lampe de chevet rechargeable par USB

[Xilo]

Bonjour,

Je réfléchis à réaliser une lampe de chevet rechargeable par USB
Certes, il y en a déjà plein dans le commerce, mais je voudrais pouvoir décider de la forme et puis ça peut être amusant de le faire par soi-même.

Je pensais passer par une batterie externe pour téléphone, mais elles sont toutes avec des accumulateurs LI-Ion, et donc sujets aux incendies ou explosions, même pour ceux du type LFP.
Si j'ai bien compris, il faut donc surveiller régulièrement la température et l'absence de gonflement, et donc, que la batterie reste facilement visible/accessible.

Je pensais donc m'orienter vers des accumulateurs NiMh en m'appuyant sur un module de charge USB du commerce pour accus NiMH. La densité énergétique est moindre, mais la place et le poids ne sont pas un problème. J'envisageais une capacité d'environ 7 à 10 Ah et une tension de 3,6V. Le courant demandé serait autour de 1A.

Je réfléchissais au circuit suivant (il est simplifié, il manque notamment un interrupteur pour éteindre les LED), est-ce que vous pensez que c'est réalisable ? l'idée du transistor est de déconnecter la LED de la batterie lorsque cette dernière est en charge, et que le relais est grillé, mais peut-être est-il possible d'abandonner la commutation des masses et d'utiliser les contacts ainsi libérés pour n'alimenter la batterie depuis le module de charge que lorsque le relais est en travail ?

d'ailleurs, y a-t-il vraiment besoin de découpler la batterie de la LED lorsqu'elle est en charge ?

En vous remerciant,
Bonne soirée.




-----

[antek]

Bonjour

- une charge de la batterie peut très bien s'effectuer pendant que la charge normale de la batterie est alimentée
- quelle est la consommation de la led ?
- quel dispositif fournit le +5V ?

Et, pour charger une batterie, il faut un chargeur et pas un simple générateur de tension.
Ce serait acceptable pour un combiné téléphonique de poste fixe fabriqué à 1 000 000 d'exemplaires mais pas pour un bricolage

[Xilo]

Bonjour,
Merci pour votre réponse.

Pour le +5V, ce serait un adaptateur utilisé pour charger un téléphone.
La consommation de la LED (en fait plusieurs) serait entre 0,5 et 1A.

J'envisage effectivement d'utiliser un module de charge NiMh se branchant sur un port USB, comme par exemple celui-ci.
http://https://www.amazon.fr/Chargeu...097PTD4G5?th=1

Par contre, comme ma batterie aurait plusieurs cellules, a priori, mon schéma de câblage ne fonctionnerait pas, mais s'il est possible de charger la batterie en même temps qu'elle alimente la charge, le schéma est beaucoup plus simple et il n'y a plus besoin du transistor ni du relais.

[antek]

Il faut corriger le lien.

Oui, c'est possible.

D'abord donne un lien vers ta led (ça peut beaucoup changer) pour aller plus loin.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Xilo]

oups, au temps pour moi
https://www.amazon.fr/Chargeur-batte...097PTD4G5?th=1
pour les LED, je pensais à 20 ou 50 de celles-ci. Le fait d'en avoir beaucoup permettrait de moduler l'éclairage en mettant un interrupteur à plusieurs positions, dont certaines ne les allumeraient pas toutes.

[Pascal071]

bonjour

avec les Leds à 3,4v nominal, il va falloir un convertisseur pour les alimenter en courant avec 3,2 à 4v de disponible (tension Nimh suivant la charge)

[Xilo]

Ah zut, je pensais pouvoir en faire l'économie en me disant qu'au vu de la fiche technique, la plage de fonctionnement va de 2,8 à 3,6V et que cela permettait de couvrir la décharge de la batterie.
fiche technique

cela ne pourrait pas fonctionner ? (par contre il doit y avoir un sujet lors de la charge de la batterie, car j'imagine que le module de charge l'alimente à une tension légèrement supérieure à 3,6V)

[Pascal071]

Nème répétition dans le forum:
les Leds se pilotent en courant et on ne doit pas les câbler en parallèle, il faut une résistance pour chaque Led.
les valeurs données dans la fiche technique sont les extrêmes mesurés sur un lot de n Leds à 20mA.
donc cette valeur est variable suivant la Led dans le lot...

je te conseillerais donc d'utiliser une batterie 4,8v qui va mesurer 4,4v à 5,4v suivant la charge, 4,8v en utilisation.
si on considère 3,2v env. pour une Led,
une résistance de 82ohm en série avec chaque Led devrait fournir 20mA.

NB: une Led diam. 10mm 10000mcd avec angle 30° éclaire de la même façon qu’une diam. 5mm angle 30° 10000mcd
https://www.gotronic.fr/art-led-5-mm-l5w10k-25984.htm

plutôt qu'un chargeur et des batteries, pourquoi pas directement un bloc secteur 5v 2A ?

[Xilo]

Bonjour,
Merci beaucoup pour ta réponse. J'avoue que j'ai du mal à comprendre ce qui détermine l'intensité dans un circuit (à part s'il n'y a que des conducteurs ohmiques, mais c'est rarement le cas). Je suis preneur si jamais vous avez des liens de sites, voire des références d'ouvrage à recommander sur la question.

l'utilité des batteries est de pouvoir déplacer la lampe n'importe-où dans la pièce ou d'une pièce à l'autre, sans nécessiter de rallonge, ni risquer de se prendre les pieds dans le fil.

[Xilo]

Du coup, il faudrait donc plutôt un module 4 cellules. Si je veux un temps de charge acceptable, il en faudrait plutôt un comme celui-ci
Je prendrais qui consomme 2A en entrée, intensité qui reste compatible avec mon chargeur de téléphone.

En revanche, ça veut dire que j'aurais du mal à allumer la lampe et recharger en même-temps la batterie (de 7 à 10 Ah), dans la mesure où j'envisageais que la lampe ait une conso de 1A et que le chargeur délivre 1,46A en sortie. Ceci dit, c'est peut-être un peu sur-dimensionné pour une lampe de chevet, je vais faire quelques essais avec 20-30 diodes.

Si je souhaite allumer la lampe pendant la recharge, cela voudrait dire qu'elle se retrouverait potentiellement alimentée à la tension qui sort du chargeur, autrement dit 5,8V.

Du coup, si j'ai bien compris, il faudrait donc que je mette aux bornes de la lampe un circuit qui y limite la tension à 4,4V (équivalent à la batterie déchargée), chaque led étant ensuite en série avec une résistance qui occasionne une réduction de la tension à 3,2V de la diode pour un courant de 20mA ?
dessin2.png
En vous remerciant, bonne soirée
P.S. ce serait plutôt un module régulateur et non abaisseur comme écrit sur le schéma.

[Pascal071]

les Leds: https://www.sonelec-musique.com/elec...eorie_led.html
si tu tiens à une batterie, alors Nimh 4v8 et chargeur adéquat.
https://www.amazon.fr/Gecoty%C2%AE-B...lbWF0aWM&psc=1
il faudra un bloc secteur USB, et un inverseur charge-utilisation sur le fil +

[Pascal071]

pour réguler à 5v les Leds, il y a ça: https://www.aliexpress.com/p/tesla-l...RoCE3QQAvD_BwE
2,6v à 6v vers 5v

[Xilo]

Bonjour,
Merci pour tes réponses et pour les liens.

Afin de pouvoir utiliser la lampe pendant la recharge, je me demandais si on pouvait modifier un peu le circuit.

Idéalement, j'aimerais bien trouver une solution pour que la charge n'absorbe qu'1 à 1,5A, ce qui me laisserait environ 500mA pour la lampe.
Je m'étais dit que peut-être, avec un relais, on pouvait faire en sorte de mettre en parallèle deux à deux les cellules de la batterie, ce qui permet de recharger chaque série de 2 avec un module séparé, sur une tension plus basse que l'USB, et donc de limiter le courant en entrée ? (j'avais vu un module pour 4 cellules qui pompe 2A et ne délivre qu'1,4A à la batterie.)

J'ai donc fait le schéma suivant. A priori, si le relais grille, la batterie ne se charge pas, mais aucun court-circuit n'est provoqué (j'ai représenté l'état repos sur le schéma) .Il resterait la possibilité qu'un inverseur commute et que l'autre reste collé, mais ça parait peu probable.De toute façon, il faudra sans doute que je mette des fusibles 1 ou 2A ainsi qu'un fusible thermique

[Pascal071]

Bonjour

non pour le schéma:
- chaque diode avec 1A va faire chuter de 1v env
avec des diodes Schottky, env. 0,5v
- il n'y a pas de point milieu au bloc Nimh 4,8v

plutôt comme çà:
si secteur -> charge et leds sur 4,5v fourni par le secteur
sinon -> leds sur bat. Nimh 4v8

la diode schottky 3A permet d'égaliser la tension avec charge / sans charge

[Xilo]

Bonjour,
Merci pour ta réponse. J'ai effectivement oublié la chute de tension dans les diodes.

Pour le point milieu, je pensais utiliser des piles rechargeables NiMh en série plutôt qu'un pack. Y a-t-il une différence de fonctionnement entre les deux ?

ton schéma est plus simple, et je pensais à une amélioration : afin de profiter de toute l'intensité offerte par le chargeur lorsque la lampe est éteinte, on pourrait remplacer l'interrupteur de la lampe par un interrupteur 3 points (un interrupteur de va et vient) avant le relais, qui permette de recharger la batterie avec un autre module de charge plus puissant. Quand la lampe est allumée, la batterie serait rechargée par un module ne consommant pas trop, et quand la lampe est éteinte, la batterie serait rechargée par le module plus puissant, les deux modules ne fonctionnant jamais en même temps, bien évidemment.
J'essaie de faire un schéma prochainement.
Bonne journée

[Pascal071]

bonjour

lampe allumée ou pas, c'est le bloc secteur qui recharge la batterie ET qui alimente le chargeur,
il charge alors au max de ses possibilités puisque la batterie n'est pas sollicitée par la lampe.

[Xilo]

Bonsoir, merci pour ta réponse.

en fait, c'est le bloc secteur qui m'inquiète.
Il est dimensionné pour 2A.

Si on dit que le module de charge consomme 2A et la lampe 0,5A, vu qu'ils sont alimentés en parallèle ils devraient demander 2,5 A au bloc secteur et donc le faire surchauffer, non ? C'était pour ça que je pensais à deux modules de charge différents.

Est-ce que des accus en série sont équivalents à un pack ou le pack a un fonctionnement différent ?

Bonne soirée

[Pascal071]

Bonsoir
Un pack 4v8 est simplement un assemblage de 4 batteries 1,2v en série.
Le chargeur m'a l'air bien généreux avec 1,46A dans la batterie sans controle de température !
Il faut un chargeur moins rapide, ou un bloc 5v 3A

[Xilo]

Bonjour,
Merci beaucoup pour ta réponse.
Je pense utiliser des accus de 5000mA.
En faisant des recherches, j'ai vu qu'il ne fallait pas dépasser un courant de charge de 0,1 à 0,2 C donc 1 A max ?
Bonne journée

[Pascal071]

bonjour

c'est vrai. pour charger plus vite (§ nos chargeurs pour électro-portatif) le chargeur dot être intelligent, et contrôler la température et l'équilibrage de chaque cellule..

il faut trouver un chargeur nimh 4v8 0,5 à 1A qui accepte 5v en entrée, pas évident..

[Xilo]

Merci pour ta réponse, j'ai trouvé
celui-ci

[Pascal071]

ok, il faudra souder 2 résistances pour charger Nimh 4S:

[Xilo]

Merci pour ta réponse
Aïe, je n'ai pas l'habitude de souder sur du CMS, mais le faible prix du module permet d'avoir une deuxième chance sans trop de frais

[Pascal071]

tu peux aussi souder 2 résistances 1/4w en hauteur
voir même 1/8w, plus petites.

[Xilo]

Bonsoir,
Merci pour ta réponse.
J'aurais deux questions :
- concernant le module régulateur des LED, est-ce qu'il ne risque pas de trop décharger les accus, les faisant passer sous le minimum de tension recommandé et appelant un courant toujours plus important au fur et à mesure de la décharge ? (j'ai cru voir qu'il valait mieux ne pas décharger les accus nimh à moins de 1V ? )
- Je tente un dernier schéma : je me dis que 500mA, ça risque de faire un temps de charge long pour des accus de 5000mAh. Or, j'ai vu un module de charge à 800mA, mais pour 3 cellules maxi.
Si j'ai un bloc secteur de 2A 5V, je me dis que si je charge deux séries de deux cellules avec un module de charge chacune, débitant 800mA aux alentours de 3V, il devrait me rester a minima 400mA pour la lampe et le relais, et peut-être même a minima 500 à 600mA si les pertes dans le circuit ne sont pas trop importantes (je n'ai pas vu de radiateur sur les modules de charge).

Du coup, j'ai refait un schéma avec un point milieu. Est-ce que les phototransistors des optocoupleurs amène une chute de tension trop forte ou c'est gérable ?
Dans le cas contraire, je pourrais mettre deux relais, il faudra que je vérifie que la défaillance de l'un ne génère pas de court-circuit...

Sinon, je pourrai prendre un module débitant 1,46A, avec des accus de 10000mAh, mais ils sont nettement plus onéreux.

Bonne soirée,

[Pascal071]

bonjour

tu es plein de bonne volonté mais tu n'as pas les connaissances réelles des composants..
un opto coupleur ne "drive" pas plus de 10mA, ce n'est pas un relais.

au lieu d'un chargeur téléphone, dont on ne sait s'il va réellement fournir 2A, (500mA sans gestion USB)

utilises plutôt un bloc secteur 5v 3A, le montage global sera plus simple et fiable.

[Xilo]

Bonjour,

En effet, je m'intéresse à l'électronique et l'électricité mais je progresse lentement... J'ai plusieurs fois essayé de lire des livres ou des cours sur internet, mais j'ai du mal à tout bien comprendre. Je ne prétends pas devenir électronicien ou électrotechnicien, qui sont des métiers à part entière et donc ne s'apprennent pas en deux coups de cuillère à pot, mais à force de lire et d'essayer, je finirai peut-être par avoir un déclic et réussir à faire des montages simples sans devoir embêter d'autres personnes.

Effectivement, le bloc 3A serait plus favorable, mais un utilisateur pourrait avoir l'idée de brancher la lampe sur un chargeur de téléphone.
Je crois avoir trouvé un schéma avec deux relais, en utilisant un des inverseurs du premier pour commander le deuxième.
Si j'ai bien vu :
- aucune charge est déclenchée quand les séries de 2 accus sont en série.
- Si le premier relais ne se déclenche pas, la batterie ne se charge pas.
- Si le deuxième relais ne se déclenche pas, seule une partie de la batterie se charge,et la lampe ne peut pas s'allumer, mais il n'y a pas de court-circuit
Afin de couvrir les cas bizarres, où un inverseur, voire un relais resterait collé dans une position, je compte mettre des fusibles 1A sur le + de chaque série de batterie ainsi que celui de la lampe, ainsi qu'un fusible thermique au niveau du point milieu.

[Pascal071]

OK, j'ai du mal à suivre le circuit, mais pourquoi pas.. avec des chargeurs Nimh 2v4.

Pourquoi une diode zener sur le 5v?

A savoir: Un relais 5v consomme 100mA

Pourquoi fixer sur un chargeur téléphone USB ?
Une alim. 5v 3A avec prise jack standard éviterait la confusion chargeur usb telephone

[Xilo]

Merci beaucoup pour ta réponse.
Ah oui, effectivement une alim avec câble coaxial éviterait les confusions.
L'avantage du chargeur de téléphone, c'est que tout le monde en a un et que c'est un appareil standard. Si je prends une alim 5V, elle ne servira vraisemblablement qu'à ça.
je me suis dit qu'il y avait potentiellement un problème sur mon schéma, si jamais le pôle négatif du module de charge n'est pas isolé du 0V USB, cela créerait un court-circuit au niveau du point milieu. Du coup, j'ai modifié le schéma en faisant en sorte que le deuxième du premier relais (à droite) soit un interrupteur sur le pôle négatif du deuxième (à gauche) et non positif. J'ai représenté les masses en gris pour que ce soit plus clair.
Si en revanche il faut absolument que les pôles négatifs et 0V du module de charge soient isolés, il me faudra rajouter un relais.

La diode correspond à la diode de Schottky que tu avais indiquée entre le 5V et les diodes.

Oups, je me suis trompé, je renvoie un schéma

[Xilo]

Du coup, je n'arrive pas à faire sans un troisième relais, à moins de renoncer au conditionnement de la charge de l'accu de gauche à la rupture du point milieu (qui suppose que le relais tout à droite fonctionne.)
Cette condition n'est peut-être pas nécessaire si les fusibles 1a suffisent à protéger les modules de charge et la batterie.

J'ai mis des couleurs :
- le +5V USB en rouge
- le + de la batterie en orange
- la commande des deux relais de gauche en vert
- les masses en noir.



Bonne soirée