Projet 24E (2025/2026)

Contexte et Motivation
Une enceinte classique a parfois du mal à restituer tous les sons fidèlement. L'enceinte à arc électrique, elle, offre une meilleure réponse en fréquence. Voilà pourquoi nous avons choisi ce projet. En deuxième année à l'ESIEA, nous voulions apprendre l'électronique de façon concrète et originale. L'enceinte à arc électrique nous a semblé être un défi technique à la fois passionnant et accessible.

Objectifs techniques
Notre enceinte devra ; générer plusieurs kilovolts pour créer un arc électrique stable, moduler l'arc sur une plage de fréquences allant d'environ 20 Hz à 20 kHz, limiter le courant à quelques milliampères (sans risque pour l'utilisateur) et isoler toutes les parties sous tension, utiliser une source 12 V (batterie ou secteur) pour alimenter le circuit, obtenir un son audible et intelligible, comparable à une petite enceinte portable

Démarche et méthodologie

Simulation / modélisation :
Nous avons conçu le schéma électrique du circuit sur le logiciel KiCad, en choisissant les composants adaptés : alimentation, bobine d'allumage ou flyback, transistor de puissance, étage de modulation et résistances de limitation de courant.
Réalisation :
Nous avons créé et assemblé le circuit par morceaux sur une plaque d'essai sans soudure pour tester rapidement les différentes parties. Après validation des réglages, nous avons soudé les différentes parties du circuit fonctionnel sur une plaque perforée afin d'obtenir un ensemble stable et durable.
Caractérisation :
Nous avons testé étape par étape : d'abord le réhaussement de la tension, puis l'amplification du signal, ensuite la création de l'arc seul sans modulation, et enfin la modulation de l'arc par un signal audio (fréquences variables, parole ou musique).

Résultats obtenus
Notre prototype n'a pas réussi à générer l'arc électrique attendu. Cependant, les parties théoriques du projet (qui ont été pour la plupart prototypées et validées) ont beaucoup avancé : nous avons maîtrisé le contrôle du driver flyback, le circuit de réhaussement de tension, l'étage d'amplification... Nous avons identifié les causes nous empêchant d'avancer afin que ces pistes d'amélioration soient clairement définies pour une future itération.
Nous avons quasiment finaliser la conception théorique et de comprendre les contraintes pratiques de la réalisation haute tension.

Apport pédagogique
Ce projet a permis à l’équipe de maîtriser la manipulation des hautes tensions et la gestion des risques associés, des compétences rarement abordées en simple cours théorique. Il a également développé notre capacité à travailler en groupe sur un système pluritechnique (électronique de puissance, traitement du signal, sécurité).
Enfin, le passage de la simulation à la réalité nous a confrontés aux écarts entre théorie et pratique, une leçon essentielle pour notre formation d’ingénieurs.