Chargeur 12V/12V

Quelques émetteurs RC sont alimentés par une batterie de 12V. Les modèles TF6 et TF7 de l'auteur sont de ce nombre. Si la recharge à la maison ne pose pas de problème, il n'en est pas de même sur le terrain ou... en vacances!
Pas question en effet de se servir de la batterie 12V de la voiture, car charger 12V avec 12V, c'est impossible!
Du moins c'est ce que vous croyez peut-être ! Le chargeur décrit ci-dessous va vous démontrer le contraire!

1 Etude théorique

C'est très simple: il s'agit d'un doubleur de tension pour courant continu. Reportons nous à la figure 1. Tout d'abord nous y trouvons un classique oscillateur RC construit avec les inverseurs N1 et N2 d'un 4069, qui en contient six. Cet oscillateur délivre un créneau rectangulaire à environ 4 kHz. Les quatre inverseurs N3 à N6 donnent du "muscle" à ce créneau. Ils permettent ainsi l'attaque du commutateur à transistors. Le niveau haut du créneau fait conduire T1 et bloque T2, tandis que le niveau bas fait le contraire. Dans le second cas, C1, se charge à travers D1 et T2, sous 12V. Dans le premier cas, les 12V de charge de C1 se connectent en série avec les 12V de l'entrée donnant ainsi une tension totale voisine de 24V, qui charge C2.
D2 interdit la décharge de C2 en retour vers l'entrée.


 

La tension doublée est appliquée sur les entrées de deux régulateurs LM31 7 montés en régulateurs de courant. Le courant de sortie est donné par la relation:               Is   =   1,25 /  Rs
       Avec Rs = 12 W on obtient 100 mA.
         Avec Rs = 24 W on obtient 50 mA.
Les diodes D3 et D4 empêchent le claquage des régulateurs lors du branchement de la batterie à charger, le chargeur étant à l'arrêt. Des diodes Leds convenablement shuntées visualisent le courant de charge.
Normalement les deux sorties peuvent charger des batteries de 12V (10 éléments Cd-Ni) et même une batterie de 12V et une batterie de 4,8V en série. Ce résultat est possible par l'utilisation des LM317 dont la chute de tension interne est seulement de 1,25V.
Les générateurs de courant constant ainsi réalisés assurent que le courant de charge est toujours de 50 ou 100 mA quelle que soit la tension de la batterie connectée. Même la sortie en court-circuit, le débit ne dépasse jamais la valeur programmée.
Bien entendu, vous pouvez modifier dans une certaine mesure les valeurs prévues, il suffit de recalculer les résistances Rs en fonction de l'intensité désirée, avec la formule ci-dessus.






2 Réalisation

Voilà un excellent exercice de départ pour un débutant en électronique. C'est très simple et il n'y a aucun réglage. Ça marche, la dernière soudure encore tiède

   1   Liste des composants 

1          4069
1          BD135 (ou 137 ou 139)
1          BD136 (ou 138 ou 140)
4          1N4002
2          LM317T
2          leds rouges de 5 mm
1         100kW
1         220 kW
1          12 W
1          22 W
1         24 W
1         68 W
1        1 nF MKH
2       47 µF Ch. 63V.
1       support DIL 2 X 7 br.
6       picots à fourche (facultatifs) 
         pour branchements.

                   2   Le CI

Voir figure 2. 
Tracé très simple sur de l'époxy
simple face de 15/10
Etamage puis perçage général à 8/10. 
Agrandir ensuite les trous d'angles
à 25/10, les trous de D1, D2, D3, 
D4, C1, C2, et des BD... à 10/10. 
Enfin à 12/10, les trous des  LM317.

      
    3     Montage et essais 
 
 

          Commencer par la pose du strap, sous le 4069, puis monter et souder le
support DIL. Souder les résistances et condensateurs. Puis passer aux diodes et transistors. Pour les BD... la figure montre que la métallisation est tournée vers les LM317. Pour ces derniers c'est l'inverse, elle est tournée vers les BD... Le sens des diodes ne pose pas de problème, le trait étant bien visible sur les boîtiers. Tous ces composants ne sont pas très fragiles et peuvent supporter les sévices des électroniciens en herbe!
Si vous choisissez la solution luxueuse des picots à fourche, il faudra avant le câblage ci-dessus procéder à leur sertissage. Percer un peu en dessous du diamètre de la partie crantée et emmancher à force, puis souder.
Vous pourrez constater sur la photo que nous avons opté pour une solution plus économique en récupérant les fils des diodes et en les formant en guise de cosses rondes.
Après une bonne vérification, monter le 4069 et raccorder à la batterie primaire de 12V. Mesurer que la tension atteint 22V aux bornes de C2. Relier les bornes de sortie directement à un milliampèremètre de calibre suffisant et trouver respectivement 50 et 100 mA sur les sorties, avec allumage de la Led.
C'est terminé. Il vous reste à mettre ce montage dans une boîte quelconque et à l'utiliser. Avec ce chargeur, plus jamais de batterie à plat! Il suffit d'alterner un vol et une recharge. Comme le vol dure moins longtemps que les bavardages qui s'en suivent, la batterie a le temps de récupérer son énergie!