Essais d'améliorations éclairage permanent des wagons

Des essais pour améliorer l'éclairage des wagons ont été réalisés, le but étant de pouvoir réguler l'éclairage quelle que soit la vitesse du train (autrement dit, faire en sorte que quelle que soit la tension électrique, la luminosité dans les wagons soit invariable).

Aujourd'hui, ce n'est pas le cas : plus le train va vite, plus l'éclairage est lumineux (plus la tension augmente, plus l'éclairage est brillant).

L'idée

Sur la base d'un article du forum MRH, il a été tenté l'utilisation d'un régulateur, l'idée étant de fixer une tension adéquate, celle-ci restant ensuite égale même si la tension augmente (accélération du train). Sur le papier, c'est une bonne idée, d'autant plus si le réseau est en DCC (digital). Mais mon réseau, pour des raisons de coût et de facilité, est en analogique, et dans ce contexte, l'utilisateur du régulateur perd beaucoup de son intérêt. Explications...

L'utilisation d'une régulateur de tension

En effet, un régulateur de tension nécessite d'être alimenté avec une tension supérieure d'au moins 1V (pour les plus performants) à la tension des rails. Outre que ce besoin s'ajoute aux autres pertes de tension incompressibles (pont de diodes pour redresser le courant quel que soit le sens de circulation), cela signifie aussi que le montage électronique ne pourra réguler correctement que si le train va encore plus vite que sans le régulateur (+1V = vitesse plus importante) ; en-dessous, il est probable que l'éclairage soit tout bonnement éteint ou non régulé...

Autrement dit, même si le principe de la régulation est séduisant, il ne peut s'appliquer que sur des vitesses qui ne seront probablement pas circulées sur le réseau : on ne va pas faire quelque chose pour un cas qui ne va pas arriver souvent (grande vitesse = éclairage trop lumineux), et en plus enlaidir le fonctionnement du cas général (vitesse normale = éclairage non régulé ou éteint à cause du régulateur qui n'est pas opérationnel à basse tension)...

Par ailleurs, l'utilisation même d'un régulateur engendre une consommation incompressible de courant (10mA) en permanence, ce qui vient obérer largement l'autonomie du condensateur 470µF destiné à maintenir l'éclairage pendant les faux-contacts sur la voie (aiguillages, etc.). On passe de quelques secondes de maintien d'éclairage sans le montage de régulation à moins d'une seconde !

Autrement dit, on a régulé (fixé) la luminosité, mais on a créé un nouveau problème : le condensateur n'est pas assez gros pour alimenter le montage électronique + le bandeau LED. Selon mes calculs, il faudra quadrupler le condensateur (2200µF) pour avoir 2 secondes d'autonomie. Le problème est le volume du condensateur, imposant, et donc difficile à dissimuler dans les wagons... 

Conclusions

En analogique, la régulation à basse tension (6-8V) n'est pas évidente ; par ailleurs, le montage électronique engendre des besoins de courant qui nécessitent maintenant l'utilisation d'un condensateur de maintien plus important (outre le coût, son volume peut poser problème).

En numérique, toutefois, la régulation est simple et performante (16V sur la ligne en permanence) et le condensateur, même petit, est chargé avec plus de volts, et donc susceptible d'apporter quelques précieuses secondes en plus...

Finalement, tous les essais ont été démontés, de nouvelles résistances plus importantes ont été soudées sur chaque wagon et un potentiomètre 5k ou 10k installé pour faire quelques menus ajustements. Le problème de la non régulation est donc toujours là, mais au moins l'éclairage a été fixé sur une luminosité correcte pour la vitesse de circulation idéale (= de croisière) pour chaque train.

Eventuellement, il faudrait remplacer ces petits potentiomètres par des modèles permettant d'engendrer une résistance plus importante (mais je n'en ai pas en stock) pour pouvoir faire varier de façon plus large le petit courant faible (une poignée d'ampères à peine).

Eventuellement...

Pour minimiser la consommation du circuit de régulation, il faudrait utiliser des composants spécifiques (moins bon marché, ce qui pose question...) tels que des diodes Schottky pour le pont redresseur et des 2 transistors pour la régulation du courant, associés à un bandeau LED fonctionnant en 5V et non pas en 12V. 

Cette page décrit une solution possible (par ailleurs associée à un super condensateur, qui n'est pas obligatoire).

Toutefois, le volume de composants à assembler est plus important, beaucoup plus que le montage simple utilisé (pont de diodes + condensateur + résistances), ce qui viendra créer maintenant un problème de dissimulation dans les wagons !

Décidément, ce problème est une affaire de compromis...