Modification VELLEMAN APS230 (Mini SCOPE)

1   TEKTRO ou APS ?
2   Modification accus
3   Les groupements d'accus
4   Réalisation
5   La surveillance de décharge
6   Conclusions

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LITH0

Avant propos

J'ai déjà présenté dans ce blog des petits chargeurs Li-ION avec un seul circuit intégré MCP73831.
(http://bricolsec.canalblog.com/archives/2015/11/03/32876797.html) ou ce lien

C'est une nouvelle application de ces chargeurs, car je viens d'avoir la nécessité d'utiliser un autre oscillo que mon TEKTRO TDS 220 (Ou autre), et de reprendre mon vieil APS 230 VELLEMAN.
On va voir pourquoi…

1 TEKTRO ou APS ?

Imaginez vous que je me lance cette fois dans un sujet que je ne connais pas bien, puisqu'il s'agit d'un pont de MOSFET pour un onduleur/variateur de fréquence, et pour voir au réel la sortie moteur, il n'y a pas d'autre solution que d'avoir un scope isolé de la masse ou de la terre. (J'oublie d'autres solutions dangereuses)
Malheureusement le TEKTRO à obligatoirement sa masse à la terre et dans un montage en pont, les bornes de la charge varient tantôt à la masse tantôt au Plus.
Dans ces conditions, il est impossible d'observer directement le signal aux bornes (Visu avec filtre passe bas) sans créer de courts-circuits.

C'est pourquoi je rédige cet article en pensant à ceux qui ont ce même appareil que moi APS 230 VELLEMAN , (qui n'est pas mauvais en soi), mais qui ne vaut pas un vrai TEKTRO, et qui a surtout d'origine des accus Ni-Mh QUI SONT TOUJOURS VIDES QUAND ON A BESOIN DU SCOPE !
C'est là le problème majeur, pour ce genre d'appareil très spécifique d'un métier, car ce type d'accus n'est pas acceptable, mais on verra que ce n'est pas tout et qu'il y a aussi de la conception un peu légère que je ne soupçonnais pas.

(J'ai depuis un certain temps fait une "fixation" sur ces accus Ni-Mh qui sont à mon sens encore pire que les vieux Cd-Ni. Alors je ne vois plus que par les accus Li-Ion)

Mais ce petit scope sur accus a surtout l'avantage inconditionnel de ne pas avoir de référence à la masse, du fait de son alimentation autonome, et c'est principalement pour cette raison que je viens de réaliser cette modification.

Alors pour pouvoir utiliser ce mini-scope quand j'en ai le besoin, j'ai décidé de le modifier avec des accus Li-Ion de récupération d'ordinateur portable, car ce n'est pas la première fois que ce problème de masse se présente, et souvent en alternatif 50 Hz.

2 Modification accus

A l'origine, il y avait 5 accus Ni-Mh soit environ 1.25*5=6.25V, mais cette tension peut souvent être plus élevée si les accus viennent juste d'être chargés -ou encore en charge- (Jusqu'à 1.6 V, voire un peu plus suivant des modèles un peu "foutus" ayant une résistance interne très élevée).
Alors je pense que 2 cellules Li-Ion soit 3.7*2=7.4V avec là aussi 4.2*2=8.4V. Ces valeurs devraient normalement être acceptés par l'alimentation, ce qui est effectivement le cas.
Après quelques heures de fonctionnement, on peut conclure (Peut-être un peu hâtivement ?) que cette petite différence n'est pas dramatique et qu'elle devrait se confondre dans les marges de tolérance de fonctionnement.
(Je pense au fonctionnement avec les anciens accus, chargeur actif et scope sous tension comme cela avait été souvent le cas -quand il était possible d'avoir une masse à la terre-).

Ces accus Li-Ion ont une décharge spontanée très faible, comparativement aux Ni-Mh. La résistance interne de ces accus Li-Ion est en aussi beaucoup plus faible, mais ce n'est pas tout, car 2 accus Li-Ion en série c'est bien, mais la comparaison du volume (ou du poids) avec des types d'accus Ni-Mh parait un peu en défaveur du Li-Ion, aussi, c'est là où on va pouvoir faire mieux…

3 Les groupements d'accus

Ces accus d'ordi portables sont très souvent constitués de 2 éléments en parallèle, puis de 2 ou 3 groupes en série.
A noter que je ne suis pas fan de ce genre de groupements en //, mais ces accus en parallèle depuis longtemps ont "appris à vivre ensemble", et cela doit être un moindre mal. Il ne faut surtout pas les désassembler.
En utilisant 2 séries de 2 en //, on arrive à la valeur de tension requise tout en ayant une autonomie accrue (à mesurer au réel). Rapport d'autonomie que l'on peut évaluer très simplement au poids !

Voici donc ci-contre le schéma de principe qui sera mis en place.
Je n'ai pas encore parlé de l'interrupteur qui figure sur le schéma, mais ça va venir...

4 Réalisation

Comme j'ai préféré l'autonomie à l'esthétique, il n'est pas possible de mettre 4 accus Li-Ion dans le réceptacle à accus, aussi la réalisation se fait dans le pied repliable au moyen de 4 colliers rilsan.

Certes ce n'est pas trop "heureux", mais c'est surtout beaucoup plus opérationnel, car ces accus Li-Ion seront toujours PRÊTS quand on en aura besoin ce qui n'était pas le cas avec les autres ! En effet le compartiment à piles existant ne peut PAS contenir les 4 accus.

On installera donc une prise pour la charge avec un connecteur DB15 (Connecteur de jeux sur PC) comme indiqué dans l'article sur le chargeur à 3 accus indépendants.
Une petite entaille pour les fils, comme indiquée sur la photo, permet de ne pas tout casser et de garder une allure "potable" à l'appareil.
Si vous voulez être rigoureux, vous collerez un isolant rigide sur la face inférieure des accus pour éviter tout court-circuit intempestif.
Certes vous ne pourrez plus utiliser le pied repliable de l'appareil, mais au moins l'appareil sera toujours opérationnel.
Vous placerez sur l'un des pôles le fusible récupéré sur le pack démonté.
Vous pourrez donc utiliser le chargeur déjà cité, et c'est pour cela qu'il y a un connecteur DB15 qui me permettra de charger l'ensemble en une seule fois avec seulement 2 sorties utilisées sur ce chargeur.

(Bien entendu le chargeur d'origine avec son entrée ne doit plus être branché sous peine de détruire (ou plus) les nouveaux accus).

ATTENTION : Bien que cet article soit majoritairement pour des électroniciens ou professionnels avertis du fait de l'appareil lui-même, ces accus emprisonnés dans leurs packs sont très collés et difficiles à extraire sans faire de bêtises. Ce démontage ne peut être réalisé que par des personnes ayant une parfaite connaissance des risques de courts-circuits et par des électroniciens qui savent déconnecter en sécurité les différents points du circuit de régulation/contrôle.
De plus le nouveau montage doit être réalisé avec prudence avec une dernière soudure sur le pack des accus.

Un fil intermédiaire au point milieu des 2 groupes est ajouté pour permettre la charge indépendante de chacun des 2 groupes d'accus. (Ce fil va seulement au connecteur DB15 bien évidemment).

5 La surveillance de décharge

Malheureusement, comme il n'y a pas d'électronique de surveillance, il faut assurer soi-même cette surveillance et remettre en charge dès que l'on a fini une utilisation.
(Je pense qu'il ne serait pas inutile de faire un essai de décharge de longue durée pour avoir une idée de l'autonomie. Je le ferai peut-être si j'ai le temps…?)

Bon ! Pour ne pas laisser de zones d'ombre j'ai donc fait quelques mesures et j'en ai été très surpris !

En fonctionnement, cet appareil consomme 470 mA presque constants avec éclairage réticule, et un peu moins si réticule éteint de l'ordre de 370 mA.

Mais cela n'est pas complet, car il faut voir la consommation lorsqu'il est Power Off, et là c'est un peu la surprise, car la consommation est de 78 µA, ce qui est trop important et qui explique aussi un peu pourquoi cet appareil est toujours vide quand on en a besoin...

Avec ces nouveaux accus, sur un élément est indiqué pour 1300 mAH, ce qui donne 2600 mAH dans la configuration du fait des 2 accus en //, aussi l'autonomie théorique, appareil actif, serait de 5 heures 30 minutes environ.
Une décharge complète par power Off serait en 33300 heures soit 1388 jours, ce qui est finalement assez peu (3.8 années), et je pense cette fois qu'un interrupteur traditionnel sur les accus, ne serait pas superflu. (En attendant un interrupteur automatique avec micro contrôleur et MOSFET de puissance prévu aux calendes grecques...)

Dit autrement, l'appareil perd environ 10% de la charge de ses accus en 3 mois environ. Je suis un peu déçu de tout cet ensemble de valeurs que je ne soupçonnais pas vraiment, et j'ai peut-être eu un peu la dent dure sur ces accus Ni-Mh, (Et pas assez pour VELLEMAN) car ils ne sont pas les plus responsables de ce manque opérationnel !!!

Je ne regrette pas cependant cette modification qui n'a pu qu'améliorer l'autonomie et la sûreté d'être toujours opérationnel, et je vais donc ajouter un petit interrupteur traditionnel suite à ces mesures assez décevantes...

Les choses les plus simples sont parfois oubliées et souvent les meilleures !!!

6 Conclusions

Un article qui permettra aux bricoleurs avertis de moderniser leur APS230 VELLEMAN et d'avoir ainsi un petit appareil toujours prêt à l'emploi.
C'est une évolution fonctionnelle notable car ces nouveaux accus ont en principe environ 1000 cycles charge décharge et en admettant que 500 ont déjà été "mangés" puisque c'est de la récup, il y a tout de même 5 fois plus de cycles restant à faire, une faible décharge spontanée, mais aussi une résistance interne beaucoup plus faible que ces tristes accus Ni-Mh.

Mais attention je rappelle que cette modification ne peut être effectuée que par des personnes ayant une bonne formation électrique/électronique et dûment formées aux risques présentés par ces accus.
Ceci concerne aussi la recharge qui ne doit PLUS être réalisée par le chargeur Ni-Mh intégré (avec le transfo d'origine) mais SEULEMENT par des chargeurs Li-Ion.

Même si vous ne changez pas les accus, mettez donc un petit interrupteur, cela vous aidera beaucoup au niveau autonomie.

bricolsec

Modification VELLEMAN APS230 (Mini SCOPE)

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