Chargeur LiPo 1cell
Principe Général
Les batteries LiPo sont de plus en plus utilisées car elles offrent de nombreux avantages en terme d'encombrement et de poids. Elles nécessitent par contre une attention permanente, en particulier lors de la charge.
De nombreux chargeur existent dans le commerce, notamment dans le monde du modélisme. Malheureusement en raison d'un courant de charge trop élevé ils sont trop souvent incapables de charger les batteries de très petite capacité (moins de 100mAh). Par rappel, une batterie ne doit pas être chargée avec un courant supérieur à sa capacité (batterie de 100mAh => courrant de 100mA) si on veux éviter de la dégrader.
Nous allons donc étudier la réalisation d'un chargeur à la fois simple et peu couteux capable de charger les batteries LiPo de petite capacité.
Le choix des composants
Un bon chargeur ?
Le chargeur le plus simple se doit d'être une source de tension de 4.2v à courant constant. Mais ce n'est pas suffisant pour faire un bon chargeur car il faut également réduire considérablement le courant de charge si la tension descend sous les 2.9v et stopper la charge si la tension dépasse 4.2v ou que l'intensité est réduite.
Nos critères sont les suivants:
- Pouvoir charger 1 cellule LiPo
- Effectuer toutes les vérifications et automatismes nécessaires
- Proposer un choix facile du courant de charge
- Être simple à fabriquer
Les IC "tout en un"
De nombreux fabricants proposent des IC "tout en un" qui ne nécessitent que quelques condensateurs et résistances. Certains sont disponibles dans des packaging SOIC ou SOT23 plus facile à souder que du TDFN/TQFN. Le choix du courant se fait via une résistance.
Deux composants sortent du lots: le MCP73831 de MicroChip et le LT4054 de Linear.
Ils existent de nombreuses variantes de ces composants selon leur courant de précharge, le tension d'arrêt et leur packaging. Attention à bien lire la Datasheet ! Pour notre prototype nous allons utiliser un MCP73831-2ACI/OT, ce qui correspond à:
- Device: MCP73831 // Single-Cell Charge Controller
- Voltage: 2 // VREG = 4.20V
- Options: AC // IPREG/IREG = 10
- Temperature Range: I // -40°C to +85°C (Industrial)
- Package: OT // Small Outline Transistor (SOT23), 5-Lead
Réalisation
Schéma du chargeur "au choix" alimentation via USB ou 7805.
Le choix des résistances n'est pas fait au hasard et suit une logique binaire (forcément avec des DIPswitch). On peut facilement régler l'intensité de 10mA jusqu'au maximum du composant (500mAh) avec un pas de 10mA. Par exemple en activant R1 => 10mA, en activant R4 => 80mA et en activant R1+R4 => 90mA. On peut s'approcher des valeurs théoriques du schéma en piochant dans la série E24 (et même E12 avec quelques compromis).
- R1: 100kOhm => 100kOhm => 10mA
- R2: 50kOhm => 51kOhm => 19.6mA
- R3: 25kOhm => 24kOhm => 41.6mA
- R4: 12.5kOhm => 12kOhm => 83.3mA
- R5: 6.25kOhm => 6.2kOhm => 161.3mA
- R6: 3.125kOhm => 3kOhm => 333.3mA
Liens
Quelques liens:.