Dernière mise à jour : 24/07/2011

Présentation

Cette alimentation permet de disposer d'une tension de +5 Vininterruptible : en cas de présence tension secteur, c'estcette énergie qui est mise à profit, et qui sert enmême temps à recharger un ou plusieurs accumulateurs. Encas d'absence tension secteur, le ou les accus prennent larelève. Pour le principe général defonctionnement, voir aussi côté "théorique"expliqué en page Alimentationsecourue par batterie 001.

Schéma

Ca ressemble à une alimentation standard, mais ce n'en est pas tout àfait une...

 class=

Source principale
Tension du réseau EDF de 230 Vac, abaissée à 9 Vacau moyen du transformateur d'alimentation TR1. Redressement doublealternance via les quatres diodes D1 à D4 montées enpont, et filtrage assuré par le condensateur C1. La source detension continue principale est présente au point V1 et vautenviron 11,5 V.

Source de secours
La source de secours issue du ou des accus (notés BAT1 sur leschéma) est disponible au point V2. Cette tension est voisine de9,6 V, voire 10 V quand les accus sont pleinement chargés. Lacharge du ou des accus est assurée en temps normal (quand lesecteur est présent) par un générateur decourant constantconstruit autour de Q1 et Q2, qui fournit un courant de charge assezfaible, de l'ordre de quelques mA, pour ne pas les faire chauffer tropet préserver leur durée de vie (voir avertissements unpeu plus loin). Ce courant est voisin de 10 mA pour des accus dont lacapacité est de 1A/h, ce qui correspond à une charged'entretien au 1/100. Avant une première utilisation, ilconvient de charger "normalement" les accus à 1/10 ou 1/20 deleur capacité nominale (50 mA à 100 mA pendant 10à 15 heures).

Commutation Normal / Secours
La commutation du mode normal (secteur 230 V présent) au modesecours (secteur 230 V absent) se fait très rapidement,grâce aux deux diodes D5 et D6.
  • Tensionsecteur présente - Lorsque le secteur 230 V estprésent, la tension V1 estsupérieure à la tension V2 et c'est la première -plus élevée - qui l'emporte. Des deux diodes D5 et D6 quise font tête (leur cathode sont reliées ensemble, pointV3), seule la diode D5 conduit, D6 reste bloquée. Le ou lesaccus voient un courant circuler dans le sens "entrant", c'est àdire en mode de charge. La tension présente au point V3 ne peutaller vers le ou les accus, puisque la diode D6 est branchée eninverse quand on regarde dans ce sens.
  • Tensionsecteur absente - Quand le secteur 230 Vdisparait, la tension V2 devientprédominante sur la tension V1 (puisque cette dernières'écroule subitement), et c'est cette fois la diode D5 qui sebloque et la diode D6 qui se met à conduire. La diode D5étant bloquée, et de plus étant en sens inversequand on regarde "de droite à gauche", la tension V3 issus desaccus et qui passe par D6, ne peut remonter vers le pont de diodes D1à D4.

Autre tension de sortie ?
Le schéma est conçu pour délivrer une tensionsecourue de +5 V, mais il est bien sûr possible de disposer d'uneautre valeur, il suffit d'adapter le montage en conséquence. Lesélements sur lesquels doit porter votre attention sont lessuivants :
  • le transformateur d'alim TR1.
  • le ou les accus BAT1.
  • le générateur de courant constant (Q1 / Q2) et notament larésistance R2.
  • le régulateurde tension U1. La tension V3 doit êtred'au moins 3 V supérieure à sa tension de sortie, sils'agit d'un régulateur standard.
Il est important que la tension redressée soit supérieured'au moins 1 V à la tension du ou des accus, afin d'avoirconduction et blocage francs des deux diodes D5 et D6 quand le secteur230 V est présent. Par exemple, si vous souhaitez disposer d'unetension secourue de 9 V, vous devez avoir au moins 12 V àl'entrée du régulateur (en V3), régulateur quipourra par exemple être un LM7809. Le ou les accus devra avoirune tension nominale d'au moins 12 V (en V2), et il faudra avoir unetension au moins égale à 13 V avant la diode D5 (en V1).Cette dernière donnée obligera à prendre untransfo de type 230 V / 12 V.

Remarques et avertissement
  • La charge permanente d'accumulateurs, même avec en moded'entretien au 1/100, n'est pas la meilleure solution si les accus nesont jamaisutilisés. Il est plus que très fortementrecommandé de faire travailler les accus, et de lesdécharger une fois par mois au moins (traduisez par "il faut lefaire"). Cette décharge peut être faite de façon manuelle quand vousêtes présent ou de façon automatique. Mais évidement dans ce second casil faut penser à ce qui se passerait si la batterie était déchargée aumoment où l'alarme en a justement besoin...
  • La LED câblée en sortie du régulateur de tension sera depréférence un modèle haute luminosité ou faible consommation, avec unerésistance série de valeur plus élevée que celle indiquée sur leschéma (au moins 2,7 kO, valeur à ajuster bien sûr en fonction de laLED et du courant qui y circulera). En mode secouru (fonctionnement surbatterie), il estintéressant de savoir que la tension désirée est toujours présente maisautant limiter la consommation de courant à cet instant précis.
  • Lecircuit est prévu pour des accus de type CdNi qu'on ne trouve guèreplus à ce jour. Il peut aussi convenir pour des accus NiMh car ici lecourant de charge est de 1/100 de la capacité de l'accu. Avec un accuNiMh, il est très imprudent de monter le courant de charge à 1/10 de sacapacité car il supporte très mal les surcharges. L'idéal (façon defaire professionnelle) consisterait à utiliser un circuitspécialisé dans la charge d'accus NiMh tel un de ceux proposés parTelefunken (U2402, U2405 ou U2407 par exemple), Maxim (MAX712,MAX713 ou MAX2003 par exemple), Philips (TEA1103 par exemple) ouencore National Semiconductor (LM3647 par exemple).

Remplacement accus par pile 9 V ?

C'est tout à faitpossible et même plus simple, mais on ne peut bien sûr plus appeler cemontage une alimentation secourue par batterie ! On remplace le ou lesaccus par la pile 9 V et on supprime le circuit de charge à courantconstant, comme le montre le schéma suivant.

 class=

Conseil :pour une autonomie maximale en absence secteur, utiliser une pile 9 Vde type alcaline et un régulateur detensionà faible chute de tension (LDO, Low Drop Out). Par exemple unLM2940-CT5 (pour un courant de sortie max de 1 A) ou unLP2950-5.0(si le courant demandé en sortie n'excede pas 100 mA) en remplacementdu classique LM7805. Mais entre nous, une petite pile rectangulaire de9 V pour 1 A en sortie...

CATÉGORIES

Copyright © 2019 Des circuits électriques pour radioamateurs.