La consommation de courant est celle d'une seule Led (environ 3 mA) plus celle du CD
4011, négligeable. Le schéma simplifié est le suivant :
Vbat est la tension à tester. R1, R2, R3 forment un diviseur de tension. Ici, c'est le
seul de tension de opérateurs C-MOS du circuit intégré CD4011 qui permettent d'allumer
ou d'éteindre les leds.
1 - Si Vbat est trop faible, inférieure à une valeur notée Vmin
:
V1 est inférieure à 2.5 volts |
B=0 : |
D3 ON |
V2 est inférieure à 2.5 volts |
D=1 : |
D1 OFF |
avec B=0 et D=1 |
C=1 : |
D2 OFF |
2 - Si Vbat augmente au-delà de Vmin :
V1 est supérieure à 2.5 volts |
B=1 : |
D3 OFF |
V2 est inférieure à 2.5 volts |
D=1 : |
D1 OFF |
avec B=1 et D=1 |
C=0 : |
D2 ON |
3 - Si Vbat augmente encore au-delà d'une valeur notée
Vmax :
V1 est supérieure à 2.5 volts |
B=1 : |
D3 OFF |
V2 est supérieure à 2.5 volts |
D=0 : |
D1 ON |
avec B=1 et D=0 |
C=1 : |
D2 OFF |
Ce tableau résume les valeurs de Vbat et l'état des
leds :
Vbat |
Vbat < Vmin |
Vmin <Vbat< Vmax |
Vbat > Vmax |
D1 |
OFF |
OFF |
ON |
D2 |
OFF |
ON |
OFF |
D3 |
ON |
OFF |
OFF |
R4 et R5 ont pour fonction de protéger les entrées du CD4011 car les
tensions V1 et V2 peuvent devenir supérieures à la tension d'almimentation. La valeur de
R6 n'est pas critique et doit être choisie pour permettre une luminosité suffisante pour
chaque led.
L'alimentation 5 volts peut être dérivée de la tension à mesurer Vbat, à l'aide
d'un petit régulateur 78L05.
Les valeurs de Vmin et Vmax sont liées à celles de R1, R2 et R3. Pour l'exemple
donné, Vmin et Vmax valent respectivement 11.5 et 12.5 volts.
Pour changer ces valeurs, il faut recalculer les valeurs de R1, R2 et R3 :
1 - D'abord, il faut définir Vmin et Vmax, les deux valeurs
qui représentent l'état de la batterie sous test.
2 - Puis, il faut choisir une valeur pour R3, et enfin calculer R1 et R2.
Vmax - Vmin
3 - R2 = R3 x --------------- (unités en volts et en ohms)
Vmin
[ Vmax Vmax - Vmin ]
4 - R1 = R3 x [ ------- - --------------- - 1 ]
[ 2.5 Vmin ]
Pour information, ces équations sont dérivées de :
R3
1) Vmax x --------------- = 2.5
R1 + R2 + R3
R2 + R3
2) Vmin x --------------- = 2.5
R1 + R2 + R3
Alors, 1) = 2) donnent : Vmax x R3 = Vmin x ( R2 + R3 )
R3 x ( Vmax - Vmin ) = R2 x Vmin
Vmax - Vmin
R2 = R3 x --------------- 3)
Vmin
Vmax R2 R1
Puis : 1) peut être écrite : ------- = 1 + ---- + ----
2.5 R3 R3
R2
remarque : ---- peut être remplacé à partir de 3)
R3
R2 Vmax - Vmin
---- = ---------------
R3 Vmin
R1 Vmax Vmax - Vmin
alors il vient ---- = ------- - -------------- - 1
R3 2.5 Vmin
[ Vmax Vmax - Vmin ]
et finalement R1 = R3 x [ ------- - --------------- - 1 ]
[ 2.5 Vmin ]
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