Variateur de lumière pour globe lumineux LED et pile

Pour réaliser un globe lumineux avec intensité lumineuse réglable, voici un petit montage à partir d'une pile de 4,5 Volts et de quelques composants électroniques assez standard. Le but est de réaliser un accessoire décoratif portable pour extérieur ou comme accessoire de théâtre. Le globe peut être mis en scène pour illustrer l'expérience de l'ampoule de Nikola Tesla qu'il a pu faire briller sans alimentation par fil.

Voici donc la réalisation du montage à LED, pile de 4,5 Volts et résistance variable pour le variateur de luminosité.

Voici donc le schéma du variateur de lumière pour LED

Schéma du variateur de lumière à LED 1W - 3W

La façon la plus simple de faire varier la luminosité est de piloter un transistor par une résistance variable (potentiomètre). Le montage est très très simple et fonctionne pour des LED de 1 Watt montées en parallèle.

Ci dessous, le schéma ultra simple du variateur de lumière à LED :

Schéma du gradateur de lumière ultra simple à LED

Le globe utilisé est acheté en tant que globe extérieur pour jardin :

Globe en plastique pour éclairage de jardin

Le schéma montre un transistor bipolaire standard qui pilote les LED. Il fonctionne en régime linéaire et dose ainsi le courant des LED avec leur résistance série.

Les LED bleue, blanche, verte, UV ont une tension de seuil proche autour de 3,2 à 3,4 Volts. On peut ainsi utiliser les mêmes résistances série pour chacune des LED. Le transistor voit à sa base un pont diviseur qui permet de doser la tension et le courant de base.

Lorsque le potentiomètre P1 est à zéro (en butée, à sa valeur minimale), la résistance R4 garantit qu'il y a déjà une tension de 0,4 Volt environ sur la base du transistor. Cela permet d'atteindre plus vite, lorsqu'on tourne le potentiomètre progressivement, le démarrage de la luminosité. Il est atteint lorsque la tension atteint la tension de seuil de la jonction base-émetteur (autour de 0,5 à 0,6 V ici).

L'interrupteur K1 permet d'allumer ou d'éteindre le variateur de lumière. Si le variateur reste à sa luminosité minimum, un petit courant issu de la pile traverse R5, R4 et P1 et la pile se videra sans qu'on s'en rende compte. Une LED peut être ajoutée (avec sa résistance en série) pour indiquer la tension après K1.

Voici donc la réalisation du globe lumineux.

Réalisation du globe lumineux LED

Le globe lumineux est un grand globe en plastique dépoli et prévu pour l'éclairage de jardin. Il est ici détourné de sa fonction !

Le socle en plastique est utilisé à l'envers pour qu'il puisse servir de poignée pour qu'on puisse saisir le globe avec la main.

La pile et le montage variateur de lumière à LED sont fixés sur le socle, du côté intérieur du globe lumineux. Le potentiomètre est monté sur le socle et permet de doser la luminosité avec le doigt de façon discrète.

Potentiomètre du variateur de lumière pour LED

Support du globe lumineux et son variateur ce lumière pour LED (réalisation achevée)

Les LED sont montées sur un morceau de circuit imprimé simple face. Les pistes sont taillées dans le cuivre avec une scie à métaux :

LED de puissance 3 Watts (3 LED 1 Watt)

La LED présentée ici contient une LED rouge, une LED verte, une LED bleue et une LED blanche. Pour des raisons de compatibilité de tension et d'esthétique, les LED blanche, verte et bleue sont utilisées.

Le circuit imprimé est fixé au support et prend la pile 4,5 Volts en sandwich :

Montage du circuit à LED et variateur de lumière

Globe lumineux, illustration de Nikola Tesla

Le globe lumineux rend un effet dépoli parfaitement homogène et la petite spirale (patte de composant pliée) soudée juste au dessus de la LED produit une légère variation de teinte sur la surface du globe. L'effet est intéressant et donne du relief au globe.

Globe lumineux et son montage à LED, variateur et pile

Globe lumineux : rendu de la diffusion du plastique

Ce globe est utilisé en tant qu'accessoire de théâtre pour illustrer une expérience de Nikola Tesla où Nikola Tesla tenait dans sa main une ampoule qu'il allumait à distance, sans fil, par un puissant champ électromagnétique émis à proximité de l'ampoule. Il s'agit ici d'une reconstitution de cette expérience dont la photo est célèbre :

Nikola Tesla et son ampoule allumée à distance, sans fil :

Ampoule de Nikola Tesla : reconstitution avec un globe lumineux à LED et pile

Mise en scène de l'expérience de Nikola Tesla avec le globe lumineux à LED et pile