Chargeur pour batterie de 12V

[Yex2]

Bonjour a tous et bonne année !

Je termine un chargeur 12V dont j'ai vu le design dans les spec du LM350. Voici le design:



Ce design ce trouve à la page 9 du spec sheet du LM350.


Je l'ai assemblé sur un circuit temporaire (bread board) mais je ne suis pas certain s'il fonctionne car je lis de bien drôle de valeur. J’aimerais bien valider le tout avant de le souder de façon permanente.

Par exemple, sans charge (aucune batterie branchée), j'obtiens un voltage de 26.2 V à la sortie (patte nu.2 du LM301). J’ai ± 25.9 V à la patte nu.3 du CI, donc il ne conduit pas et la DEL est allumé.

Lorsque j’appuis sur START, la DEL s’éteint le moment que je presse la switch mais se rallume aussitôt que j’arrête de presser.

Voici mes questions :

A) Comment fonctionne le circuit ? Qu'est-ce qui commande l'arrêt de la charge ?

B) Pourquoi le voltage à vide correspond à ± la valeur maximal du transfo ? Ne devrait-il plutôt ne jamais dépasser ± 14.5 V ?

C) D’après vous la DEL indique la fin de la charge ou l’inverse ?

D) À quoi sert la capacitance de 1000 pF entre la patte 1 et 8 du CI ? Voici le spec sheet du LM301A. On voit souvent un condensateur entre les pattes 1 et 8 mais je ne trouve pas d’explication…

Merci d'avance pour vos réponses,

Yex2
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[DAUDET78]

Par exemple, sans charge (aucune batterie branchée), j'obtiens un voltage de 26.2 V à la sortie (patte nu.2 du LM301). J’ai ± 25.9 V à la patte nu.3 du CI, donc il ne conduit pas et la DEL est allumé.

Tu as une erreur de cablage , ou un circuit HS, ou une erreur de résistance. A vide, tu dois avoir une tension de l'ordre de 14V et la DEL est allumée . Attention, sur ton schéma, il manque le numéro 6 de la broche de sortie du LM301

Lorsque j’appuis sur START, la DEL s’éteint le moment que je presse la switch mais se rallume aussitôt que j’arrête de presser.

Sans charge, c'est normal

A) Comment fonctionne le circuit ? Qu'est-ce qui commande l'arrêt de la charge ?

Tant qu'il passe du courant dans la batterie, Celle-ci est chargée avec un courant limité par le LM350 et une tension de 16,5V (beaucoup trop haut pour une batterie au plomb, il faudrait 14,6V). Lorsque le courant passe en dessous de 0,38A, le LM301 bascule et la tension est réduite à 14V (beaucoup trop haut pour une batterie au plomb, il faudrait 13,5V en tension de floating), la LED s'allume

B) Pourquoi le voltage à vide correspond à ± la valeur maximal du transfo ? Ne devrait-il plutôt ne jamais dépasser ± 14.5 V ?

Erreur ou circuit HS

C) D’après vous la DEL indique la fin de la charge ou l’inverse ?

La fin de charge si "On"

D) À quoi sert la capacitance de 1000 pF entre la patte 1 et 8 du CI ?

Le LM301 est un vieux circuit ... qui n'est pas compensé (donc instable) pour toute les valeurs de gain . Voir page 5 de la datasheet du LM301

PS 1: Le fait qu'il n'y ait pas de limitation de courant réglable
Le fait que les tensions de charge et de floatting soient mal calculées
.... me laisse septique sur ce schéma
PS 2: Le fait que le LM301 soit utilisé avec une tension en mode commun quasiment égale à sa tension d'alimentation positive empêche d'utiliser un autre circuit
PS 3: Si le secteur disparait alors qu'une batterie est en charge ..... ça peut fumer !

[Tropique]

B) Pourquoi le voltage à vide correspond à ± la valeur maximal du transfo ? Ne devrait-il plutôt ne jamais dépasser ± 14.5 V ?

A cause de la résistance de 500 ohm qui assure le maintien de charge quand la charge est terminée.

Si tu ne veux pas de cette fonction, tu peux la supprimer.

[azad]

Rassures toi,tu n'as probablement aucune panne dans ton circuit.
La patte "adj" de ton régulateur étant à un potentiel élevé, il est normal que ta tension de sortie à vide soit si élevée. En fait ce que tu as est une régulation à courant constant.

[A voir en vidéo sur Futura]

[azad]

### erreur ###
tu as (grace à R6) une limitation de courant. Mais pas comme je le disais un peu trop vite, une charge à courant constant.

[Yex2]

Bonne année Daudet78,

Merci pour ces réponses très instructives. J'ai quelques questions additionnelles

Premièrement, pour le calcule des tensions, j'arrivais au même chiffre que toi : 16.56 V et 14.00 V.

À la page 5 du data sheet du LM350, on trouve ceci : .

Si j'ai bien compris, Vout = 1.25(1+ R2/R1). Dans le schémas du chargeur, R2 = (R1 || R4) R4 varie de 15k à infinité selon l'état de la patte 6 du LM301 (j'avais bien noter l'absence de cette patte dans le schémas d'origine, merci). Et R1 = (R2 + R3)

Donc la formule devrait se récrir >> Vout = 1.25(1+ (R1 || R4) / (R2 + R3))

C'est comme ça que je suis arrivé aux valeures suivantes de 16.56 V à 14.00 V (selon la sortie du LM301)

Je suis d'accord que le floating charge devrait être à ± 13.5 V mais es-tu certain que le voltage de charge doit être égale au voltage de tension d'une batterie chargée (14.5 V) ? Pour ammener une batterie à 14.5 V, il me semble que ça prends que 14.5V parce qu'il y aura sûrement des drop de voltage lorsque le courant va débitter. 16 V théorique ce n'est peut-être pas trop. Quand pensez-vous ?

Tu as une erreur de cablage , ou un circuit HS, ou une erreur de résistance. A vide, tu dois avoir une tension de l'ordre de 14V et la DEL est allumée .

Je vais vérifier une autre fois mais pour le câblage je suis pas mal certain qu’il est bon. J’ai aussi vérifier les valeurs des résistances et elles sont assez exactes. Je suis d'accord avec toi. Ça devrait donner 14V. Je pense que je vais tout défaire et refaire à nouveau. J'ai peut-être stupidement inversé des résistances...

Lorsque le courant passe en dessous de 0,38A, le LM301 bascule et la tension est réduite à 14V (beaucoup trop haut pour une batterie au plomb, il faudrait 13,5V en tension de floating), la LED s'allumeErreur ou circuit HS La fin de charge si "On"Le LM301 est un vieux circuit ... qui n'est pas compensé (donc instable) pour toute les valeurs de gain . Voir page 5 de la datasheet du LM301

Je cherche à comprendre.. Tu écris, lorsque le courant passe sous 0.38 A, le 301 bascule et la tension est réduite à 14V (float charge).

Le courant de 0.38A passe par R6 et crée une chute de tension de 0.076 V aux bornes de R6. Et la patte 3 du 301 est branché entre R2 et R3. Le diviseur de tension me donne également une chute de ± 0.08 V à cette endroit.

Si j’ai bien compris : quand ça débite au dessus de 0.38 A, la chute de tension est supérieur à la référence (patte 3) et la sortie du 301 = 1, donc la tension maximale du LM350 est donnée (± 16V). Lorsque la chute de tension aux bornes de R6 est inférieur à 0.8V (<0.38A), la sortie du 301 = ± 0, le LM350 donne son minimum (14V dans ce cas-ci) et le DEL s’allume pour indiquer la fin de charge.

Yé !, je me sent plus intelligent ce matin…

PS 1: Le fait qu'il n'y ait pas de limitation de courant réglable
Le fait que les tensions de charge et de floatting soient mal calculées
.... me laisse septique sur ce schéma

Je fais ce circuit parce que j’ai besoin d’un chargeur qui ne se limite pas justement. Je possède déjà un chargeur dit « intelligent », mais il est tellement intelligent qu’il n’en fait qu’à sa tête… . De toute façon, le LM350 est limité à 3A, alors pas trop de danger de tout détruire…

PS 2: Le fait que le LM301 soit utilisé avec une tension en mode commun quasiment égale à sa tension d'alimentation positive empêche d'utiliser un autre circuit

Je ne comprends pas cette remarque. Peux-tu l’élaborer ?

PS 3: Si le secteur disparait alors qu'une batterie est en charge ..... ça peut fumer !

Pourrais-ton protéger le tout avec une bonne diode en série avec R6 ?

Autre question, sans réponse, quelle est la fonction du condensateur entre les pattes 1 et 8 du 301? J’avais pas de 1000 pF sous la main. La plus proche valeur que j’avais était de 2.2 nF. Est-ce que ça change quelques chose ? C’est quoi sa fonction ?

Merci,

Yex2

[Yex2]

A cause de la résistance de 500 ohm qui assure le maintien de charge quand la charge est terminée.

Si tu ne veux pas de cette fonction, tu peux la supprimer.

Bonne année Tropique,

Tu dis la résistance de 500 O assures le maintient de la charge ? Comment ?

Est-ce que je dois calculer de cette façon :

(Vin - V float) / 500 >> (26 V - 14 V) / 500 = 0.024 A.

Donc en ajustant la valeur de cette résistance, je peux ainsi ajuster le courant de maintient de charge ? C'est bien ça ?

Merci,

Yex2

[Tropique]

Est-ce que je dois calculer de cette façon :

(Vin - V float) / 500 >> (26 V - 14 V) / 500 = 0.024 A.

Donc en ajustant la valeur de cette résistance, je peux ainsi ajuster le courant de maintient de charge ? C'est bien ça ?

En gros, oui, mais cette résistance sert également à compenser les consommations internes sur la sortie: LED, AOP, diviseur.

[Tropique]

Est-ce que je dois calculer de cette façon :

(Vin - V float) / 500 >> (26 V - 14 V) / 500 = 0.024 A.

Donc en ajustant la valeur de cette résistance, je peux ainsi ajuster le courant de maintient de charge ? C'est bien ça ?

En gros, oui, mais cette résistance sert également à compenser les consommations internes sur la sortie: LED, AOP, diviseur.

[Yex2]

A cause de la résistance de 500 ohm qui assure le maintien de charge quand la charge est terminée.

Si tu ne veux pas de cette fonction, tu peux la supprimer.

Eureka, le circuit semble fonctionner maintenant.

A) le LM350 que j'avais était brûler. Bravo le contrôle de qualité...

B) maintenant j'ai compris pourquoi la présence de la résistance de 500 O affectait également les résultats comme tu me le précisait plus haut Tropique. En absence de charge, il n'y avait pas de courant qui circulait. Donc pas de chute de potentiel entre la patte 3 et 2 du LM350. Conclusion, patte 2 = patte 3, Vout = Vin. En absence de batterie connecter au curcuit, il faut enlever la résistance de 500 O afin d'avoir les bonnes lectures des deux étapes du chargeur.

Je commence à bien comprendre le circuit. Il me reste à comprendre la fonction du condensateur entre les pattes 1 et 8 du LM301. Quel est sa fonction et est-ce que sa valeur est critique ?

Je me rend également compte que les valeurs des résistance sont assez critiques. Par exemple, la chute de tension dans RS au moment de la charge doit correspondre au diviseur de potentiel entre R2 et R3 afin que le LM301 bacule au bon moment. J'aurais tendance à changer R2 et R3 pour un pot de 500k de haut précision et ajuster R1 en conséquence ± 5.5 k et R4 à ± 45k. En fait selon mes nouveaux calcules je favoriserais quelques chose qui ressemble à ça. R2 et R3 serait maintenant un POT de 500K ajusté afin d'équilibrer avec la valeur réel de RS.

Valeurs modifiées en charge >> Vout = 15 V
RS 0.1 (si valeur exacte, le pot est ajuster pour R2 et R3 donné plus bas)
R1 5500
R2 32
R3 468
R4 45000

Valeurs modifiées en float >> Vout = 13,5 V
RS 0.1
R1 5500
R2 32
R3 468
R4 45000

Qu'en pensez-vous ?

Merci,

Yves