Box série ou parallèle ?

Le pirate Jib est terrible ! Non content de sortir d’excellents articles à un rythme effréné sur le Navire, notre estimé collègue distille en plus des idées de rédaction pertinentes, ces quelques lignes étant justement la réalisation de l’une d’entre-elles… Qu’il soit donc remercié par celles et ceux que le sujet intéressera et blâmé par les autres !

Je n’ai pas, pour parler de boxes séries et de boxes parallèles, pris le soin de m’inscrire à un cours d’électronique du soir et me contenterai donc de relater diverses expériences effectuées avec divers matériels sans chercher à être le plus pointu possible sur un plan technique que je ne maîtrise guère. Tant mieux, me direz-vous, on ne vient pas sur Danyvape la plaquette de Nurofen à la main histoire de se faire une bonne prise de tête avant de déguster son quatre-heures.

Un peu de théorie quand même

La notion de montage série ou parallèle ne prend de sens que dans le cas de boxes multi-accus, c’est à dire renfermant au moins deux batteries. Une box mono-accu pourra être vue comme parallèle si on tient absolument à lui attribuer un qualificatif de circonstance mais franchement, ce n’est pas très pertinent.

On peut très bien se donner la peine de mettre deux accus dans une boîte pour faire joli ou pour obtenir de la masse afin de bien bloquer une rangée de livres sur une étagère mais lorsqu’on se lance dans pareille opération dans le cadre d’un montage électrique, c’est bien qu’on en veut plus. Plus de quoi, me demanderez-vous avec une légitime curiosité… Et bien justement, ça dépend de la manière dont on relie les accus entre-eux, du contrat qu’on leur impose pour régir leur collaboration.

Dans un montage en parallèle, on relie entre-eux les pôles positifs des accus, ainsi que leurs pôles négatifs.

Le montage résultant présente alors une tension égale à la moyenne de celle des accus connectés et une capacité valant la somme de celles respectives de ces mêmes accus.

Le montage série est obtenu en connectant le pôle positif du second accu au pôle négatif du premier.

Dans ce cas, la capacité du montage reste la moyenne de celle de chacun des deux accus tandis que leurs tensions respectives s’additionnent.

Le modèle est évidemment plus complexe si on connecte deux accus de caractéristiques différentes. Si on peut raisonnablement penser que la capacité du montage parallèle ou la tension du montage série se stabilisera à la moyenne des valeurs délivrées par chacun des deux accus, on ne pourra s’affranchir d’effets de bord déplaisants comme par exemple la recharge d’un accu par l’autre lors de la mise en opération d’un montage parallèle. Il sera donc préférable dans les deux cas de monter deux accus neufs et par la suite de toujours les utiliser ensemble afin de leur assurer un niveau d’usure identique au fil du temps.

La théorie, c’est bien joli mais quel est donc l’intérêt d’augmenter la capacité d’un montage ou de doubler sa tension ?

Le dessin rigolo ci-dessus illustre le principe de base d’un circuit électrique en cours de fonctionnement. Un personnage teigneux nommé « Volt » y tente de faire passer manu-militari un loustic appelé « Amp » à travers un goulet d’étranglement créé par le nuisible « Ohm ». Dans un montage parallèle « Amp » serait plus gros, plus long et mettrait plus longtemps à traverser l’obstacle, dans un montage série « Volt » serait plus musclé et botterait les fesses de l’infortuné « Amp » avec une ardeur redoublée.

Il faut ici bien comprendre qu’un montage parallèle de deux accus dispose d’exactement la même quantité d’électricité à débiter que celle d’un montage en série des deux mêmes accus. Le choix du montage détermine juste la manière de délivrer l’énergie. Plutôt longtemps et calmement pour un montage parallèle, plutôt rapidement et brutalement pour un montage série. D’ailleurs, si on utilise la forme P = U x I de la loi de Ohm pour calculer la puissance maximale pouvant être délivrée par une paire d’accus identiques chargés à 3,7 volts et supportant une intensité de décharge instantanée de 25 ampères, on a pour un montage parallèle :

3,7 x (25 + 25) = 185 watts

Et pour un montage série :

(3,7 + 3,7) x 25 = 185 watts

Par contre, si on utilise la forme R = U² ÷ P de la loi de Ohm pour calculer la valeur minimale de résistance tolérée par notre paire d’accus, on obtient pour un montage parallèle :

3,7² ÷ 185 = 0,07 ohm

Et pour un montage série :

(3,7 + 3,7)² ÷ 185 = 0,30 ohm

Ah, là c’est plus pareil et c’est bien normal car comme dit plus haut, le montage série va pousser plus fort tout en restant dans la capacité de débit de l’accu et ne supportera pas de résistances aussi basses que le montage parallèle. La forme classique de la loi de ohm, P = U² ÷ R nous montre d’ailleurs que pour une résistance identique de par exemple 0,5 ohm, les accus montés en parallèle produiront une puissance de :

3,7² ÷ 0,5 = 27,40 watts

Tandis que les mêmes accus montés en série lâcheront :

(3,7 + 3,7)² ÷ 0,5 = 109,5 watts

Ben non, c’est pas vraiment la même chose…

Quel rapport avec la vape ?

Et bien tout ce binz a un rapport avec la vape car il existe des boxes séries et parallèles tant en gestion mécanique qu’électronique. Oui c’est le scoop du mois, je pense qu’on va avoir du mal à s’en remettre mais continuons tout de même.

En mode mécanique, les différents paramètres s’obtiennent sans trop de difficulté des diverses expressions de la loi de Ohm comme illustré ci-dessus. En mode électronique, le mode de montage des accus se dissimule derrière le chipset, le circuit responsable de l’adaptation du courant électrique produit aux desiderata de l’utilisateur, le gestionnaire occulte des boutons « + » et « -« . Du coup, on est bien embêté pour tirer des conclusions car la qualité de vape dépend étroitement de la qualité du dit chipset et donc bien souvent de son prix.

Electronique en parallèle

Je ne suis pas sûr que les boxes électroniques à double accus montés en parallèle aient vraiment marqué le marché de la vape. Elles auraient pourtant pu constituer une alternative plaisante aux mono-accus, mettant en avant une autonomie accrue et la capacité d’accepter des résistances plus basses que les boxes mono-accus.

Bon… Je n’ai pas tout vu non plus, p’têt que des modèles d’enfer existent, plus élaborés qu’une simple adaptation vite faite des chipsets mono-accus aux double accus parallèles.

Mécanique en parallèle

Heureusement, il n’en va pas de même pour les boxes mécaniques qui ont connu leur heure de gloire, notamment grâce au travail des moddeurs philippins.

Une box de cet acabit, telle la Dimitri Box de la photo ci-dessus permet à qui s’y intéresse de tester des montages très bas en résistance, jusqu’à 0,08 ohm environ, sous réserve bien sûr que la paire d’accus utilisée le permette. Les vapotos plus raisonnables pourront utiliser ce style de box comme un super-mod mécanique offrant une autonomie d’autant améliorée que les accus ne seront pas poussés dans leurs derniers retranchements par des résistances ultra-basses.

Electronique en série

Le petit monde des boxes à montage en série relève nettement le niveau du microcosme électronique, de véritables stars y sont d’ailleurs nées. Personnellement, je connais et apprécie la Reuleaux RX-200 ainsi que la Minikin 200 de Asmodus mais bien sûr, beaucoup d’autres modèles existent.

A défaut de support théorique fiable, il me semble qu’une box parallèle qui passera son temps à « booster » un signal électrique natif bien souvent en-deça de la demande programmée par l’utilisateur sera moins performante qu’une box série dont le boulot consistera essentiellement à réduire le signal délivré par ses accus pour satisfaire le besoin de vape exprimé. Ainsi, la Minikin 200 a quelque chose de plus que ses camarades mono-accus dans sa façon puissante d’activer le coil, quelque chose de bien agréable lorsqu’il s’agit par exemple d’émouvoir une résistance de Clapton Wire lourdement sujette à l’effet dit diesel. Si le signal issu du « downstepping » d’un montage série peut paraître de meilleure qualité que celui obtenu par « boost » d’un montage parallèle, je ne suis pas absolument certain que son coût soit nul en termes de consommation électrique… Ma Reuleaux RX-200 me parait parfois épuiser bien vite ses trois accus 18650 et la Minikin ne fait qu’une bouchée de sa paire énergétique pour peu qu’on la sollicite un peu vigoureusement.

Mécanique en série

Les montages série ne sont pas très populaires en vape mécanique, leurs quelques ressortissants passant le plus souvent pour de sulfureuses petites grenades portatives, à l’instar de la Noisy Cricket v1 de Wismec…

Comme on l’a vu plus haut, cette box équipée d’un atomiseur monté en 0,5 ohm n’enverra pas loin de 110 watts, grosse puissance qu’on aura bien du mal à dissiper sur la surface résistive. Personnellement, j’ai utilisé cette box avec bonheur pour animer le dripper Aeronaut, le seul de mon arsenal à pouvoir accueillir un large tortillon de Clapton suffisamment proche de l’ohm pour limiter la puissance générée à une cinquantaine de watts…

Est-on plus avancés ?

Ben… Oui, même si la conclusion se présente encore une fois en mode « ça dépend » !

Une box mécanique parallèle ravira à n’en pas douter les vapotos appréciant déjà un mod ou une box mono-accu, elle apportera de l’autonomie aux montages raisonnables tout en permettant les expériences plus borderline du week-end. Son pendant électronique, s’il en reste sur le marché, permettra aux vapeuses et vapeurs pépères de passer moins souvent au chargeur et aux autres de flirter avec le 0,2 ohm généralement toléré par les chipsets équipant ce type de matériel en cas d’envie de sensations fortes.

Les boxes mécaniques série ne sont à mon avis pas à conseiller, à moins bien sûr de savoir exactement ce que l’on en fait. Les boxes électroniques correspondantes sont toujours selon mon jugement subjectif de bonnes solutions pour une vape péchue et maîtrisée, supérieure à celle produite par les électro parallèles mais au prix me semble-t-il d’une autonomie légèrement réduite.

Cet avis circonstancié ne doit cependant pas occulter les boxes hybrides de type mécanique série régulées telles que les Hexohm, Vikings, Invader III ou Noisy Cricket v2 qui seraient, toujours selon mon ressenti, une sorte de compromis idéal entre boxes électroniques et boxes mécaniques. De toutes façons, on conservera quand même une bonne vieille philippine mécanique parallèle double ou triple accus dans un fond de tiroir pour se taper deux ou trois taffes de Grumpy’s Hooch en 0,08 ohm lorsque l’envie nous en prend car ça, comme on dit dans la grande distribution, elles sont les seules à le faire !