OBJECTIF : Laisser un circuit électronique de charge connecté en permanence pour ne plus avoir à se soucier si votre accu de réception est chargé ou non avant de partir voler.
Pour cela nous utiliserons un LM317 qui est un régulateur pouvant être utilisé en sortie courant constant ou tension constante.
Pour notre application "Charge d'entretien des accus de réception" nous l'utiliserons en courant constant.
Principe :
Le LM317 par conception conserve 1.25v entre A et S.
La résistance R1 étant fixe, le courant I sera fixe par U=R*I
En entrée la tension Ve doit être supérieure à la tension de l'accu en fin de charge d'environs 5 volts. Un accu de cinq éléments frise les 7 volts en fin de charge, donc une batterie de voiture 12v fera l'affaire, ou toutes alimentations en courant continu.
Vmax du LM317 est 37v, Imax 1.5A
Pas besoin de radiateur de dissipation de chaleur sur le LM317 aux faibles courants, 12 et 32 mA, pour mon application.
A la limite, il n'y a besoin de rien d'autre pour réaliser la fonction. Il est néanmoins d'usage de rajouter une LED lumineuse pour vérifier que le circuit fonctionne correctement. Pour, ainsi, détecter une panne sur le LM317 ou une mauvaise connexion de l'accu.
Le circuit devient :
Une LED, suivant son type, éclaire entre 10 et 50mA.
A 10mA elle est à peine visible, au dessus de 50mA elle crame. Il est donc intéressant de s'affranchir de la valeur de R1 qui contrôle le courant pour alimenter la LED. (Dans mon cas c'est la valeur basse qui me gêne).
Le schéma devient :
Tiens pourquoi une diode en plus de la LED. Il y a deux raisons.
- La LED à besoin de 2v pour fonctionner. Le LM317 conserve 1.25v entre A et S, une diode à 0.75v de chute. C'est tout bon. Donc, il faut connecter la LED entre S et D.
- En cas d'inversion de connexion de l'accu à charger la diode protégera le circuit.
N'importe quelle diode fera l'affaire 1N4001 etc
Note : Si vous voulez étendre ce schéma à des valeurs de courant beaucoup plus fortes pour d'autre application, il faudra un radiateur sur le LM317 et une résistance chutrice entre S et la LED pour être en dessous des 50mA pour la LED.
VALEUR DE CHARGE
Suivant les différents articles des revues électroniques que j'ai lues la valeur de la charge d'entretien est soit 1/40 ou soit 1/50 de C. j'ai trouvé une fois un article indiquant 1/100. "C" étant la capacité de l'accu.
Une discussion avec des électroniciens plus compétents que moi m'a donné la compréhension suivante :
à 1/100 il y a juste récupération des pertes naturelles de l'accu. Il faut donc que l'accu soit déjà chargé.
Au 1/50 il y a un peu plus qu'une charge d'entretien, il y a charge de l'accu très lentement. Et, donc arrivé à pleine charge il y entretien de la pleine charge avec dissipation en chaleur du léger trop de courant. Celui-ci étant très faible, l'accu reste à température ambiante. Aucun risque pour une connexion du circuit en permanence.
C'est parfait, pas besoin de recharger l'accu de retour de vol si vous utilisez un accu de forte capacité et que vous l'avez peut déchargé. Exemple, je fais surtout du planeur, donc j'ai besoin de plomb dans le nez, donc j'utilise couramment des AU1600mA (jaune) en cinq éléments ou si le nez est petit des AAU950mA (jaune) en quatre éléments. J'ai donc beaucoup de marge pour le cas ou je vole deux jours de suite. Et en plus je fais généralement deux vols de 30 minutes. J'ai fait des mesures, mes accus sont déchargés de 100 à 150mA. Il est clair que si vous avez sur un avion des 600mA et que vous faites 10 vols et que vous voulez voler le lendemain, vous n'avez plus de marge de sécurité. dans ce cas, il faut faire d'abord une charge lente au 1/10 ou rapide avant de passer à la charge d'entretien. Donc relisez ce paragraphe trois fois et définissez une stratégie adapté à vos besoins.
Ma stratégie est : beaucoup de marge de sécurité, avec des accus de grosse capacité (planeur AU1600mA et AAU950mA, avion des NiMh 1200mA pour être plus léger). je rentre de vol, j'accroche mon modèle dans son rack, je connecte son circuit d'entretien et j'oublie jusqu'au prochain vol dans un jour dans un mois. Who know......
CALCUL de R1
J'utilise pour mes calculs la valeur 1/50, puis j'ajuste à la valeur de la résistance standard voisine.
Exemple pour un accu 600mA :
le courant d'entretien Ie est égal à 600/50=12mA
Ce qui donne comme valeur de R1 :
soit U=R*I donc R=U/I avec U en volt et I en Ampère
AAU950mA Ie = 19mA et R1= 1.25/.019 = 66 Ohms
AU1600mA Ie = 32mA et R1= 1.25/.032 = 39 Ohms
AA600mA Ie = 12mA et R1= 1.25/.012 = 104 Ohms
Les valeurs de résistance normalisées sont :
150 Ohms (marron-vert-marron)
120 Ohms (marron-rouge-marron)
56 Ohms (vert-bleue-noir)
47 Ohms (jaune-violet-noir)
33 Ohms (orange-orange-noir)
Mais attention R1 n'est pas seul puisqu'il y a la LED en parallèle. C'est donc la résistance du circuit complet de sortie qu'il faudrai calculer. En pratique pour éviter les calculs, j'ai pris mon multimètre et mesuré. J'obtiens :
Avec 47 Ohms 31.9mA mesuré parfait pour les AU1600mA.
Avec 150 Ohms 11.8mA mesuré parfait pour AA600 un peu faible pour AAU950 mais Ok.
J'ai donc utilisé dans mes circuits des 150 Ohms et 47 Ohms pour être assez standard suivant deux grandes classes d'accu et j'ai mis des petites diodes rouges pour 12mA et des grosses diodes rouges pour 32mA, ceci pour me rappeler facilement, comme moyen mnémotechnique pour petit accu, gros accu.
LES COMPOSANTS
Le LM317 est en boîtier TO 220 avec trois pattes, entrée, sortie et commande Adj (point A sur le schéma - Adj comme Adjustement). Notez bien que la patte sortie est au milieu.
La LED rouge, anode + la patte longue, cathode - la patte courte
L'anode + se soudera en S entre le LM317 et R1;
La cathode - se soudera en D entre la diode et l'accu.
La diode 1N4001 ou autre possède un petit anneau pour marquer le moins. Prenez votre loupe c'est tout petit cette bestiole. Idem souder le moins vers l'accu.
PRIX
Un LM317 vaut 7F chez Selectronik, les résistances 1/4 W valent 2F pièce, une diode rouge 3F, un fil prise connexion Futaba 13F etc...
SCHEMA DU CIRCUIT IMPRIME
Prenez une carte bakélite à bandes cuivrées, coût 13F. Vous pourrez faire un montage toutes les cinq lignes. Il n'y a pas besoin de couper les pistes.
TEST
J'ai fait les mesures. Avec une 150 Ohms mesurée à 150.9 Ohms j'obtiens 12.9mA en sortie. Si je connecte avant la diode j'ai 8.4mA ce qui correspond bien au calcul théorique. (Sur un autre circuit j'ai 11.8mA).
EFFET MEMOIRE
Je teste régulierement avec un capacimétre de précision. Disons en résumé que je n'ai jamais rien noté de significatif, jusqu'à ce jour, sur l'effet mémoire de mes accus de réception en charge permanente. (Sur les accus de propulsion - oui j'ai constaté).
J'ai une fiche informatisée par accu, je vous donne l'exemple de celui-la car il a aussi un test après deux mois de non recharge.
Ces chiffres montrent :
- Qu'il n'y a pas tant de perte par décharge naturelle, restait 757mA pour un accu de 950mA après deux mois sans entretient. C'est même pas beaucoup par rapport au spécification théorique.
- 979mA après une longue période de charge d'entretien. C'est moins que les 1137mA maxi après formattage, mais c'est plus que la valeur de vente 950mA.
SVP ne tirer pas de conclusion générale d'un test sur un accu. Celui la était peu être particuliérement bon. Et surtout n'en tirez pas la conclusion qu'il n'est pas nécessaire de recharger avant de voler, même si un reste de 757mA après deux mois de sommeil le permet.
STRATEGIE DE SECURITE
Cela fait à ce jour, Septembre 2002, plus de trois ans que j'utilise la technique décrite dans les paragraphes ci-dessus.
Ma technique de vérification une fois par an pour le test de mes accus est :
Décharge à 1A pour vérifier qu'ils débitent bien et mesure de leur capacité.
Seul chose que j'ai noté, sur quelques uns, de l'ordre de 1 sur 5, une petite perte en capacité de l'ordre de 20%. Une ou deux décharges completes et recharges et tout redevient nominal.
J'ai un fichier informatique avec tout l'historique pour chaque accus.
VERIFICATION AVANT LE VOL
Avant chaque vol, comme vérification, j'ai un voltmètre en permanence dans la voiture avec une résistance de 33 ohms en parallèle pour tester la tension sous charge.
Je laisse une dizaine de secondes pour vérifier qu'il n'y a pas de chute de tension.
J'ai pratiquement toujours 1,4v par éléments corespondant à la tension maximum de charge, comme le démontre la photo ci-dessus avec un pack de 4 accus Sanyo NiMh de 700mA.
Il m'a été posé la question suivante :
Peut on mettre plusieurs accus en sortie de l'un des circuits LM317 ?
Réponse
En paralléle : On ne met JAMAIS des accus Ni-Cd ou Ni-Mh en parallèle sur une alimentation.
En série : Possible en respectant un maxi de tension total.
Les spécifications du LM317 disent : il faut une différence de tension mini de 3V entre entrée-sortie pour que le LM317 puisse fonctionner, et de 40V maxi. Peu importe la tension de l'accu (LM317 monté en série, géné de courant, donc flottant), il faut vérifier qu'il ne voit jamais (y compris pendant les démarrages - arrêts) dans tous les cas plus que 40V in-out.
Ceci dit, vu le faible prix du LM317, c'est de l'économie de bout de chandelle.
D'autant plus, au pif, une fiche modélisme est le prix d'un LM317
