Besoin de conseil : MAX713 -> USB

[invitec8cade6e]

Salut à tous

Voilà, j'ai décidé de me fabriquer un boitier permettant d'alimenter 2 ports usb (femelles), afin de (par exemple) recharger des téléphones portables n'importe ou. Le boitier est alimenté par 5 piles AA rechargeables en branchant un transfo directement sur mon boitier.

Je doit donc mettre en œuvre moi-même le chargeur. Je me suis donc tourné vers le MAX713.

Vous trouverez mon "étude" sur la question, qui se porte principalement sur le MAX713 (je n'ai pas encore abordé la suite ^^) en pièce jointe "Etude.pdf". Elle contient donc mes calculs et mes schémas.

J'ai aussi joins la datasheet du 713 ainsi que les datasheets sur les piles que je vais utiliser (Energizer AA 2300mAh) ainsi que sur le NiMH (toujours sur Energizer).

J'aurais en fait besoin de conseils :

• Mon étude / schéma sont-il corrects ?
• Puis-je garder un temps de chargement aussi court, et donc garder un courant de recharge aussi important ?
• Mes calculs sur la puissance dissipée m'impose-t-elle d'adjoindre un radiateur sur le transistor ?

En vous remerciant par avance
-----

[invite5637435c]

Bonsoir,

vous devriez optez pour un fonctionnement à découpage de ce circuit, le mode linéaire va chauffer dur...

Le 713 peut être câblé dans un mode de découpage, donc un rendement bien meilleur.

Je vous joins une doc sur le sujet.

[invitec8cade6e]

Ça fait quand même un sacré paquet de composant a rajouter :/
Je ne m'y connais pas trop en alim à découpage...

N'y a-t-il pas un moyen plus simple ? En augmentant le temps de charge par exemple ?

[invitec8cade6e]

Si je prend des accus de 1800mAh et augmente la recharge a 4h, j'obtient un courant de charge d'environs 450mA pour une puissance dissipée de 8,5W. C'est jouable avec ces valeurs ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite5637435c]

Ça fait quand même un sacré paquet de composant a rajouter :/
Je ne m'y connais pas trop en alim à découpage...

N'y a-t-il pas un moyen plus simple ? En augmentant le temps de charge par exemple ?

Que préférez vous, ajouter des composants ou ajouter un dissipateur couteux et encombrant ?
Le découpage est devenu incontournable, il faut utiliser les technologies de son époque, c'est une bonne occasion de démarrer.
Ca n'a rien de sorcier, il ne faut pas y renoncer à la simple vue d'un schéma, d'autant que celui-ci est plutôt simple, vous n'avez pas besoin de tout.

[invite5637435c]

C'est réalisable en linéaire sinon, vous pouvez adopter un temps de recharge plus long comme vous l'avez fait ou conserver les paramètres d'origine et faire "d'une pierre deux coups" en réalisant un chargeur/grille-pain.

[invitec8cade6e]

Bon j'ai regardé rapidement le principe et l'intérêt d'utiliser l'alim à découpage

En mode linéaire je n'aurais pas pus garder une telle capacité d'accus avec un temps de charge décent.

J'ai jeté un œil au document que vous m'avez transmis. Apparemment le courant max de charge est de 1A. Je suis donc obligé d'avoir un temps de charge de 180min (3h) pour avoir un courant de charge de 776,67mA. Ce qui me fait quand même gagner 1h par rapport au linéaire, sans compter la capacité de la batterie

J'ai mis en pièce jointe le schéma modifié en fonction de mes besoins. Par contre je m'interroge sur plusieurs points :

• Dois-je mettre des radiateurs sur certains transistors, et si oui lesquels ?
• Quel courant traverse la LED-RED ? (est-ce une led standard 2V 10mA ?)
• Puis-je utiliser des composants traversants plutôt que des CMS ?

Je ne trouve pas non plus la référence de Q1/Q3/Q4 sur farnell, puis-je utiliser ce transistor à la place ?

http://fr.farnell.com/on-semiconduct...ire/dp/1653604

Gain : 5, Vceo : 80V, Pd : 40W

Je pense que je peut prendre des alternatives aux composant proposés dans le doc de MAXIM du moment qu'ils ont les mêmes propriétés, mais je préfère en être sur


Autres questions un peu plus générales que je me pose...

Je n'ai pas de quoi réaliser moi-même mes PCB (surtout pour la phase de gravure), existe-t-il des sites sur lesquels nous pouvons envoyer des typons (format ARES notamment) ?

Et enfin, concernant l'intensité max circulant dans le montage, y a-t-il une largeur de piste minimale à respecter, de même que pour le diamètres des fils utilisés ?

Merci par avance

[invite5637435c]

J'ai jeté un œil au document que vous m'avez transmis. Apparemment le courant max de charge est de 1A. Je suis donc obligé d'avoir un temps de charge de 180min (3h) pour avoir un courant de charge de 776,67mA. Ce qui me fait quand même gagner 1h par rapport au linéaire, sans compter la capacité de la batterie

Non, ce n'est qu'une doc permettant de se faire la main sur le circuit, il n'y a pas de limitation à 1A, il suffit de modifier quelques composants pour aller bien au-delà.
Par exemple la résistance schunt qui limite le courant max et le Mos en prenant un modèle plus costaud.

• Dois-je mettre des radiateurs sur certains transistors, et si oui lesquels ?
  
  Non aucun.
  
• Quel courant traverse la LED-RED ? (est-ce une led standard 2V 10mA ?)
  
  Oui standard.
  
• Puis-je utiliser des composants traversants plutôt que des CMS ?

Oui bien sûr.


Je ne trouve pas non plus la référence de Q1/Q3/Q4 sur farnell, puis-je utiliser ce transistor à la place ?

http://fr.farnell.com/on-semiconduct...ire/dp/1653604

Gain : 5, Vceo : 80V, Pd : 40W

Non pourquoi si gros, un transistor "vulgarus" NPN genre 2N2222A ou même moins puissant fera l'affaire.
Q3 réalise un "level shifter" pour alimenter correctement le Mos-P en commutation avec une bonne tension de grille, Q1 et Q2 assure une attaque du P-mos en basse impédance.
Comme vous souhaitez réaliser un chargeur pour une tension d'accu bien plus faible vous pouvez attaquer le Mos-P directement avec Q1 et Q2 sans avoir recours à ce "level shifter" Q1.


Je pense que je peut prendre des alternatives aux composant proposés dans le doc de MAXIM du moment qu'ils ont les mêmes propriétés, mais je préfère en être sur

Oui vous pouvez en prenant soin de comparer les caractéristiques principales et la fonction à assurer, dans ce montage il n'y a rien de très critique, on fonctionne ici en tout ou rien à une fréquence relativement faible, c'est en tout cas moins contraignant qu'en linéaire.


Autres questions un peu plus générales que je me pose...

Je n'ai pas de quoi réaliser moi-même mes PCB (surtout pour la phase de gravure), existe-t-il des sites sur lesquels nous pouvons envoyer des typons (format ARES notamment) ?

Oui, par exemple Wurth, il en existe d'autres, faites une "recherche" sur le forum, je sais que plusieurs fois ce sujet a été abordé.

Et enfin, concernant l'intensité max circulant dans le montage, y a-t-il une largeur de piste minimale à respecter, de même que pour le diamètres des fils utilisés ?

Idem, j'avais posté tout ce qu'il faut comme abaque et autres astuces à l'époque dans les sous rubriques de ce forum.

[invite5637435c]

http://forums.futura-sciences.com/el...ctronique.html

[invite5637435c]

Vous pouvez supprimer D4 ici inutile et mettre une résistance de 10K en lieu et place.

Le routage devra respecter quelques règles essentielles essayer donc de coller au plus près à l'exemple, et surtout C2 doit être câblé au plus court car c'est lui qui fixe la fréquence de découpage, de sa valeur dépend la fréquence et aussi la stabilité du montage.
C'est même l'astuce de ce montage qui n'était pas prévu initialement pour un fonctionnement en découpage, c'est une instabilité contrôlée en quelque sorte.

Si vous avez d'autres questions, n'hésitez pas.

[invitec8cade6e]

Merci pour ces précisions

D4 semble être une diode limitant le courant à 8mA (d'après le schéma donné par Maxim), une résistance de 10k ne risque t-elle pas de faire apparaitre un courant variant en fonction de la tension d'entrée ?

En ce qui concerne le transistor de substitution que je vous ai montré (pour Q1/Q3/Q4), je me suis basé sur celui conseillé par Maxim, a savoir le CMPTA06 (Gain :5, Vceo : 80V). Est-ce Maxim qui sur-dimensionne volontairement les composant utilisés ?

Sinon j'ai regardé une nouvelle fois la doc (Energizer) concernant le NiMH :

Recommended Charging Rates

Today’s trend to faster charge times requires higher charge rates than the 0.1 to 0.3C rates often recommended for many nickel-cadmium charging systems. [...]. A charge rate of 1C is recommended for restoring a discharge cell to full capacity. For charging schemes that then rely on a timed "topping’ charge to ensure complete charge, a rate of 0.1C appears to balance adequate charge input with minimum adverse effects in overcharge.

Je ne sais plus trop quoi penser du courant de charge que je doit utiliser... J'ai vu, sur ce forum, plusieurs posts à ce sujet et la valeur qui revient le plus souvent est celle de 0.1C.

Ce qui dans mon cas reviendrait à un courant de charge de 230mA, donc un temps de charge de 10h (soit 600min)....

Sachant que le temps de charge maxi avec le MAX713 est de 264min !?

[invite5637435c]

Merci pour ces précisions

D4 semble être une diode limitant le courant à 8mA (d'après le schéma donné par Maxim), une résistance de 10k ne risque t-elle pas de faire apparaitre un courant variant en fonction de la tension d'entrée ?

Si mais ce n'est pas critique du tout en basse tension d'entrée.

En ce qui concerne le transistor de substitution que je vous ai montré (pour Q1/Q3/Q4), je me suis basé sur celui conseillé par Maxim, a savoir le CMPTA06 (Gain :5, Vceo : 80V). Est-ce Maxim qui sur-dimensionne volontairement les composant utilisés ?

Ce transistor a un Ic=500mA donc un classique, 80V n'est pas indispensable dans votre cas.
Cette référence était surement présente dans la bibliothèque du concepteur, il a pris ce qu'il y avait de plus proche pour les besoins de l'application, comme c'est une carte d'évaluation qui va subir les outrages des manipulateurs on prend une marge sur les besoins réels.

Je ne sais plus trop quoi penser du courant de charge que je doit utiliser... J'ai vu, sur ce forum, plusieurs posts à ce sujet et la valeur qui revient le plus souvent est celle de 0.1C.

Ce qui dans mon cas reviendrait à un courant de charge de 230mA, donc un temps de charge de 10h (soit 600min)....

Sachant que le temps de charge maxi avec le MAX713 est de 264min !?

0.1C n'est pas une règle universelle pour tous les accus existants fort heureusement.
Le plomb par exemple est une technologie qui a rendu commun cet usage de 0.1C, mais 0.2C convient aussi.
Plus le courant de charge augmente plus la température augmente dans l'électrolyte, ce qui peut entrainer certaines réactions dégradantes pour l'accu (vieillisement prématuré => réduction du nombre de cycles).
Une température excessive est une perte par effet Joule donc néfaste au rendement, sous certaines conditions les recombinaisons chimiques se font de manière partielles, ce qui réduit la capacité nominale de l'accu.
De même une surcharge ou un courant trop violent peuvent entrainer sur certaines techno des risques pouvant aller jusqu'à l'explosion comme pour certains type de Lithium-Ion par exemple, ou un risque d'incendie.
Il faut donc un système de gestion adapté à la techno de l'accu pour superviser la charge quand on veut un mode accéléré ou "boosté".
Le Ni-Mh supporte très bien le mode boosté bien que cela diminue les nombres de cycles nominaux, dans la mesure du possible il vaut mieux ne pas aller au delà de 0.5C trop souvent sans quoi la durée de vie sera vite prématurée, ou si l'application le nécessite surveiller de très près la température de l'accu pour éviter un emballement thermique.

[invitec8cade6e]

Je vois...

Merci pour ces explications

Je vais donc prendre un temps de recharge de 180min soit 3h, ce qui reste raisonnable. Ce qui me fait donc un courant de charge de 766,67mA (soit C/3).

Merci encore pour ces précisions

Il se peut que je remonte ce topic si besoin est

J'essayerai dans la mesure du possible de poster le projet complet en pdf, si jamais ça peut intéresser quelqu'un

[invitec8cade6e]

Bon, je re-up ce topic car je viens de finir de réaliser le circuit (j'ai fais ça sur une plaque de prototypage en bakelite avec pastilles)

J'utilise une tension d'entrée de 12V.

J'ai plusieurs questions...

Déjà premier constat : lorsque je branche la batterie et que je branche le circuit sur le secteur, la led de charge rapide ne s'allume pas ! La tension entre FASTCH et la masse est de 1V (mesure voltmetre). (J'ai remplacé D4 par une résistance de 10K comme suggéré par HULK28). J'ai mesuré une tension de 4V aux bornes de la led... et 9V au borne de la résistance de 10K.

Ensuite j'ai un transistor brulant (Q1 je crois) à 126°C ... est-ce normal ? La self elle est aux alentour de 50°C ...

Du coup je ne suis pas sur que mes accus se chargent...

D'ou peuvent provenir ces problèmes ? Sachant que pendant toute la durée de l'assemblage, j'ai vérifié la continuité du circuit à l'aide d'un multimètre.

[invitec8cade6e]

Après avoir mis 2 des 5 piles dans un appareil (manette 360), les accus semble se recharger (j'avais 2 traits de charge sur 3, et maintenant j'en ai 3/3), mais cette led et ces températures m'inquiètent quand même... j'ai peur que le circuit continu de fonctionner en charge rapide (avec un courant important) même si les accus sont chargés

[invitec8cade6e]

UP ! J'ai besoin de conseils svp :/

[invitec8cade6e]

Re-UP

Toujours personne ? :/