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Electronique > Réalisations > Alimentations > Chargeur 002

Dernière mise à jour : 05/07/2009

Caractéristiques principales

Tension : pour accus +1.2 V à +12 V
Courant : 30 mA à 240 mA
Régulée : Oui, en courant

Présentation

Cette réalisation très simple permet de charger un ou plusieurs accumulateurs dont la tension de service est comprise entre 1,2 V et 12 V, sous un courant constant et ajustable dont la valeur peut être réglée entre 30 mA et 240 mA au moyen d'un commutateur rotatif (4 positions fixes pour 4 valeurs de courant : 33 mA, 60 mA, 120 mA et 240 mA).



Il convient bien pour les accus dont le courant de charge doit être de 1/10 de la capacité nominale (un accu de 1800 mA/h devant être chargé sous un courant de 180 mA, par exemple).

Avertissement

Ce chargeur n'est pas doté de minuterie ni d'une surveillance de la température du ou des accus en cours de charge. Vous devez donc faire attention au temps de charge, qui doit être compris entre 14 et 16 heures pour une charge à 1/10 de la capacité nominale. Si la durée de charge dépasse de beaucoup la durée normale, vos accus peuvent être endommagés et leur durée de vie diminuée.

Le schéma

Un transformateur abaisseur de tension de type 230V / 12 V, que l'on ne voit pas sur le schéma parce qu'il préférait garder l'anonymat, attaque un pont de diodes constitué de D1 à D4, via les deux fils de liaison AC1 et AC2.

Fonctionnement général

Tout ce qui se trouve à gauche du circuit intégré LM317 est fort classique et est décrit à la page Alimentation secteur avec transformateur. Pour le reste, nous avons droit à un régulateur de tension monté en générateur de courant constant, grâce à une résistance câblée entre la sortie et la broche d'ajustage de tension. Le régulateur LM317 présente la particularité de "disposer" d'une source de tension constante de 1,25 V entre ces deux bornes. Le choix seul de la valeur de la résistance qu'on y connecte suffit donc pour fixer le courant qui va y circuler, il suffit de s'appuyer sur la célèbre loi d'ohm. Si par exemple la résistance vaut 10 ohms, alors le courant généré sera de :
I = 1,25 / 10 = 0,125 A = 125 mA
Et si la résistance vaut 100 ohms, alors le courant généré sera de :
I = 1,25 / 100 = 0,0125 A = 12,5 mA
Sachant cela, il suffit de monter un potentiomètre à la place de la résistance, et on peut ainsi régler le courant à la valeur souhaitée. Oui mais... Ce n'est pas un potentiomètre qu'il faudrait, mais un rhéostat (gros potentiomètre bobiné de puissance, qui est gros et coûte cher). En effet, la puissance dissipée par le potentiomètre serait trop importante pour des faibles valeurs ohmiques. Prenons pour exemple un courant de sortie de 250 mA, pour lequel il faut une résistance de :
R = U / I = 1,25 / 0,25 = 5 ohms
Cette résistance dissiperait une puissance de :
P = U * I = 1,25 * 0,25 = 0,3 W
qui est supérieur à la puissance dissipable maximale des potentiomètres linéaires classiques. Avez-vous déjà vu rougir un potentiomètre ? Moi oui ;-)
C'est pourquoi choix est fait d'utiliser des résistances fixes commutées par un commutateur mécanique : d'une part les résistances peuvent être des modèles 1 W faciles à trouver, et d'autre part on sait toujours exactement quel courant nominal est sélectionné.

Accumulateurs : nombre et courant

Combien d'accumulateurs est-il possible de charger simultanément avec ce chargeur ? Tout dépend de leur tension de service. S'il s'agit d'éléments de 1,2 V, vous pouvez en mettre 1, 2, 3, .. ou même 10 en série. Pour 10 élements en série, cela demande une tension de 12 V en sortie du régulateur, ce qui ne peut être obtenu que si on dispose d'une tension d'au moins 15 V continu en entrée du régulateur (pour qu'il fonctionne correctement, il lui faut au moins 3 V de différence entre sortie et entrée). Ce qui est le cas ici puisque le transfo utilisé est un modèle avec secondaire 12 V alternatif : une fois redressé et filtrée, la tension passe à environ 15,5 V.

Remarques diverses

- La diode D5 en sortie est facultative, mais chaudement recommandée. Elle protège le régulateur en cas d'inversion de polarité de l'accumulateur raccordé entre les points A et B.
- La résistance R5 est facultative elle aussi. Elle ne sert qu'à disposer d'un courant minimal en sortie (de 1,25 / 1000 soit 1,25 mA) si le commutateur K1 était de mauvaise qualité et qu'aucun contact ne se faisait. Je sais, vous devez vous demander où je vais chercher tout ça. Vous avez raison, ne la mettez pas.

Circuit imprimé

Réalisé en simple face, avec un petit espace libre pour monter un petit radiateur sur le régulateur de tension.



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