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1)
Alimentation :
L'énergie sera prélevée d'un
adaptateur secteur (500 mA) avec une tension d'alimentation de +12 volts non
régulée (sélecteur en position +12 volts sur l'adaptateur, soit +18 volts à
vide non régulé en sortie).
De par leur simplicité, le filtrage de l'alimentation et la
stabilisation de la tension par un régulateur 7812 n'appellent aucun commentaire.
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2)
Rôle des composants autour du U2400B :
Via un système de
triple commutateurs rotatifs mécaniques, l'accu Cd-Ni à charger se retrouve relié
entre les broches 4 et 11 de IC1 (U2400B), alors que les broches 8 et 1 réunies
reçoivent la tension positive du régulateur. Le circuit détecte la présence de
l'accu et débute peu de temps après la phase de décharge en faisant clignoter la
led rouge " DECHARGE ".
A la mise sous tension,
en l'absence d'accu, cette led rouge est allumée en permanence.
La décharge est
commandée par la broche 10, sur le pont diviseur R13 & R14, qui pilote à son tour
le transistor de puissance T2 à travers les résistances de ½ watt R23 ou R24 ou R25 ou
R26 selon la position occupé par le commutateur mécanique. Le courant de décharge est
ainsi limité selon les indications du constructeur de l'accu.
Comme décrit dans
[ Présentation
], j'ai sélectionné
une durée de charge de 12 heures simplement en reliant la broche 13 à la 7, délivrant
une tension de référence de 3 volts stabilisée par la structure interne de IC1. La
charge débute en faisant clignoter cette fois-ci, la led jaune
" CHARGE ". Le circuit IC1 alimente l'accu en lui envoyant des
impulsions de 100 ms toutes les secondes; ce signal est disponible sur la broche 12 de IC1
et active le transistor de puissance T1 (PNP) à travers les résistances de charge R9 et
R10 en parallèle.
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Lorsque l'accu est
entièrement chargé après les 12 heures prévues, la led jaune cesse de clignoter et
reste allumée en permanence. L'accu peut, dès lors, être retiré de son support.
Par contre, s'il n'est pas retiré du chargeur, le circuit IC1 envoie une
impulsion de 100 ms toutes les 16,8 secondes pour compenser une éventuelle
auto-décharge, ce qui permet de disposer d'éléments toujours chargés de manière
optimale. Ainsi, vous pouvez laisser le ou les accus dans ce mode indéfiniment, sans
risque de surcharges. L'horloge de IC1 est basée sur un oscillateur interne de 200 Hz
calibré avec l'aide des composants R3, R4 et C1 entre les broches 3 et 7 du circuit.
3)
Sécurité du chargeur :
Le U2400B dispose deux
types de protection (une seule est utilisé ici) :
 En reliant la broche 15 à la tension de
référence, nous privilégions l'interruption du cycle décharge/charge en cas de défaut
de tension. Le cycle normal redémarre lorsque la cause du défaut a disparue.
L'autre protection est basée sur
la mesure de la température à la proximité de l'accu au moyen d'une sonde
CTN ; option non retenue ici car l'élévation de température est quasi
inexistante pour une charge sous 12 heures.
4)
La signalisation lumineuse :
Lorsque les leds rouge
et jaune clignotent alternativement, on pourra considérer que l'accumulateur
proposé au chargeur est défectueux ou proche de sa fin de "carrière".
5)
Commutation des seuils de charges et décharges :
Une paire de quadruples
interrupteurs analogiques commandés par le commutateur mécanique permettent de
sélectionner les seuils de détections charge/décharge en fonction du nombre
d'accus.
Comme vous pouvez le
constater, le circuit U2400B est particulièrement performant pour optimiser
l'entretien des éléments Cd-Ni.
6) Evolution de la décharge.
Pile alcaline et accumulateur au cadmium-nickel :
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7) Informations sur la technologie des
accumulateurs au cadmium-nickel :
Anode en hydroxyde de nickel et
cathode en hydroxyde de cadmium ;
Fem : Umoy = 1,2 volts, U en fin de
charge max = 1,6 volts, U en fin de décharge max = 0,8 volts ;
Résistance interne 0,5
ohm ;
Énergie massique (Wm) = 20 à
40 Wh/Kg (c'est le rapport entre la capacité énergétique emmagasinable sur la
masse de l'accu) ;
Avantages : Etanche
et légère ;
Inconvénients : Assez coûteux, sensible au
dioxyde de carbone de l'atmosphère ce qui donne des carbonates irréductibles et
nécessite un changement périodique de l'électrolyte (possible sur les modèles à
très grosse capacité).
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