Circuit de secours par batterie : Guide complet pour des solutions d'alimentation fiables

Vous avez probablement déjà connu une coupure de courant avec basculement automatique sur une batterie de secours. Les batteries de secours alimentent un système quand il n'y a plus de source primaire ou externe. Elles vont de vastes salles de batteries pour onduleurs (UPS) à de simples cellules dans les ordinateurs. Applications : SSD, serveurs, horloges réveil, matériel médical, systèmes où l'alimentation est critique. Cet article présente les projets de circuits de secours par batterie, le principal utilisant une alimentation 12 V.

Qu'est-ce qu'un circuit de secours par batterie ?

Les circuits de secours basculent instantanément la charge sur la batterie quand l'alimentation principale disparaît. Si le secteur est présent, la charge bascule sur l'alimentation secteur et la batterie de secours passe en mode charge.

On trouve ces circuits surtout dans les applications de surveillance (alarmes). Ainsi, dès que le secteur échoue, la batterie de secours reprend la charge instantanément.

Schéma du circuit de secours par batterie

Le schéma montre un circuit simple. Fonctionnement :

• Le CI 7812 fournit 12 V DC régulés pour alimenter le circuit et charge la batterie rechargeable.
• La LED indique l'état d'alimentation.
• Si le secteur est présent : D1 polarisée en direct, passe le courant vers la batterie via R2. R2 doit donner 90 mA pour charge lente.
• Sans secteur : D2 polarisée en direct, D1 inverse. La batterie prend le relais.

Créez votre circuit de secours par batterie

Alimentation 12 V avec circuit de secours par batterie

Premier projet DIY : alimentation 12 V avec secours batterie. Tension secteur présente → charge sur secteur, batterie en charge auto. Pas de secteur → basculement auto sur batterie.

Matériel à préparer

Composants hardware :

• Batterie – 12 V 7,2 Ah
• Diode Zener – 9,1 V ou diodes Schottky pour basse tension (0,4 V)
• CI LM812 (régulateur 12 V)
• Relais – 12 V
• LED verte
• Transformateur abaisseur – 110 V ou 230 V AC vers 12 V / 1 A
• 4 redresseurs pont – 1N4007
• Condensateurs – 1000 µF/50 V, 330 µF, 100 nF
• Résistances – 1 kΩ (3), 10 kΩ, 470 Ω
• Interrupteur
• Transistors – 2N4401, 2N4403
• Deux diodes 1N4007 et 1N4148

Schéma de circuit

Principe de fonctionnement expliqué

Le circuit comporte trois parties pour cette technologie de commutation 12 V :

1. Transformateur abaisseur : alimente le circuit de secours.
2. Chargeur automatique batterie 12 V 7,2 Ah : On peut utiliser 10 Ah ou 12 Ah pour plus d'autonomie. Batteries SLA 20–25 Ah recommandées mais charge plus longue (ex: 20 Ah déchargée = ~20 h charge).

Quand la batterie est pleine, le circuit s'arrête instantanément. La LED verte indique la charge complète.

3. Régulateur de tension : Utilise condensateurs de lissage et CI LM812 pour fournir une tension de secours propre et fixe de 12 V.

Courant de sortie : 1 A, convient aux appareils < 1 A.

Modifiable avec diodes adaptées et transformateur plus puissant pour courant plus élevé. Un transistor CI peut modifier le courant de sortie, chargeant plus vite les batteries de plus forte capacité.

Notes sur l'ajustement du circuit

Avant utilisation, ajustements nécessaires :

1. Connectez le circuit à une alimentation réglable 14,4 V.
2. Retirez transformateur et batterie. Connectez l'alimentation là où était la batterie.
3. Ajustez le potentiomètre 10 kΩ jusqu'à ce que la LED verte s'allume.
4. Remettez le transformateur et la batterie d'origine. Circuit en mode charge.
5. Vérifiez si LED s'allume à 14,4 V batterie (contrôlez au multimètre). Si non, réajustez le 10 kΩ jusqu'à allumage.
6. Circuit prêt à l'emploi.

Circuit simple de secours 5 V

Applicable aux projets microcontrôleurs nécessitant une source de courant sans interruption.

Fonctionnement :

Secteur en panne → batterie prend la charge automatiquement. Secteur rétabli → batterie passe en mode charge.

Forme alternative de secours

Une batterie de secours passe souvent en veille quand le secteur flanche. Seules les sections alarme ou mémoire volatile critique reçoivent l'alimentation. Il faut une batterie surdimensionnée pour tenir lors de longues pannes.

À l'inverse, les systèmes de secours à condensateurs fournissent une alimentation continue à la défaillance du secteur. Le système transfère les données volatiles en mémoire flash via l'alimentation de secours court terme. Mais il faut des sécurités supplémentaires pour éviter que les condensateurs n'excèdent leur tension max en charge.

Conclusion

Une batterie de secours alterne entre mode charge et mode secours. Avec un entretien correct (température/humidité modérées), elle dure 3–5 ans pour l'alimentation de secours.

Vous prévoyez de réaliser le(s) projet(s) ? Contactez-nous pour vos questions techniques ; nous serons ravis de vous guider.