités de votre transfo d'entrée.
SCHEMA DU CALQUE
(vu par transparence)
SCHEMA D'IMPLANTATION (modifié)
NOMENCLATURE :
7 borniers 2 plots venant d'une barrette sécable (c'est le plus onéreux des achats)
1 pont redresseur
C1 : 1000µF/35 V
C2 à C6 : 220nF non polarisés
IC1 à IC5 : 78xx suivant votre nécessité
IMPLANTATION DES COMPOSANTS : En 1 les borniers, puis les condensateurs C2 à C6, C1 ensuite le pont redresseur pour terminer par les I.C. L'ordre des régulateurs n'est pas important, on installe en ordre croissant ou décroissant en fonction des goûts de chacun (personnellement je préfère en ordre décroissant .) Nous placerons ensuite le pont redresseur (modèle 5A) et en dernier lieu les I.C.
PRINCIPE : C1 filtre la tension redressée par le pont, les IC régulent la tension, C2 à C6 lissent pour obtenir un signal correct. Pour un emploi normal (le 78 xx ne délivre que max 1A et il n'est pas nécessaire de prévoir un refroidisseur) Le montage doit fonctionner dès le branchement si les quelques précautions d'usages ont été respectées,emploi d'un bon fer a souder de 20W et ne pas surchauffer les IC . Personnellement, j'étame mes circuits imprimés à l'aide d'étain à froid de marque ETAMAG disponible notamment chez Conrad à LILLE mais je pense que l'on peut le trouver chez tout les vendeurs de composants électroniques. Bonne réalisation
OBLIGATION : Respecter les polarités des composants polarisés.
NOTE : Voila un astucieux montage que nous offre Christian, mais il en à d'autres dans ses cartons...
BUT :Voici un montage très simple, bien connu des électriciens qui pourra vous rendre bien des services.
PRINCIPE : Lorsque l'on appuie sur le bouton MA, le courant alimente le relais R qui appelle les contacts C1 & C2. Lorsque l'on relache le bouton MA le relais se trouve alimenté par le contact Travail de C1 et reste alimenté en permanence tant que l'on n'a pas appuyé sur le bouton AT qui interrompt le circuit. Le contact C2 servant à commuter d'autres équipements.
NOTE :Cette application est courramment employé en industrie pour la commande des machines outils. Si vous possédez des petites machines outils d'établi genre perceuse à colonne ou ponceuse récentes la norme veut qu'elles soient équipées de ce système afin de ne pas redémarrer après une coupure de courant.
En modélisme par exemple on pourra équiper l'arrivée générale du réseau ou tout simplement le courant traction d'un tel système qui permettra à l'aide de coup de poing d'arrêt d'urgence (contact NF), d'interrompre rapidement un circuit. Mais bien d'autres applications sont possibles et je vous laisse donc le choix de les appliquer.
BUT : Cette fois nous allons nous lancer dans une réalisation un peu plus complexe : Une commande de feux tricolores routiers à placer dans un carrefour. A l'examen du montage nous voyons directement que le système se scinde en deux parties qui correspondent aux deux branches du carrefour. Je préconiserai un branchement, qui aux yeux des puristes, (et il y en a) paraîtra bizarre; en effet nous raccorderons les leds en parallèle et non en série, pour une évidente simplicité de câblage. Je n'ai personnellement pas constaté de grande différence de luminosité entre les deux leds, de toute façon, en général on ne voit pas les deux mêmes branches du carrefour en même temps; (en appairant les leds, il est très facile d'y remédier.) Autre remarque : il n'y a pas de moment ou les deux côtés du carrefour
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