Électricité : Faire feu de tout bois

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Électricité : Faire feu de tout bois

Message par tarsonis le Ven 15 Nov 2013 - 14:45

Salut à tous !

Un petit topic pour détailler les petites astuces au sujet des sources d’électricité en mode Bug In/Bug Out.
Il ne s'agit pas de faire des économies, mais de montrer toutes les possibilités permettant de tirer quelques volts et milliampères, en vue d'alimenter les appareils les plus importants.
Les préparatifs intègrent la plupart du temps un stock de piles, mais il reste intéressant d'étudier toutes les pistes "simples" et "peu techniques", afin de pallier à de multiples types de ruptures de la normalité, en tout lieu.

Mon exemple typique de récepteur électrique est une radio ondes courtes/FM, bon marché et bidouillable, présentée ici : Radio petit budget AM FM Ondes courtes 8 bandes

Elle compile beaucoup de points cruciaux dans une optique k2kk :
- La consommation n'est pas énorme (quelques mW).
- Mais l'intensité doit être tangible. Les radios consomment en général plus de 5mA, cela élimine toutes sortes de montages plus didactiques qu'utiles, comme les piles à la pomme de terre.
- La tension doit rester "stable" (sinon, déviation en fréquence reçue); exit également les générateurs dont la tension s'effondre à la moindre charge.
- Un besoin d'autonomie maximum. Dans un éventement type Katrina, Fessenheim Fukushima ou une belle éruption d'Eyjafjöll , il y a nécessité de rester allumé plusieurs minutes, voire plusieurs heures.


Pour ce premier post, je propose en tant que générateur la mini-lampe dynamo.



Typiquement pour enfant (8 lumens, portée 8m, 5 minutes d’éclairage), un peu fragile, mais qui dépanne beaucoup du fait qu'on puisse l'emmener partout : quelques grammes et plus petite qu'un œuf Kind*r. Achetée 2€ en promo dans un magasin de sport.

Bien entendu, la bête a été démontée, ici pour vous en exclusivité clind'oeil

Assez curieusement, la qualité est assez bonne pour un petit gadget de ce genre.
- On repère en vert l'accumulateur NiMH de 20mAh 3.6V : trois cellules 1,2V en série. Ces 20mAh vont conditionner les paramètres ultérieurs des récepteurs utilisables puisqu'il est déconseillé d'utiliser un courant supérieur à 20mA trop longtemps.
- les câbles sont souples et correctement soudés (ce qui change d'autres lampes de la même gamme ici : Lampes sans piles)
- Il s'agit d'un vrai circuit régulateur de charge ! La première fois que j'en vois un sur une lampe à manivelle. Toutes les autres comportaient un simple pont de diodes pour redresser le courant alternatif. Ici, l'ensemble est régulé de manière à préserver l'accumulateur.



De ce côté, c'est un gros +1 pour ce modèle.

Mes premiers circuits sur lampe dynamo était un peu "cheap" et grossiers sur les bords (un régulateur de tension pour la lampe à dynamo).
Ici, il n'y aura aucune manipulation compliquée, juste un raccord propre et fiable permettant de "sortir" la tension 3.6V de la lampe à manivelle.

Au vu de la taille de la lampe, il ne sera pas possible d'utiliser un connecteur classique, type jack, bornier, ou broché. A la place, je propose à nouveau le contact Tulipe, utilisé dans la radio ondes courtes et le compteur Geiger (ici et ici)

Deux câbles souples relient l'accumulateur aux contacts Tulipe, le tout, formant un circuit compact. J'ai utilisé un foret 1,5mm. Les connecteurs ayant un léger rebord, ils s'y enfichent sans bouger, ne nécessitant donc pas de colle. Il faudra juste prendre garde de souder assez rapidement l'ensemble, afin de ne pas déformer le plastique de la coque.


L'un d'eux a été placé sous la manivelle, de manière à éviter les court-circuits possibles au fond d'une poche hors utilisation. Le - et le + sont identifiés par marquage sur la coque.


Tests sur radio : deux fils souples, type monobrin.



Test vidéo sur une station internationale, avec ampèremètre en série :


(excusez un peu le son, vue que l'APN génère beaucoup de parasites sur les ondes courtes).

La consommation avoisine 20mA, laissant une heure d'autonomie sur l'accumulateur de la lampe à dynamo. C'est pas trop mal, mais on peut faire mieux !

La radio doit être alimentée en 3V, l'accumulateur délivrant environ 3,6V, il n'est pas étonnant que l'intensité soit plus élevée que la normale.
Afin de revenir aux 3V d’alimentation, il faut faire chuter la tension de 0,6V.

Le moyen le plus simple est bien entendu de relier une résistance en série. On peut faire les choses à la barbare ou façon éclairée. clind'oeil


Manière tétracapilectomique :
Nous pouvons calculer la valeur de la résistance nécessaire via la loi d'Ohm : U= RxI donc R = U/I
-U étant la tension aux bornes de la résistance (la tension chutée donc) en Volt
- I l'intensité dans le circuit en Ampères
- R en Ohm (Ω)

Il faut faire chuter la tension de 0,6V (moins est possible puisque les piles peuvent se décharger jusqu'à 1V par élément). L'intensité consommée d'ordinaire par la radio est d'environ 8mA, selon le volume. R vaut donc 0,6/0,007 Ω, donc 85Ω.

J'ai utilisé une résistance ajustable afin d'atteindre un ensemble de valeur.


Test comparatif : bien entendu, il y a eu une déviation de fréquence, donc pour cette vidéo, merci de tenir compte principalement de l'ampèremètre :


L'intensité est divisée quasiment par deux juste avec une résistance chutrice !
L'autonomie est donc quasiment doublée. clind'oeil
Du point de vue temps-de-recharge-manivelle/utilisation, cela rend l'ensemble confortable et relativement autonome. clind'oeil

Enfin, le montage final :

Avec un cavalier de carte mère pour joindre les fils....

Et la vidéo, où la radio est accordée sur la même station lors de la première prise sans résistance chutrice :




=> Manière à la barbare (sans moyen).


La radio a une tension seuil de fonctionnement. Plutôt que de calculer des valeurs de résistance, il est possible de positionner la résistance ajustable en fin de course, donc à valeur maximale, puis de diminuer sa valeur jusqu'au point de fonctionnement de la radio.
J'ai utilisé ici un modèle 1000Ω. La radio commence à fonctionner quand on arrive aux alentours de 350Ω. La consommation est minimale (environ 4mA), mais le son est plutôt faible pour une réception en atelier; mais tout à fait correcte avec des écouteurs.

Il est donc possible de faire de même pour tous les appareils de tension d'alimentation inférieure à 3,6V.

Bien entendu, l'ensemble des valeurs a été calculé pour un courant d'environ 7mA. La méthode de régulation par résistance peut se faire uniquement à intensité "constante".
Voici donc une table des valeurs nécessaires pour alimenter un Module de tension donnée en Volt V et d'intensité donnée en mA :
Voici la table des résistances :




Par simplicité, la résistance ajustable a été mesurée, et marquée au cutter avec un pas de 100Ω :


Des tests sont en cours concernant l'utilisation sur téléphone portable...

Libre à chacun de donner ses astuces clind'oeil

Bons bidouillages à tous ! fumeur

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Re: Électricité : Faire feu de tout bois

Message par strinkler le Ven 15 Nov 2013 - 22:25

question idiote, la génératrice, elle ressemble a moteur CC tout bête, je me trompe?

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Re: Électricité : Faire feu de tout bois

Message par tarsonis le Sam 16 Nov 2013 - 13:17

Salut !
Oui, la génératrice, c'est le moteur CC. La plupart peuvent être utilisés pour produire du courant; et c'est le cas de quasiment toutes les lampes à manivelle clind'oeil

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