Un chargeur de batterie au cadmium nickel

Figure 1 : Schéma électrique du chargeur de batterie.

Se montage proposé ici est un chargeur de batteries au cadmium-nickel, simple mais très efficace.
L’avantage de cet appareil est de recharger les batteries en courant constant et d’interrompre la charge dès que la tension maximum de la batterie est atteinte, évitant ainsi tout risque de surchauffe ou de surcharge.
La tension de 12 volts fournie par le secondaire T1 est redressée par le pont redresseur RS1 et filtrée par le condensateur C1, de telle sorte, qu’aux bornes de ce dernier, on obtienne une tension continue d’environ 16 volts qui servira pour alimenter le montage.
La diode zener de 6 volts DZ1 (voir figure 1), permet d’obtenir une seconde tension stabilisée sur 6 volts et qui sera utilisée comme tension de référence.
Le circuit intégré IC1 un amplificateur opérationnel est utilisé ici comme comparateur de tension.
Sur son entrée non-inverseuse est appliquée une fraction de la tension de référence prélevée sur le curseur du potentiomètre R2.
Sur la patte 2, l’entrée inverseuse, est appliquée la tension prélevée sur le diviseur de tension R8-R9.
Après avoir déterminé la tension de charge à l’aide de R2, on peut appliquer la batterie à charger sur la sortie du chargeur.
Si la batterie est déchargée, la tension présente sur l’entrée inverseuse de l’amplificateur opérationnel IC1 se trouve inférieure à la tension présente sur l’entrée non-inverseuse ayant pour conséquence de transférer un niveau logique 1 sur la patte de sortie 6.
Ce niveau haut polarise la base du transistor TR1 le faisant passer en conduction, ce qui provoque l’allumage de DL1 indiquant ainsi que l’alimentation est en phase de charge.
Automatiquement, le transistor darlington PNP TR2 devient lui aussi conducteur et c’est lui qui, à travers de DS1, fournira la tension et le courant de charge à la batterie.
Le transistor TR2, utilisé comme générateur de courant constant, est en mesure de débiter un courant maximum de 400 mA. Ce courant peut être augmenté ou réduit en changeant simplement la valeur de la résistance R7.
Lorsque la tension aux bornes de la batterie en charge atteint le niveau imposé par R2 sur l’entrée inverseuse de l’amplificateur opérationnel IC1, nous aurons une tension supérieure à celle présente sur l’entrée non-inverseuse et, donc, dans cette condition, sur la patte de sortie 6 de IC1, nous trouverons un niveau 0.
TR1 ainsi que TR2 se trouvent désactivés, la LED DL1 s’éteint indiquant que la charge est terminée.
Pour charger un pack de batteries de 9,6 volts obtenu par la mise en série de 8 accus de 1,2 volt, le curseur de R2 devra être tourné complètement vers R1.
Pour charger un pack de 6 volts obtenu par la mise en série de 5 accus de 1,2 volt, il convient de tourner le curseur de R2 complètement vers R3.
Pour connaître la valeur de la tension à appliquer sur la patte 3 de IC1, pour charger des accus cadmium nickel, nous pouvons utiliser la formule suivante :

Tension en entrée IC3 = Tension de la batterie : 1,6

Pour savoir sur quelle position il faut tourner le curseur de R2 pour interrompre la charge de la batterie, nous pouvons connecter sur la sortie du chargeur une batterie chargée, puis, à l’aide d’un voltmètre, contrôler la tension sur la patte 3 de IC1.
On peut aussi procéder de la façon suivante, en ayant toujours une batterie chargée connectée au chargeur : Tourner lentement le curseur de R2 de la position maximum vers la position minimum jusqu’à ce que la LED DL1 s’éteigne.
Il suffit de repérer pour chacune des batteries qu’on a l’habitude de charger, la position du curseur et de faire une marque en regard de sa position.

Liste des composants
R1 = 820 Ω
R2 = 2,2 kΩ trimmer
R3 = 3,3 kΩ
R4 = 6,8 kΩ
R5 = 1 kΩ
R6 = 1,2 kΩ
R7 = 1 Ω 1 W
R8 = 2,2 kΩ
R9 = 3,3 kΩ
C1 = 2 200 μF 25 V électr.
C2 = 100 nF polyester
C3 = 1 μF 25 V électr.
IC1 = μA741
TR1 = NPN BC337
TR2 = Darlington BDX54C
DL1 = LED rouge 5 mm
DS1 = 1N4004
RS1 = Pont redresseur 400 V 2 A
TR1 = Transfo. 230 V - sec. 12 V 1 A

Sauf spécification contraire, les résistances sont des 1/4 W à 5 %.


Figure 2 : Brochage du circuit intégré vu de dessus et des transistors vus de dessous.

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