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[TUTO] Abaisser la tension d'un accu (ex: accu LiPo pour radiocommande)

Canon

Membre Sénior
Salut à tous! :)

Je souhaitais alimenter ma radio Futaba T9CP avec un accu LiPo 3S (11,1V) au lieu du NiCd d'origine (9,6 V) pour avoir plus d'autonomie et moins d'autodécharge, je me suis donc posé la question de savoir si la tension plus élevée était un problème... (Un accu LiPo chargé à bloc sort quand même 12,6 V...) A la lecture de plusieurs avis sur le sujet (dont les commentaires sur les sites de vente), à priori ça ne craint rien...

MAIS

- Il semblerait toutefois que certains modules d'émission en 72 MHz (ce que j'ai) aient mal supporté ce changement d'alimentation en surchauffant et grillant (à supposé que ce soit lié, et non pas dû à une défaillance du module. Ceci étant, je trouve que le mien chauffe déjà pas mal...),
- L'alarme de tension basse est fixée d'origine sur la radio à 8,5 V et non modifiable (en tout cas pour la T9CP, mais c'est le cas aussi pour beaucoup d'autres radios). Cette valeur est adaptée à une alimentation en NiCd ou NiMh, mais bien trop basse pour un accu LiPo (qui pourrait être détruit s'il ne dispose pas de protection, ou pire, s'il dispose d'une protection intégrée, stopper l'alimentation de la radio avec les résultats que vous imaginez...),
- Une charge de l'accu par la prise de charge de la radio est complètement inadaptée aux accus LiPo (pas d'équilibrage).


M'inspirant de ce que j'ai lu sur le net mais n'ayant pu trouver de tuto' valable, je vous fait donc partager ma réalisation.

Voici donc un petit adaptateur à bricoler à base de diodes (qui ont pour vocation première de ne laisser passer le courant que dans une sens, mais ont aussi pour caractéristique secondaire de faire un peu baisser la tension lorsqu'un courant les traverse, et ce d'une valeur constate quel que soit le courant).

Cet adaptateur se place entre l'accu et la radio.

J'ai fait les photos au fur et à mesure du montage (je précise que je ne suis pas électronicien, soyez donc indulgents sur la qualité des soudures ou des explications fournies...)

Cette bidouille présente plusieurs avantages:
  • - la radio reçoit une tension adaptée à celle pour laquelle elle a été conçue,
    - la tension d'alarme de tension basse de la radio redevient fonctionnelle (bon, il ne faut quand même pas traîner pour faire atterrir le modèle...),
    - en cas de branchement accidentel d'un chargeur sur la prise de charge de la radio, l'accu LiPo est protégé (les diodes que j'ai utilisées bloquent le courant en sens inverse jusqu'à 1000V/1A).

Pour ceux souhaitant alimenter indépendamment un récepteur (sensible à la tension) ou des accessoires embarqués, cette astuce peut aussi être appliquée.


Alors, il faut un minimum d'outillage:
  • - un fer à souder (perso, j'ai un Dremel Versatip, presqu'un peu gros pour ce genre de truc),
    - une paire de pinces à becs fins,
    - une pince coupante (mais la plupart des pinces à becs ont cette fonction),
    - une pince à dénuder (pas obligatoire, mais conseillé),
    - un multimètre avec fonction de test de diodes,
    - un support universel (ou "troisième main") (pas obligatoire, mais conseillé),
    - une imprimante (complètement optionnel, mais je trouve que ça fait plus propre).

Au niveau du matériel, il faut:
  • - un cordon d'accu avec prise mâle (acheté tel quel, ou à fabriquer),
    - une prise femelle,
    - de la gaine thermorétractable,
    - deux diodes N4007

Et c'est tout! Pour ce qui est du matos, j'ai tout pris chez Electronique Diffusion (je n'ai pas d'action chez eux, mais ils avaient ce qu'il faut). Le prix de revient est d'environ 3 euros par montage (un peu plus si on doit acheter les prises Futaba en pack de 10).

Voici le matériel que j'ai utilisé:

01materiel.jpg




On commence par s'assurer que les diodes sont bonnes et adaptées avec la fonction de test sur le multimètre. Ici, le seuil de déclenchement est à 628mV (et infini si on teste dans l'autre sens). La diode est donc correcte.

02test1diode.jpg




En assemblant provisoirement deux diodes en série, on remarque que les seuils de déclenchement ne s'ajoutent pas simplement, mais donnent une tension supérieure à celles mesurées indépendamment et que l'on aurait additionnées (ne me demandez pas pourquoi, je n'en sais rien). Le seuil est donc ici de 1610mV (je sais, c'est affiché 1630, j'ai fait la photo avant que l'affichage soit stabilisé, car elles ne sont pas encore soudées, elles tiennent avec une pince). C'est cette valeur qui nous intéresse pour l'abaissement de tension.
Note: j'ai aussi testé avec des diodes N4003, mais le seuil de déclenchement était un peu trop bas pour cet usage (530mV par diode). Pensez à tester chaque diode, car ce seuil peut varier d'une à l'autre, et d'un fabricant à l'autre.

03test2diodes.jpg




On va donc souder ces deux diodes en série. Pour la suite et afin que le montage soit le plus fin possible, on aligne bien les diodes en courbant un peu les pattes (attention au sens des diodes...).

04positiondiode.jpg




On fait ensuite la soudure entre les deux (et on ne souffle pas sur une soudure pour la refroidir...) ;)

05diodessoudees.jpg




On repère ensuite la longueur de fil qui nous sera nécessaire pour le positionnement du système, on coupe seulement le fil rouge (le +), on le dénude sur 5mm environ, on torsade le cuivre et on l'étame. Avant d'oublier, on glisse tout de suite par dessus les deux fils un morceau de gaine thermorétractable transparente suffisamment large pour aussi passer par dessus les diodes.
Note: attention à ne pas trop mettre d'étain sur le cuivre, car il est inévitablement aspiré par capillarité et raidit le câble. Aussi, si vous pouvez, prenez un câble gainé de silicone. Celui que j'ai utilisé a une gaine qui résiste assez mal à la chaleur, même en chauffant modérément.

06filcoupe.jpg




Après avoir adapté la longueur des pattes de l'assemblage de diodes, on le soude sur le fil rouge (attention au sens, la bague sur la diode va du côté radio). On place ensuite une première couche de gaine thermo sur les soudures (c'est optionnel, mais ça met tout à niveau et renforce le montage):

07filgaine1.jpg




On place ensuite une deuxième couche de gaine thermo par dessus les diodes (j'ai choisi du blanc, pour que ce soit bien visible dans le compartiment batterie). Ca protège les diodes et rigidifie le montage:

08filgaine2.jpg




Après avoir rectifié les longueurs des fils noir et rouge (pour qu'elles soient identiques), on fixe la prise femelle destinée à accueillir la fiche de l'accu. Pour une prise Futaba, on s'occupe d'abord des broches.
Note: je n'avais jamais assemblé de fiches type fiches de servo. Voici comment j'ai procédé: j'ai dénudé et torsadé le cuivre sur 3mm, je l'ai serti sur la broche avec une pince à becs, et j'ai assuré la fixation en faisant fondre une goutte d'étain sur le contact. J'ai ensuite serti le serre-gaine avec la pince à bec.

09prisefemelle1.jpg




On insère ensuite les broches dans la prise plastique en deux parties:

10prisefemelle2.jpg




En option, on peut aussi préparer une petite étiquette, pour savoir plus tard ce qu'il y a sous la gaine thermo une fois le montage terminé (d'où la gaine transparente insérée sur le fil en début de montage, qui viendra aussi maintenir le deuxième câble). J'ai d'abord fait le test de réduction de tension avant de glisser définitivement l'étiquette sous la gaine thermo transparente:

11etiquette.jpg




Le montage fini donne ceci:

12fini.jpg




Voici deux photos montrant le test de fonctionnement du système (test avec un accu NiCd, mais peu importe). La tension reçue par la radio est bien abaissée de 1,6 V avec ce montage:

13testsans.jpg

14testavec.jpg




Enfin, une fois dans le compartiment accu de la radio avec le LiPo, le montage est suffisamment fin pour passer sous le capot sans gêner la fermeture:

15dosradio.jpg




Voilà, c'est tout! J'espère vous avoir inspiré... :)

N'hésitez pas à poster vos commentaires ou questions s'il y en a... ;)
 
Je tourne depuis quelques années avec une lipo dans ma T9 en 72 et ma T10 en 2,4.
Aucun souci. Sauf qu'il faut surveiller le seuil de décharge puisqu'il est supérieur au seuil d'origine des NiCd.

Ton montage rassure par une utilisation de la radio plus conforme à ses caractéristiques.
 
Je pense que tu aurais pus mettre les deux diodes tête bêche, une sur chaque fil. Le résultat serait identique, mais on peut directement couper les deux fils de la même logeur.
 
Lagaffe;1960754 à dit:
Je tourne depuis quelques années avec une lipo dans ma T9 en 72 et ma T10 en 2,4.
Aucun souci. Sauf qu'il faut surveiller le seuil de décharge puisqu'il est supérieur au seuil d'origine des NiCd.

Ton montage rassure par une utilisation de la radio plus conforme à ses caractéristiques.

Bonjour,

Je n'ai pas encore utilisé ce principe d'abaissement de tension tout en y ayant pensé (j'attend que mon pack NimH meure ...)
Il m'est venu une idée :

- Chuter de 2x0,7V environ le tension permet à la radio de se retrouver dans les mêmes conditions qu'avec 8 el NimH
- Pourquoi ne pas chuter 0,7V lors de la charge et ensuite 0,7V à la décharge; le résultat serait le même (perte d'environ 1,4V) mais cela pourrait présenter les avantages suivants :
.... Recharger directement par la prise de charge de la radio sans avoir à l'ouvrir. Le pack 3S serait chargé à seulement 11,9 V et non 12,6V; la perte de capacité n'est pas énorme
.... Le bip des 8,5V serait décalé vers 9,2V ce qui n'est pas rédhibitoire
.... Puisque la charge par la prise extérieure à la radio est limitée à 11,9V, l'équilibrage n'est pas systématiquement obligatoire (un équilibrage toutes les dix charges est sans doute suffisant)

Pour cela il suffirait de remplacer le pack 8 el NimH par un pack 3S avec en série (sur la borne positive par exemple) deux diodes 1N400x tête bêche.


Serge .D

Edit : La chute de tension d'une diode 1N400x varie de 0,6 à 0,8V environ selon l'échantillon, selon l'intensité et selon la température(2 mV par °C environ pour le silicium)
 
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