Voici un type de montage qui nous a été demandé à maintes reprises. Mais, pour des raisons de sécurité évidentes, nous avons toujours hésité à proposer, dans ces pages, des montages directement reliés au secteur. Les composants de câblage de la grande majorité des modulateurs conventionnels possédant au moins un point directement relié au 220 volts, une isolation imparfaite pouvait en rendre l'utilisation particulièrement dangereuse.
Grâce aux progrès réalisés en matière de composants opto-électroniques, nous sommes maintenant en mesure de vous soumettre un montage dont quelques points seront en contact direct avec le secteur. Si, comme nous le verrons plus loin, le module de puissance de ce modulateur est câblé avec soin et convenablement isolé, cette réalisation sera sans danger et donc parfaitement réalisable par tout amateur même débutant.
Pour nous faire pardonner ce retard, notre modulateur possédera deux canaux, plus une voie négative : un ou plusieurs spots scintilleront sur les graves de la musique, un autre groupe sur les aigus et un dernier ne s'allumera qu'en l'absence de musique — complémentairement aux deux autres voue, d'où le qualificatif de " canal négatif ".
Ce type de fonctionnement permet, grâce à un choix judicieux de la couleur des spots affectés à chaque canal d'obtenir des effets lumineux encore plus marqués que sur les modulateurs conventionnels. Ces quelques précisions apportées passons à l'étude de cette réalisation.
Notre appareil comportera trois potentiomètres de réglage : le premier permettra d'ajuster la sensibilité générale, le second celle du canal des basses et le troisième celle des aigus. La voie négative, quand à elle fonctionnera de manière automatique et sa sensibilité dépendra des réglages effectués sur les canaux directs.
Le signal électrique correspondant à la musique sera directement prélevé en parallèle sur l'une des enceintes acoustiques de la chaîne hi-fi. Notons ici que le câblage que nous vous proposons vous permet d'éviter toute modification de l'amplificateur ou du cordon de raccordement du haut-parleur.
La tension ainsi prélevée sera appliquée, par l'intermédiaire d'un condensateur, au potentiomètre de sensibilité générale. En sortie de celui-ci nous trouverons deux filtres électroniques réalisés à l'aide de condensateurs et de résistances. L'un sera du type " passe bas " et ne transmettra donc que les graves, l'autre du type " passe haut " et seuls les aigus le traverseront. Ceci répond à notre désir de séparer deux canaux. En sortie de ces filtres, nous trouverons les réglages de sensibilité respectivement réservés au canal des graves et au canal des aigus.
Viennent à présent les éléments clés concernant la sécurité de notre modulateur, à savoir les opto-triacs. Ce type de composant fonctionne un peu à la manière d'un relais, c'est-à-dire qu'il n'y a aucun lien électrique entre le circuit de commande et le circuit piloté.
Dans un relais, le lien est le champ magnétique créé par une bobine qui provoque la mise en contact de deux lames conductrices; dans l'opto-triac l'agent de liaison est la lumière. En effet, dans un petit boîtier rappelant par la forme et le nombre de pattes un circuit intégré, une diode électroluminescente et une photo-diode associée à un triac sont placées en vis-à-vis. Tout courant traversant la diode électroluminescente provoque son allumage et, grâce à la présence de la photo-diode, le triac devient conducteur.
Ce type de composant perme donc, sous 220 volts du moins, une isolation parfaite. Cependant cet élément " magique " possède talon d'Achille : s'il nous garantie une isolation parfaite, le courant qu'il est capable de commuter reste relativement faible. Soit, pour le modèle que nous avons retenu. guère plus d'une centaine de milliampères. Si donc nous utilisons directement les opto-triacs pour piloter nos spots, notre modulateur serait quelque peu rachitique; seuls 22 watts par canal seraient disponibles.
Pour combler cette lacune nous avons réalise un module de puissance : au lieu de commander directement les lampes, et comme de toutes façons nous devons travailler ici en présence du 220 volts, nous demanderons à chaque opto-triac de commander un triac conventionnel. Certes ce dernier n'offrira aucune isolation particulière, mais il pourra commuter un courant de plusieurs ampères.
Dernier détail à résoudre : un triac se commande en basse ten¬sion. Pour assurer cette contrainte, un transformateur auxiliaire sera utilisé. Les opto-triacs, bien que reliés au secteur, ne travailleront donc pas directement dessus mais à partir de la tension délivrée par le transformateur.
La réalisation de ce modulateur ne doit pas poser de problème particulier. Rappelons simplement que toutes les bandes cuivrées de la plaquette de câblage doivent être coupées sous les opto-triacs. De même, pour des raisons de sécurité, nous ne saurions trop vous conseiller de câbler le module de puissance et le module comportant les réglages et les fitres sur deux plaquettes différentes.
Une fois le montage sous tension, il ne faudra en aucun cas toucher les triacs ou tout élément du module de puissance, ceux-ci étant directement reliés au secteur. Enfin, le montage terminé, vous devrez prendre la précaution de l'habiller d'un boîtier, en matière plastique de préférence. Etant donnée la chaleur que peuvent dégager les triacs, ce boîtier devra être muni de fentes d'aération.
Pour sa mise en service, notre montage sera raccordé à la chaîne hi-fi puis branché au secteur. Dès lors, les lampes du canal négatif devront s'allumer. Dès la présence de musique, les lampes correspondant aux canaux graves et aigus devront scintiller, tout comme celles du canal négatif. En agissant sur les trois potentiomètres de réglage, on ajustera la sensibilité de l'appareil de manière à obtenir les effets lumineux souhaités.
En utilisation normale, notre modulateur pourra supporter une charge de 500 W par canal, sans surchauffe. Cette charge pourra être portée à 1000 W, mais le boîtier devra être parfaitement aéré et il sera bon d'équiper les triacs de radiateurs permettant de dissiper une telle puissance. Précisons enfin que ce modulateur ne peut piloter que des charges purement résistives (lampes à incandescence telles que spots) et qu'il ne devra en aucun cas être relié à des appareils tels que tubes fluorescents, moteurs, ou toute autre charge inductive.
Henri-Pierre Penel
Science et Vie N861 Juin 1989
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