La technologie des accus LiPo impose d'être très rigoureux sur le niveau de décharge de ces accumulateurs au risque de les dégrader de manière irréversible. Il ne faut pas décharger un accu LiPo en dessous de 2,9 à 3 volts par élément. On ne peut donc pas utiliser les anciens variateurs pour accus NiCd qui ont un seuil de coupure fixe. Le variateur que je propose ici est adapté aux utilisations indoor et parkflyer pour des accus LiPo 2 et 3 éléments en série.
Le variateur inclut les fonctionnalités suivantes :
- fonction BEC 1 A. Lorsque la tension sur l' "entrée BEC" est inférieure au seuil LiPo le moteur est coupé.
- protection à la mise sous tension, le démarrage du moteur ne peut se faire qu'après un passage plein gaz suivi d'une mise à 0 des gaz,
- sécurité en cas de perte radio, le moteur se coupe,
- réglage des gaz linéaire très précis car discriminant plus de 100 pas sur le manche des gaz,
- trois modes de fonctionnement programmables :
- détection automatique du nombre d'accus LiPo connectés,
- 2 éléments : coupure à 6 V
- 3 éléments : coupure à 9 V
- voyant LED de contrôle des réglages
Le schéma théorique est le suivant
Le coeur du montage est assuré par un microcontroleur PIC 12F675 de chez microchip.
Le régulateur de tension LM2940 fournit le 5V au montage ainsi qu'au récepteur et aux servos. Les condensateurs chimiques C1 et C2 assurent le filtrage.
La fonction BEC est assurée par l'ensemble R1, R2, et le comparateur interne au PIC. Ces résistances doivent impérativement être de la valeur indiquée et, si possibles d'une précision de 1%.
la fonction voyant est assurée par D1. C'est une diode LED 5 Volts. Si vous voulez utiliser une LED classique, n'oubliez pas de mettre une résistance 470 Ohms en série...
une diode D1 de commutation rapide et de puissance (schottky : par exemple BYV 20-200) doit être impérativement câblée en inverse aux bornes du moteur .
Le module dispose de trois modes de fonctionnement en fonction de la valeur
contenue à l'adresse 0 de l'EEPROM :
- valeur 1 = mode auto : détecte automatiquement le nombre de LiPo connectés (mode par défaut)
- valeur 2 = mode LiPo2S : nbre d'accus fixé à 2, seuil BEC à 5,9 V
- valeur 3 = mode LiPo3S : nbre d'accus fixé à 3, seuil BEC à 8,9 V
Le mode LiPo 2S doit être choisi si on utilise des accus NiMh ou NiCd 6 ou 7 éléments.
Le mode de fonctionnement est programmable. Pour entrer en mode
programmation, débrancher l'alim, connecter la patte GP5 (program mode) à la
masse, allumer la radio, brancher l'alim. La LED flashe un, deux ou trois
coups selon la valeur du mode courant elle s'éteint une seconde et recommence
... la patte GP5 peut alors être déconnectée de la masse, le module reste
dans le mode programme jusqu'au prochain reset.
En connectant à la masse la patte GP4 (incrémente mode), une impulsion d'une
seconde suffit, le module change de mode 1--> 2 --> 3 --> 1 ... Il suffit,
alors de débrancher l'alim pour revenir en mode normal.
En mode normal, la LED indique par un ou deux flashs au démarrage, le nombre
d'accus détectés en mode AUTO ou configurés en modes 2S ou 3S
Une remise à zéro de l'entrée, manche des gaz à zéro, permet de débloquer la
sortie pour profiter des derniers électrons ... Une remise ON du moteur est
possible après remise à zéro du manche des gaz, pour tirer le maximum des accus ...
A la mise sous tension, la sécurité sur la mise ON intempestive du moteur est
assurée : il faut passer par gaz ON puis OFF avant de pouvoir démarrer.
* p7 : GP0 = sortie moteur
* p6 : GP1 = Entrée mesure de tension pour BEC
* p5 : GP2 = sortie LED test elle flashe à l'init et passe ON au BEC
* p4 : GP3 = entrée consigne
* p3 : GP4 = entrée incrémente mode
* p2 : GP5 = entrée programme mode
La LED peut ne pas être câblée. Elle est allumée lorsque le moteur est coupé
par le dispositif. Elle est donc ON dès que la tension accu est < seuil BEC.
On obtient alors un circuit imprimé assez petit et une implantation des composants qui s'accommode de composants standards (non CMS) montés à plat pour minimiser l'espace occupé. Pour gagner en poids, les radiateurs des boîtiers T0220 sont raccourcis à la scie.
Le cordon servo sera soudé directement à plat sous le circuit imprimé. Les couleurs (marron, rouge jaune ou orange) ainsi que l'ordre des fils correspondent aux connecteurs normalisés (Graupner, Hitec, Futaba ...)
Une fois fini, le circuit est protégé dans de la gaine thermo rétractable. Pour cela, une solution économique consiste à découper une bande de plastique enveloppant les packs d'eau minérale et de l'enrouler en triple épaisseur en laissant un cm environ de marge de part et d'autre. On passe le tout à la flamme de la cuisinière à gaz ou au pistolet thermique et le tour est joué !
Le logiciel à programmer dans le microcontrôleur est disponible ici au format exécutable .hex.