Pour déterminer les besoins énergétiques de votre GSM, il suffit de regarder sur le chargeur officiel. Pour un GSM Nokia, on retrouve les caractéristiques suivantes :tension de 5,3 volts pour un courant de 300 mA. Le panneau solaire, utilisé pour alimenter le circuit, a les caractéristiques suivantes: tension nominale de 12 Volts pour une puissance de 5 Watts.
Une fois les caractéristiques de l'alimentation connue, il nous faut dessiner un circuit permettant d'adapter les différents niveaux de tension entre le panneau solaire et le gsm. Il semble évident que notre circuit devra comporter une régulation vu le caractère assez changeant d'un panneau solaire. Si on choisit un régulateur de type série, notre circuit va dissiper quelques watts :
Nous allons donc nous tourner vers une alimentation dite "à découpage". Une alimentation à découpage est une alimentation électrique dont la régulation est assurée par un transistor utilisé en commutation. Ce mode de fonctionnement s'oppose à celui des alimentations séries ou encore linéaires dans lesquelles le transistor est utilisé en mode linéaire.
Le transistor en commutation sert donc à générer une tension alternative rectangulaire de fréquence relativement élevée à partir de la tension continue fournie par le panneau solaire. Cette tension est ensuite redressée et filtrée en une tension continue plus adaptée à notre gsm. Le dispositif de commande du transistor de découpage peut, par exemple, adapter en permanence le rapport cyclique du signal rectangulaire de façon à ce que la tension de consigne soit fournie en sortie. D'autres types de régulation existent comme la régulation à rapport cyclique fixe mais fréquence variable. C'est ce principe que nous allons utiliser ici grace au circuit intégré TL497.
Le circuit intégré TL497 contient toute l'électronique nécessaire pour réaliser une alimantation à découpage. Le TL497, comme dit plus haut, est un régulateur pour alimentation à découpage avec un rapport cyclique fixe et une fréquence de commutation variable. Le temps où le transistor de commutation est passant ( switch on time) est programmé par une simple capacité connectée entre les pins FREQ CONTROL et GND. Cette capa CT est chargée par une source de courant constant jusqu'à un seuil prédéterminé. Ce courant de charge et ce seuil varient avec la tension d'alimentation Vcc permettant ainsi de garder un switch on time constant.
La tension de sortie est controllée par un pont diviseur de deux résistances qui permet de ramener une retroaction au niveau du comparateur. La tension de retroaction est comparée à la tension de référence de 1.2 Volt. Quand la tension de sortie descend en dessous de la valeur nécessaire pour maintenir 1.2 Volt à l'entrée du comparateur, celui-ci allume le circuit oscillateur qui, à son tour, charge et décharge CT comme descrit ci-dessus. Le transistor de découpage est allumé durant la charge de CT. Le transistor de découpage peut être utilisé directement pour fournir des courants allant jusqu'à 500 mA. Une diode Schottky est aussi disponible au sein du circuit intégré pour servir dans les différentes topologies d'alimentation à découpage.
Le TL497 possède encore une fonction de limitation du courant crête pouvant circuler dans le régulateur. Cette limite de courant est ajustable et est activée lorsque la tension aux bornes de la résistance placée entre VCC et CUR LIM SENS atteint 0.7 Volt.
Ci-dessus vous trouverez le schéma du circuit à utiliser pour le chargeur. Le TL497 est monté en circuit abaisseur de tension (topologie buck). Ci-dessous, toutes les équations pour calculer la valeur des différents composants du circuit. Une précaution supplémentaire : Vérifier bien la tension max de votre panneau car le TL497 ne supporte que 15 Volts en entrée...
