Chapitre 15 - Alimentation

ALIMENTATION
Si les appareils photo numériques actuels semblent atteindre des niveaux de
qualité d’image plus que corrects et offrent à l’utilisateur des fonctions photogra-
phiques avancées de plus en plus nombreuses (flash automatique, zoom, auto-
focus, écran de contrôle etc...), il faut bien admettre que s’il existe un domaine où
des progrès sont encore à venir, il s’agit bien de celui de l’autonomie.
Pour pouvoir emmener son photoscope en ballade et prendre plus d’une
centaine de photos, il faut être prévoyant et se munir de plusieurs jeux de piles,
seule source d’énergie autonome et pratique (mais chère !).
Heureusement existe-t-il des solutions alternatives au gouffre financier que
représente l’achat des piles alcalines.
Les constructeurs ont en effet prévu la possibilité d’alimenter les appareils sur
le secteur en passant par un bloc transformateur/redresseur, ou encore par le biais
de blocs rechargeables comme sur les camescopes.
L’ALIMENTATION SECTEUR
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La plupart des appareils sont pourvus d’une prise d’alimentation auxillaire
recevant une tension continue comprise entre 6 et 9 volts sous une intensité de 1
ampère en moyenne.
Les constructeurs recommandent l’utilisation d’une alimentation spéciale (en
général fournie en option par eux-même) sous peine d’endommager le matériel.
En fait, la plupart des petits blocs d’alimentation se branchant directement
dans une prise secteur (comme ceux utilisés par les téléphones sans fil d’intérieur
ou les calculatrices de bureau) ne conviennent pas car ne pouvant débiter qu’un
courant compris entre 500 et 700 mA.
Ils disposent par contre d’un commutateur permettant le réglage de la tension
de sortie (3V/5V/6V/7,5V/9V/12V ...) et de plusieurs fiches d’alimentation dites
“japonaises”.
Ces prises existent essentiellement en 6 diamètres dont les 4 plus usités sont
: 1,35mm; 2,1mm; 2,5mm et 3,5mm dont les polarités sont variables selon les
modèles d’appareils alimentés, le pôle positif pouvant être au centre ou à l’extérieur.
Si on ne trouve pas d’alimentation optionnelle dédiée à un photoscope donné,
on peut toujours utiliser un modèle standard qui doit cependant respecter impérati-
vement les caractéristiques du fabricant et l’utilisateur doit donc s’assurer des trois
paramètres suivants :
1) La tension de service
2) L’intensité minimum
3) Le diamètre et les polarités de la prise
Pour le KODAK DC200/220, ces paramètres sont par exemple : 7V maxi, 1A
mini, polarité (+) au centre.
En dernier recours et si on est un peu bricoleur, il reste toujours la possibilité
de fabriquer soi-même son bloc secteur selon le schéma générique suivant (Cf.
Figure 85):
Fig.85 - Alimentation secteur -
Le fusible F1 est un modèle rapide de 50 mA, le transformateur doit être un
modèle d’au moins 10 VA, avec une tension secondaire de 9V. Le pont de diodes
P1, modèle moulé doit pouvoir délivrer un courant de 1,5A (modèle KBP 02M ou
équivallent).
780X +
C1 C2
220 V
Tr1
F1
-
~
~
P1 Rg1
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Le régulateur Rg1 est fonction de la tension sortie désirée, il existe en 5V, 6V,
8V, 9V etc... Cette tension se retrouve dans le code nominatif, ainsi le MC7806 est
un régulateur positif de 6V pouvant fournir un courant maximum de 1,5 A en boîtier
TO220 .
Il faudra naturellement le monter sur radiateur (dissipation d’environ 3,5 W).
Le condensateur C1 destiné à éliminer les parasites présente une capacité
typique de 100nF, alors que C2, condensateur de “lissage”, assure une bonne
linéarité de la tension de sortie et un reservoir pour les pointes d’intensité.
Avec le courant désiré (1 A) il faut envisager une capacité très élevée, et une
valeur de 4700 à 10.000 µF n’est pas exceptionnelle.
Le type et le câblage de la fiche japonaise sera bien sûr fonction du modèle.
Vu la consommation globale des photoscopes, nous ne saurions trop recom-
mander l’utilisation systématique d’une alimentation secteur à chaque fois que celà
est possible, surtout pendant les opérations de transfert où l’on est certain de
disposer d’une prise secteur à proximité.
LES SOURCES AUTONOMES
Parmi les sources autonomes, nous allons distinguer les piles et les accumula-
teurs, caractérisés par leur tension de service (en volt) et leur capacité (en milli
ampères par heure, mAh).
La tension et la capacité dépendent de la nature des constituants et du nombre
d’éléments.
En règle générale, la capacité représente la quantité de courant fournie par
l’ensemble pendant une heure, pour faire chuter la tension à la moitié de sa valeur
nominale.
Les piles jetables
Pour les appareils photo numériques, plusieurs type de piles sont utilisés,
principalement les trois modèles suivants (Cf. Figure 86)
10,5
44
14,5
49,5
17
33,5
a) Modèle LR03 ou “Micro” - AAA (1,5 V)
b) Modèle LR06 ou “Mignon” - AA (1,5V)
c) Modèle CR123A - Lithium - (3 V)
+++
a) b) c) Fig. 86 - Types de piles -
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La plus courante et la moins chère est bien sur la LR06, la LR03 est utilisée
par le UMax PhotoRun, le modèle CR123, au lithium par le TOSHIBA PDR-2,
le DIMERA 2000 ou encore par le KODAK DC20 (il en faut deux pour le DC25).
A part les modèles spéciaux au lithium, on trouve plusieurs types de piles
jetables.
Les piles salines
Les plus anciennes, les moins chères mais malheureusement les
moins énergétiques.
Une pile saline typique, au chlorure de zinc (0% de mercure),
modèle LR06, possède une capacité de 400 mAh sous 1,5 V et coûte
environ 2,50 F pièce.
Cette capacité limitée met en évidence un fait déjà annoncé par les
constructeurs : on ne peut pas utiliser des piles salines dans un photo-
scope. Ceci est d’autant plus flagrant au vu de la courbe ci-dessous, qui
donne l’expression de la tension en fonction du temps pour un débit
constant de 50 mAh (Cf. Figure 87).
En utilisation courante, la mise sous tension d’un photoscope de-
mande fréquemment une pointe de courant proche de 600 mA.
Avec une telle intensité, la tension de la pile peut descendre
en-dessous de 0,8 V, en raison de sa résistance interne assez élevée.
Même avec quatre éléments, on arrive laborieusement à 3,2 V, tension
limite inférieure de fonctionnement des composants électroniques. Dans
les cas extrèmes, l’appareil refuse carrément le démarrage.
Les piles alcalines
Les seules accéptées par les appareils photo numériques, à base
d’oxyde de manganèse, offrent une densité énergétique beaucoup plus
importante que les piles salines.
Un élément LR06 présente une capacité de 2500 mAh sous une
tension de 1,5 V.
Plus chères à l’achat (environ 5,00 F pièce), elles durent bien sur
Tension
(V)
t (heure)
Fig. 87 - Décharge d’une pile-
10 20 30
1,6
1,4
1,2
1,0
0,8
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plus longtemps et sont seules capables de supporter sans trop faiblir les
pointes de courant éxigées.
Elles existent depuis peu en version rechargeables, et présentent
cependant une capacité moindre (1000mAh) que les modèles jetables et
supportent jusqu’à 50 cycles de charge/décharge.
Vendues aux environs de 10,00 F l’unité, elles exigent un chargeur
spécial.
Les piles au lithium
Les championnes toutes catégories en densité énergétique, sont
jetables et présentent une tension de service un peu plus élevée,
typiquement 3 V par élément.
Le DIMERA 2000 utilise une pile au lithium modèle CR123A lui
procurant une autonomie d’environ 200 prises de vue. Une pile de ce
type coûte quand même 40,00 F pièce.
Il existe aujourd’hui des modèles LR06 au lithium (marque
“ENERGIZER”) d’une capacité de 3000mAh sous 1,5 V, pouvant être
gardées pendant plus de 5 ans sans décharge au prix de 25,00 F l’unité.
A part les piles salines définitivement proscrites en photo numérique, il
faut encore tenir compte du type d’utilisation des piles alcalines, soumises à un
“stress” électrique important.
Les réactions chimiques mises en oeuvre pendant la décharge produi-
sent un dégagement de chaleur et modifient le comportement du générateur
électrique.
Au cours d’une utilisation intensive (par exemple 10 mn de visualisation
sur l’écran LCD de contrôle), le niveau énergétique des piles est tellement bas
que l’appareil se met hors service.
Cette déconnexion provoquée par la baisse de tension générale ne
signifie pas la mort des piles, mais que la réaction chimique ne peut plus
fournir le niveau d’énergie requis.
Après un certain temps (sacré Fernand !) variable en fonction de la
température des éléments et de leur état chimique, les piles retrouvent un peu
de force et l’utilisateur peut encore les utiliser pour quelques photos.
Les observations suivantes :
1) La durée de vie d’une pile alcaline n’est pas directement propor
tionnelle à son courant de décharge. Si la capacité d’un élément est
de 1000 mAh, un courant de 500mA pendant 2 heures n’aura pas la
même influence sur sa durée de vie qu’un courant de 100 mA
pendant 10 heures ou encore 50 mA pendant 20 Heures.
Grosso modo, une diminution d’un facteur 4 de l’intensité demandée
se traduira par l’augmentation d’un facteur 6 de la durée de vie.
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