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mesures > Indicateur niveau batterie 001
Dernière mise à jour : 26/07/2020Présentation
Par le biais de deux LED, une verte et une rouge, cet indicateur informe d'un niveau de tension batterie faible. Lorsque la tension du montage descend en-dessous d'un certain seuil (réglable par un potentiomètre, par exemple seuil à 10,5 V), la LED rouge s'allume, et la LED verte s'éteint. Deux autres types d'indicateur, similaires à celui-ci mais utilisant une diode zener pour un seuil fixe, sont présentés aux pages Indicateur niveau batterie 002 et Indicateur niveau batterie 003.Schéma
Aucun circuit intégré, uniquement du transistor.
La tension provenant de la batterie 12V est appliquée à un pont diviseur résistif constitué de la résistance R1 et du potentiomètre RV1, et dont le facteur de division est rendu ajustable grâce à RV1. Ce potentiomètre permet de fixer le seuil au-dessous duquel l'allumage de la LED rouge a lieu. On trouve en effet sur le curseur de ce dernier, une tension dont la valeur dépend de sa position, par exemple 4,3V quand la tension de la batterie est de 12V et que le curseur de RV1 est en position centrale. Dans ces conditions, la diode zener D1 dont le seuil de conduction en inverse est de 3,6V, et dont l'anode est reliée à la masse via la résistance R4, est passante, et produit une chute de tension de 3,6 volts à ses bornes. On retrouve ainsi sur la base du transistor Q1, une tension continue de valeur suffisante pour le faire conduire. L'absence de résistance de limitation de courant entre anode de D1 et base de Q1 vous a peut-être fait sursauter, mais point d'inquiétude à avoir, le courant est limité du fait de la présence de la résistance R1 en série avec le potentiomètre RV1 : même quand le curseur de RV1 est en position "haute" (vers le +V), pas de risque. Le transistor Q1 étant passant, il permet le passage d'un courant suffisant entre son émetteur et son collecteur, ce qui occasionne l'allumage de la LED D2 verte. La tension présente à l'émetteur de ce transistor Q1 est en revanche insuffisante pour saturer le transistor Q2, qui reste donc bloqué, et la LED rouge D3 reste donc éteinte. Si maintenant la tension de la batterie chute, la tension présente au curseur de RV1 chute en même temps. Si la tension sur le curseur de RV1 devient inférieure à la tension de conduction en inverse de la diode zener D1, c'est-à-dire si cette tension chute en-dessous de 3,6V, la base du transistor Q1 ne reçoit plus une tension suffisante pour le faire saturer, et il se bloque. Résultat : plus de courant suffisant entre émetteur et collecteur de Q1, la LED verte D2 s'éteint. Mais en même temps, la LED verte D2, même si elle est éteinte, permet toujours le passage d'un courant suffisant pour alimenter la base du transistor Q2, qui voit là une bonne occasion de faire parler de lui : il se sature et provoque l'allumage de la LED rouge D3.
Il est possible d'obtenir un effet de transition plus ou moins progressif entre extinction de la LED verte et allumage de la LED rouge, en jouant sur la valeur de cette résistance R5 (entre 10 ohms et 10 Kohms). Si vous souhaitez que la LED verte reste allumée même quand la LED rouge s'allume, il vous suffit de remplacer la résistance R5 de 10K par une résistance de 10 ohms. Ne vous inquiétez pas, le courant de base de Q2 ne deviendra pas dangereux, aucun risque de destruction pour le transistor. Si tout cela vous intrigue, c'est que vous êtes sur le point de faire un exercice de recherche intéressant ;-).
Variante pour tension batterie plus faible (7V4)
Le schéma proposé ci-avant convient pour une batterie de 12 V mais est moins adapté à un usage avec une batterie de 7,4 V. Pour une batterie de 7,4 V, la montage suivant est un peu plus adapté.
Variante pour tension batterie plus élevée (20 V)
Pour ce schéma, aucun ajustage n'est prévu. Le seuil de basculement est d'environ 18 V, mais il dépend toujours de la tolérance des deux diodes zener.
Remarques
La simplicité de ces circuits fait qu'il existe une petite zone de transition pendant laquelle les deux LED sont allumées (effet plus marqué avec les deux premiers schémas). Sur cette petite zone de transition, la LED rouge s'allume pendant que la LED verte s'éteint. Cet effet, qui peut plaire à certains et déplaire à d'autres, est tout à fait normal et correspond à la mise en conduction progressive du transistor Q1. Pour ma part j'aime bien car ça fait moins "digital" et permet de sentir le passage à venir. D'autre part, l'extinction de la LED verte n'est pas forcément totale quand la LED rouge est entièrement allumée. Cela est lié au fait qu'il subsiste un petit courant résiduel dans la LED verte même quand Q1 est bloqué. Cet effet est d'autant plus marqué que la LED verte est de type récent et haute luminosité. Un conseil si ce point vous gêne, optez pour une LED verte la plus standard possible (taux d'éclairement de quelques dizaines de mcd au plus). Ou alors, optez pour le schéma 002c de la page Indicateur niveau batterie 002.Historique
26/07/2020- Ajout schéma pour tension batterie 20 V (seuil basculement à 18 V).
07/03/2010
- Première mise à disposition.