D'abord, trouver un tube de remplacement sur eBay. J'ai choisi quelque chose qui ressemble à l'original, un 40Ws en spirale, peu onéreux. La tension à appliquer dépend du tube, en général entre 300 et 500V, c'est un paramétre de choix important. Ces tubes comportent trois broches : deux pour la liaison à un condensateur, afin de pouvoir fournir un courant impulsionnel élevé, et un troisième relié à un fil entourant le verre du tube, pour appliquer une impulsion en haute tension afin de déclencher l'ionisation, et ainsi de permettre le passage du courant, déclenchant l'éclair. Le transformateur fonctionne par décharge capacitive et doit pouvoir fournir une haute tension suffisante : si ce n'est pas le cas, le tube peut durer moins longtemps, ou fonctionner de façon erratique. Voici la documentation du transformateur que j'ai choisi.
Une fois en possession de ces éléments clefs, la première étape était de faire le circuit de puissance, celle où il ne faut pas y laisser trainer les pattes. On redresse le secteur, et on charge des condensateurs à travers des résistances "ballast", limitant les pics de courant (la prochaine fois, je pense essayer d'utiliser une inductance de luminaire pour tube fluorescent). Il y a une petite subtilité : deux shunts permettent de configurer le pont soit en redresseur "double alternances" classique, soit en doubleur de tension, dans le cas où on serait limite coté tension au niveau du tube (j'ai essayé dans ce mode avec un variac - pour augmenter progressivement la tension "secteur" - et le tube au xenon finissait par s'ioniser tout seul !) ou bien en réseau 120V. Il y également deux jumpers à installer soit droits, soit à 90°, pour pouvoir choisir la polarité de l'impulsion de haute tension de déclenchement.
Ah, et sur le schéma, il n'y a pas de fusible dessiné, mais c'est parce qu'il est monté en amont de celle ci, sur le boîtier. On aussi peut remarquer les résistances (R4, R5, R9) qui déchargent les condensateurs, par sécurité, quand l'appareil est mis hors tension.
Schéma de la carte de puissance. Cliquez dessus pour mieux voir !
T1 (un C106M de chez ON Semiconductors) est le thyristor de déclenchement de l'éclair (déchargeant brutalement C3 dans le primaire du transformateur). La tension d'alimentation continue de sa gachette est fournie par C5 monté en impédance chûtrice, puis redressée (D8, D7), limitée (D5), filtrée (C4), avant d'être commandée par un 4N35 assurant l'isolation galvanique.
La carte de puissance, tout est directement relié au secteur, sauf l'entrée de déclenchement qui elle est isolée par un optocoupleur.
Il ne reste plus que la logique. Le schéma semble plus complexe, mais cela à bien moins pris de temps que la carte précédente (tout est facile avec un microcontrôleur !). En plus de la liaison DMX, on voit la présence d'une entrée/sortie de synchronisation : il est possible de piloter d'autres flashs en utilisant ce port en sortie, ou bien de piloter celui-ci via cette prise au lieu de le faire par le bus DMX. Lorsque c'est le cas, le signal ne passe pas par le micro-contrôleur avant d'attendre la carte de puissance, afin que le délai de propagation ne dépende pas d'un signal d'horloge. Avec un tel fonctionnement asynchrone, on évite d'avoir un délai variable (petit, certes, mais existant) entre le signal et le flash lumineux, au cas où l'on utilise l'appareil pour faire de la photographie. Le µC, à néanmoins un retour d'information pour compter les flashs et pouvoir quand même "poser son véto" en cas de sur-utilisation (plus de 200 flashs par tranches de deux minutes), protégeant ainsi le tube au xenon et les résistances balast, qui risquent de chauffer un peu beaucoup sinon...
Schéma de la carte de gestion DMX. Encore une fois, cliquez dessus pour mieux voir !
Cette fois, j'ai préféré faire un circuit imprimé double face avec plan de masse, pour une meilleure immunité aux parasites électriques, afin d'éviter des reset intempestifs du microcontroleur, à cause des tensions et courants importants lors des éclairs. Le bus DMX est lui aussi totalement isolé galvaniquement.
La carte de gestion DMX, alors qu'il manquait encore la led bicolore à gauche des dip-switches.
Le tout installé (autre vue ici), câble de programmation branché. Photo de droite : ce que ça donne quand on prend une photographie au flash avec une photorésistance branchée sur le port de synchronisation.