Dans un monde où l'électronique est omniprésente, l'utilisation de batteries offre de nombreux intérêts et apporte une réelle plus-value. L'intérêt de ce type de pile tient dans le fait qu’il est possible de régénérer la provision d’ions et donc de renouveler son énergie, tout simplement en fournissant de l’électricité grâce à un chargeur.
Vous connaissez certainement les piles CR 2032, ces petites piles rondes/plates de 3 volts, qui alimentent bon nombre de télécommandes, calculatrices de poche, appareils médicaux portables, thermostats intelligents, … et j’en passe ! Mais peut-être ne connaissez-vous pas les accus LIR2032, qui sont, en quelque sorte, la version rechargeable des piles CR2032 ! Et dans certains cas (si vous avez des appareils particulièrement énergivores), ce peut être vraiment très économique !
Mais qui dit accu dit chargeur, bien évidemment ! Et c’est tout l’objet de la réalisation que je vous partage aujourd’hui, à savoir : comment réaliser un chargeur USB pour batterie LIR 2032 ? Ici, je vous partage un exemple de chargeur d’accus LIR2032, s’alimentant via un simple câble USB ; avec, comme toujours, tout ce qui est schéma, photos, explications, etc !
Remarque : comme à l’accoutumée, ces réalisations pratiques sont à portée éducative ; elles sont donc faites pour apprendre l’électronique, avant tout autre chose. C’est pourquoi vous trouverez des chargeurs de LIR2032 moins cher sur internet, optimisés, et potentiellement mieux sécurisés ; mais là, il s’agit d’apprentissage, c’est pour ça que l’accent est mis là dessus, plutôt qu’ailleurs !
Avant tout, un bref rappel : les accus LIR 2032 (aussi appelées « batteries LIR2032 ») sont en fait des piles rechargeables au lithium-ion. On les oppose souvent aux piles non-rechargeables CR 2032, du fait de leurs caractéristiques similaires, à savoir : 20 mm de diamètre, et 3,2 mm d’épaisseur (d’où l’appellation 20 32, en fait).
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Les batteries LIR2032 (rechargeables) ont toutefois quelques différences par rapports aux piles CR2032 (non rechargeables) :
Maintenant que ce rappel a été fait, parlons de ce chargeur d’accus LIR2032 USB, à présent ! Alors, comme son nom l’indique, il s’agit ici d’un chargeur USB pour accus LIR2032. Plus précisément :
Extérieurement, vous trouverez 2 leds :
Si jamais ces deux leds sont allumées simultanément, c’est qu’il y a un soucis ! Car soit vous avez oublié de mettre une LIR2032 dans le support de charge, soit votre batterie LIR 2032 est trop déchargée (et donc plus rechargeable, de manière « sécurisée ») ; dans ce cas, débranchez immédiatement le chargeur, et jetez votre accu LIR2032 dans un bac à recyclage approprié !
Voilà, c’est aussi simple que cela, au niveau fonctionnement ! Alors sans plus attendre, passons au schéma interne de ce chargeur USB LIR2032 fait-maison 🙂
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Très important : n’essayez jamais de recharger des piles CR2032, car celles-ci ne sont PAS RECHARGEABLE. Tenter de les recharger peut être dangereux, car elles ne sont pas conçues pour supporter un processus de charge (cela pourrait entraîner une fuite, une surchauffe, voire une explosion). Soyez donc toujours extrêmement vigilant avec vos chargeurs de batteries, afin de ne jamais y insérer la moindre pile non rechargeable !
À présent, voyons en détail le schéma électronique de ce chargeur USB pour accus LIR 2032 :
Ici, on retrouve 4 grands blocs, à savoir :
Comme vous pouvez le constater, il y a peu de composants mis en œuvre, et du coup, c’est pas si compliqué que ça à comprendre !
Du reste, d’un point de vue technique, voici quelques renseignements complémentaires :
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Voilà ! Je pense que nous avons fait le tour de ce petit circuit électronique ! Maintenant, passons au circuit imprimé.
Pour ceux que ça intéresse, voici la liste des composants utilisés dans ce chargeur USB pour accus LIR 2032 :
| Qté | Désignation |
|---|---|
| 1 | Connecteur USB-A mâle horizontal/traversant |
| 1 | Fusible réarmable LittelFuse polyfuse 1206L150THWR (CMS, format 1206) |
| 2 | Condensateur 10µF 50V X7R MLCC (CMS, format 1206) |
| 1 | Condensateur 100nF 50V MLCC (CMS, format 1206) |
| 2 | Résistance 470 ohms (CMS, format 1206) |
| 1 | Résistance 62K ohms (CMS, format 1206) |
| 2 | Led CMS au format 1206 (1 rouge + 1 verte) |
| 1 | Circuit intégré MCP73831T-2ATI/OT (CMS, format SOT-23-5) |
| 1 | Support batterie CR2032/LIR2032 (CMS, modèle AAA-BAT-054) |
| 1 | Accu LIR2032 (3.6V lithium-ion, rechargeable), si vous n’en n’avez pas ! |
| 1 | Circuit imprimé PCB (cf. fichier Gerber en fin d’article, pour reproduire ce projet à l’identique) |
En espérant que les fabricants/fournisseurs ne changent pas leurs modèles entre temps !
Le PCB de ce chargeur d’accu LIR 2032 est du type double face, tel que visible ci-dessous :
Comme vous pouvez le constater, ce circuit imprimé accueillera des composants montés en surface (CMS) et un seul composant traversant (le connecteur USB, afin qu’il soit « solidement » fixé au PCB). J’ai ajouté un maximum de textes/commentaires sur celui-ci, afin que ce soit le plus parlant possible !
Pour ma part, les composants CMS (hors support accu 2032) ont été soudés avec une plaque chauffante réglable de 20 à 260°C, et de la pâte à braser basse température Sn42/Bi58 (fusion 138 °C), en seringue 20g, de mon côté, en exécutant le profil de chauffe suivant :
Le support de batterie 2032 et le connecteur USB, quant à eux, ont été soudés au fer à souder électronique (filaire), avec de la soudure plomb/étain qu’il me restait !
Au final, voici à quoi ressemble le circuit imprimé, une fois tous les composants électroniques mis en place :
À présent, passons aux essais de ce chargeur USB d’accus LIR 2032 !
Les tests de charge de batterie LIR2032 sont assez simple, en fait ! Car j’ai simplement « vidé » un accu LIR2032 que j’avais ; pour ça, je me suis servi de l’anneau lumineux ATtiny que je vous avais présenté, jusqu’à ce que la sécurité « batterie faible » se déclenche (ce qui arrive quand l’accu LIR 2032 passe juste en dessous des 3 volts).
Ensuite j’ai inséré cette batterie LIR2032 déchargée (3V de tension) dans le chargeur USB que je vous présente ici, et ai branché le chargeur sur une prise USB de mon ordi (le montage consommant moins de 100 mA, c’est faisable ainsi). J’ai en même temps mis un chronomètre en route, histoire de voir combien de temps la charge prendrait.
Au niveau du chargeur LIR 2032, voici les différents voyants allumés (en début, puis fin de charge) :
Comme vous l’aurez compris et comme indiqué sur le PCB :
À noter qu’en fin de charge la tension d’un accu li-ion tel que celui-ci fait 4,2 volts environ.
Enfin, au niveau de la durée de charge à proprement parler, ça a mis 2h40. Bien sûr, vous pouvez raccourcir ce délai en utilisant une résistance R3 de plus faible valeur. Mais attention, car plus vous augmenterez la rapidité de charge, plus vous allez « user » votre batterie plus vite ! Faites donc vos choix de manière appropriée 🙂
Après réalisation et tests de ce projet, je me suis aperçu que certaines choses auraient pu être améliorées. Je pense notamment à :
Mais comme j’avais déjà fait fabriqué les PCB, soudé les composants, pris les photos, et fait les essais, j’ai laissé les choses telles quelles, et vous partage mon retour après coup ici !
Les piles rechargeables offrent une solution durable et économique par rapport aux piles jetables. Certes, le cycle de chargement-déchargement n’est pas infini, cependant il peut se répéter des milliers de fois. Il existe plusieurs types de piles rechargeables :
Pour optimiser l’utilisation de vos piles rechargeables :
Voilà, vous êtes arrivé au bout de ce projet de chargeur USB pour batterie LIR2032 ! J’espère qu’il saura vous servir ou vous inspirer au possible !
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