Voltmètre 2

La présente réalisation est un autre classique du genre, qui fait encore une fois appel au circuit intégré spécifique LM3914. Contrairement au voltmètre 1, où la tension min est de 0V, la tension min affichable ici est de l'ordre de 10V, alors que la tension max affichable est de 15V. Ce montage est donc tout particulièrement adapté au contrôle de la tension d'une batterie 12V de voiture ou de moto.

Schéma

Le schéma que voici est lui aussi adapté d'une application proposée par le constructeur du circuit intégré, je ne me suis donc pas beaucoup fatigué.

Voltmetre 001

Échelle / Plage de tension d'entrée

Le pont diviseur de tension constitué de R1 et de R2, et situé à l'entrée du LM3914, est destiné à travailler avec une tension d'entrée qui ne s'approche pas trop du max toléré par le circuit. Les deux résistances ayant la même valeur, la tension qui arrive à la borne 5 du LM3914 est moitié de la tension d'alimentation, qui est celle de la batterie à laquelle vous raccorderez ce montage. 
La tension d'entrée qui doit provoquer l'allumage de la dernière LED, est définie par la tension de référence appliquée sur la broche RHI (Ref High, référence haute, borne 6), alors que celle qui doit provoquer l'allumage de la première LED, est définie par la tension de référence appliquée sur la broche RLO (Ref Low, référence basse, borne 4). La tension de référence haute est issue du régulateur de tension intégré au LM3914, dont la sortie est disponible au travers de la broche VRO (Voltage Reference Out, borne 7). Du fait de la présence du diviseur de tension en entrée (diviseur par deux), nous devons penser à travailler avec une plage de tension de 5V à 7.5V et non de 10V à 15V. C'est pourquoi la tension de référence RLO est fixée ici à 5V et que la tension de référence haute RHI est fixée à 7.5V.

Mode d'affichage

Le mode d'affichage, mode barre ou mode point, est défini par le câblage de la broche 9 du LM3914. Si cette broche est reliée à la borne Plus de l'alimentation, l'affichage se fait en mode Barre (appelé aussi mode barographe). Si la broche 9 est laissée en l'air (raccordée à rien), l'affichage se fait en mode point.

LM3914 - Mode Barre

Broche 9 du LM3914 raccordée au Plus alim :
l'affichage se fait en mode Barre

LM3914 - Mode Point

Broche 9 du LM3914 laissée en l'air :
l'affichage se fait en mode Point
 

Affichage restreint 12V à 15V

Il est possible de restreindre encore plus la plage d'affichage, si par exemple vous n'avez que faire de la zone de tension comprise entre 10V et 12V. Le schéma suivant montre une variation possible, permettant de limiter l'affichage à 12V pour le min, tout en conservant la valeur de référence 15V pour le max. 

Voltmetre 001

La valeur des résistances fixant les références de tension basse et haute sont maintenant respectivement de 6V et de 7.5V. La valeur de R4 passe de 4K7 à 5K, et comme la valeur de 5K n'est pas facilement disponible (on pourrait à la limite mettre une 5K1 en acceptant une légère modification de la plage de tension affichée), on met deux résistances de 10K en parallèle. La valeur de R5 quant à elle passe de 22K à 33K, pour relever la valeur de la tension min à afficher.

Protection contre les surtensions

Le LM3914 supporte une tension d'alim maximale de 18V. Cela ne pose aucun problème pour vérifier l'état d'une batterie de voiture ou de moto, moteur arrêté. Mais des surtensions sur la ligne d'alimentation peuvent se produire quand le moteur tourne, et il est préférable de placer une zener de puissance de 18V en parallèle sur l'alimentation du montage, pour absorber tout dépassement éventuel qui pourrait être préjudiciable à la durée de vie du circuit intégré. On trouve sur certaines mobylettes ou scooters, une telle zener de puissance (par exemple 15V) placée en parallèle sur les ampoules électriques pour qu'elles ne grillent pas trop souvent.

 

 

 

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