[Réalisation] Stroboscope de poche

Bonsoir à tous,  

en faisant un peu de rangement, je suis retombé sur un vieux flash d'appareil photo que j'avais mis de côté.
Je me suis lancé dans le mini projet de réaliser à partir de ça un petit stroboscope portable, puisque ce matériel est équipé d'un "tube à éclat".

► Dans un premier temps, étude de l'appareil d'origine:







• Petit schéma du système pour mieux comprendre:
SW1 est l'inter ON/OFF (pas représenté sur le schéma), et le contact SW2 correspond aux 2 fils rouges



- L'alimentation se fait par 2piles 1,5V. La liaison entre le primaire et le secondaire de TR1 via R1 va faire osciller l'état de Q1 → tension variable au primaire → on obtient donc une tension induite au secondaire du transformateur qui est élévateur. On a ensuite un redressement mono-alternance avec D1, la tension continue mesurée aux bornes de C1 est d'environ 360VDC !!
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- Lorsque SW2 est fermé (ordre de déclenchement du flash), le transformateur d'impulsion TR2 produit un pic de tension (de l'ordre du/des millier(s) de volts? ) est amorce ainsi le tube à éclat dans lequel se décharge C1: le flash est produit !



► Modification du système:
Le but de la modif va être d'obtenir une commande périodique, avec possibilité de faire varier sa fréquence, tout en s'assurant que le tube à éclat puisse suivre en puissance.
Après quelques recherches sur le net concernant des réalisations semblables, la solution d'utiliser un système DIAC/TRIAC (comme dans un gradateur) me semblait pas mal. Restait plus qu'à adapter ça au système existant !

• Un nouveau petit schéma:



- la partie alimentation n'a pas changer;
- On fait varier le temps de charge de C4 à l'aide du potentiomètre, lorsque ça tension atteint 32V (approximativement), le DIAC est passant, C4 se décharge dans la gachette du TRIAC qui s'amorce et joue le rôle de l'ancien SW2. Et c'est repartie !
- La diode D2 permet à C1 de se décharger uniquement dans le tube lorsque celui-ci est amorcé.
- Avec la valeur d'origine de C1*, les flashs ne doivent pas se répéter à une fréquence trop élevée (voir notice ci-dessous). En diminuant la valeur de C1, on diminue la puissance dissipée par le tube et on peut donc augmenter sa fréquence de fonctionnement.
- On peut définir une certaine plage de fréquence à l'aide des valeurs de R et POT.

(*: C1 possède uniquement les mentions "Rubycon Photo-Flash" et "61", aujourd'hui il fait environ 70µF mais je ne sais pas si cela est proche de sa valeur d'origine...  )

Extrait de la notice d'origine trouvé sur le net:

Traduction des informations utiles:
3. Temps de charge: environ 5 secondes
4. Durée d'un flash: 1/2000 seconde
5. quantité de flash: 120 flashs avec piles alkaline



• Les tests:

- En pratique, j'ai supprimé le voyant avec R3 et R4;
- J'ai pris du 470nF pour C1, c'est tout ce que j'avais sous la main pour cette gamme de tension. Les flashs ne sont pas très puissants mais je n'ai pas de soucis d'échauffement du tube apriori;
- J'ai utilisé un triac BCR6AM (6A; 600V);
- j'ai pu atteindre une fréquence de 50Hz sans soucis. Au delà, il semblerait que le tube ne suive plus, la fréquence des flashs chute et devient instable;
- Gamme de fréquence: d'environ 6Hz à 50Hz avec C4=4,7µF R=68k et Pot=1M
- pour la suite il faudra que je change le transistor NPN par quelque chose de plus costaud, là il chauffe beaucoup trop. Le flash n'a pas été conçu pour fonctionner à de telles cadences...

→ Quelques relevés: (effectuer à f=50Hz)

- tension aux bornes du condensateur C4:


Le condensateur se charge jusqu'à la tension U≈32V → le diac devient passant → C4 se décharge, le courant diminu → le diac se bloque (décharge partielle de C4) → C4 se recharge .... etc

- Pics de courants dans le tube à éclat d'environ 0,8A



- Courant d'alim, avec des pics de 3A, courant maximum que peut débiter mon alim de labo... je crains que l'autonomie du stroboscope soit faible avec 2 piles AA...





Je vais maintenant essayer de faire un petit circuit imprimé pour tout reloger dans le boitier d'origine !...

Voilà qui est terminé !  


► Je suis donc reparti sur les dimensions du circuit initial en conservant la position de l’interrupteur et des contacts des piles. J'ai remplacé le transistor NPN d'origine par un 2SC4549 que j'avais sous la main (5A continu, 10A pics, 100V) avec un petit dissipateur.




Et tout loge parfaitement dans le boitier d'origine ! J'ai simplement percer la coque aux alentours du dissipateur thermique et prévu que la vis du potar soit bien accessible de l’extérieur.



► L'implantation des composants et le typons si besoin (environ 3,3cm x 7,2cm)
 


► La puissance lumineuse est faible, mais ça permet tout de même de pouvoir visualiser des petits "effets d'optique".
• Un petit exemple: (je ne suis pas photographe, le résultat est plus sympa en vrai ...   )
Avec une lumière continue, on vois un filet d'eau. Mais avec le stroboscope, en faisant varier la fréquence des flashs, on peut clairement voir des gouttes avec même l'impression qu'elles "remontent" dans le robinet !




• Autre petit exemple: si on règle la fréquence des flashs à la fréquence de rotation d'un ventilateur, l'hélice semble fixe...

• On peut voir sur le net des photos très intéressantes faites avec le système de stroboscopie (décomposition du mouvement d'un objet par exemple).


Voilà, c'est une réalisation plutôt ludique au final mais qui est sympa d'un point de vue "électronique".

Hello Quentin,

Félicitations pour ta démarche de reverse engineering et les réflexions conduisant aux modifications.

Il y a près de 30 ans, durant mes études, j'ai utilisé un stroboscope lors de travaux pratiques de physique pour photographier la trajectoire d'un objet en pose lente.

Meilleures salutations.

Merci Savignyexpress !
Je fais du "reverse engineering" sans le savoir .... comme Mr Jourdan...  (je ne connaissais pas l'expression !  )