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Comment fabriquer un chargeur LiPo USB basé sur MCP73831

jeudi 9 mai 2013

Cet article a été rédigé pour Pobot à l’initiative de Farnell, fournisseur de composants électroniques et électriques.

Le montage d’un chargeur de batterie au lithium prend environ une heure à réaliser.

En plus d’être un projet amusant et enrichissant, c’est aussi l’occasion idéale pour vous débarrasser de vos vieux chargeurs NiCd et NiMh, ou encore, d’utiliser vos batteries de téléphone usagées.

 Le matériel nécessaire

Le chargeur USB que nous allons réaliser est basé sur un IC MCP73831 de Microchip et comprend les caractéristiques suivantes : un courant de charge ajustable entre 15 mA et 500 mA pour des batteries LiPo 1 élément et une tension de charge standard d’environ 4.2V.

Le circuit est disponible avec une tension de charge allant jusqu’à 4.5V. Veillez donc bien à vérifier la tension et le courant avant d’effectuer votre achat.

Le montage du chargeur nécessite également d’autres composants parmi lesquels :

- une alimentation électrique à tension constante de 5 à 6V. Des connecteurs USB peuvent également être utilisés pour l’alimenter. Toutefois, lorsque la source USB est à 150mA, le courant de charge ne doit pas excéder cette valeur. Des résistances externes peuvent donc être utilisées pour ajuster le courant de charge.

- un signal d’alerte pour vous indiquer la fin du chargement. Pour cela, utilisez un voyant d’alarme extérieur LED, simple et efficace.

- des composants passifs (résistances, condensateurs)

- les connecteurs de votre choix pour la batterie et la connexion à l’USB ou à l’alimentation 5 volts.


 Schéma

Voici le schéma type tel que la documentation de Microchip le propose :

PNG

 Comment procéder au montage

Outre les deux connecteurs, il est possible d’utiliser uniquement la technique de montage en surface (en anglais SMED), avec une puce en paquet SOT-23. Bien que les connecteurs à souder pour les résistances 0805 soient petits, le soudage peut se faire avec un fer classique. Le circuit imprimé de Eagle est vendu à un prix raisonnable. Laen, responsable du site d’électronique DorkbotPDX, propose une multitude de circuits imprimés bon marché.

Une fois configuré et allumé, le chargeur prend environ 40 minutes pour atteindre les 4.2V. Les chargeurs standards (1000mAH) mettent environ une heure et demie pour s’alimenter.

 Alternatives

Si la soudure CMS vous fait peur, vous pouvez utiliser un des produits existants, comme le PowerCell, un circuit intégrant le convertisseur MCP73831 avec connecteur USB intégré qui permet également d’alimenter un circuit électronique en 5V à 600 mA ou en 3.3V à 200 mA grâce à un convertisseur "boost" TPS61200.

Il dispose d’un verrouillage lorsque la tension passe en-dessous de 2.6V et une protection de surchauffe. Attention, il n’y a pas de protection contre les inversions de polarité. Si vous décidez d’utiliser ce produit, pensez donc bien à vérifier la polarité de vos branchements.

Merci à Farnell, fournisseur de composants électroniques et électriques pour cet article sur le MCP73831. Ce circuit est désormais assez répandu et des projets Open Source Hardware sont apparus.

D’autres sites présentent régulièrement des solutions similaires, mais les puces peuvent changer, du MAX1555 de Hugo au MCP73833 de Lady Ada.

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