Oui, cela peut sembler bizarre, des piles usées étant.. usées! Pourtant, si on regarde de plus près, qu’est ce qu’une pile usée? Une pile qui ne permet plus d’alimenter correctement le dispositif pour lequel elle est prévue; il est assez difficile de dire quand une pile est réellement usée, car cela dépend du type de pile, du courant qu’elle doit fournir… Par exemple, pour une pile AA (tension nominale 1.5V), la mesure de tension à vide au multimètre donne des indications:
- 1.5V, 1.6V : la pile est neuve,
- 1.3V : il reste 60% à 80% de capacité,
- 1.2V : il reste 30% à 60% de capacité,
- 1V : il reste de 0 à 30%.
Or selon les utilisations, une tension de 1V ou de 1.2V peut ne pas du tout faire fonctionner un appareil, dont le seuil de fonctionnement peut-être de 1.2 ou 1.3V. On est donc obligé de jeter la pile (attention: toujours jeter dans des points de recyclage, car une pile pollue considérablement l’environnement, et une pile se recycle à 80 ou 90% ce qui économise les matières premières).
De la même façon, une pile neuve va généralement alimenter un circuit avec un courant plus important qu’une pile à moitié usée, selon la loi d’Ohm: U=R*I (la valeur en Volt de la tension au borne d’une résistance de valeur R Ohms est égale au produit de la valeur de la résistance par la valeur en Ampères de l’intensité du courant); si le circuit est prévue pour fonctionner à partir de 1.4V, le surcroit de courant fourni est dissipé en chaleur sans intérêt.
Il ressort de ce qu’on a vu plus haut que si un montage requiert une certaine tension minimum pour fonctionner:
- si on fournit moins que cette tension, le montage ne va pas fonctionner
- si on fournit plus, de l’énergie sera gaspillée pour rien
Il existe maintenant des convertisseurs de tensions continues/continues qui peuvent fournir une tension de sortie relativement stable à partir d’une tension d’entrée très variable; ainsi pour fournir du 3.3V à des cartes micro-contrôleurs ou pour des LEDs, il est possible d’utiliser le convertisseur stepup / stepdown décrit dans Modules alimentation
- Entrée: DC 2.5V 3V 3.7V 5V
- Sortie : DC 3.3 V, 100 mA Max
Ce petit convertisseur va nous permettre d’améliorer une lampe de poche à LEDs mal conçue, en lui permettant de fonctionner avec des piles qu’on pouvait considérer comme usées!
Cette lampe était constituée de 5 LEDs branchées en parallèle, avec une seule résistance branchée en série, suivant le shéma suivant:
Le résultat ne s’est pas fait attendre: au bout de 10 minutes d’utilisation, une LED commence à clignoter, puis s’éteint. Puis une autre, puis une autre… Pourquoi:
Les LEDs ont chacune des caractéristiques légèrement différentes: celle qui laisse passer plus facilement le courant que les autres va se voir parcourir par le courant total fourni par la résistance, trop important, et va cramer; puis l’autre, puis l’autre…
En fait, il faut une résistance en série par LED, comme ça:
Là, ça fonctionne correctement, mais pour utiliser notre astuce je vais intercaler le convertisseur, qui va convertir la tension des piles en 3.3v.
Avec le schéma:
On voit alors qu’on obtient de la lumière même avec des piles n’ayant plus qu’une tension de 1V.