BTS Domotique Traitement du signal La fonction Commutation. La fonction commutation : La commutation consiste à _______________ ou à _______________ un circuit permettant la circulation d’un courant d’une portion de circuit à une autre. En électronique, cette fonction est provoquée par l’action ___________________ou __________________, généralement sur une _______________ de commande. Composants réalisant la fonction commutation. ________________________ ________________________ ________________________ ________________________ Le transistor bipolaire en commutation : 1. Symbole. Transistor NPN Transistor PNP Figure 1 : symboles des transistors Figure 2: notations Pour un fonctionnement en commutation, le transistor doit être utilisé soit ________________________ (interrupteur ouvert) soit en régime saturé (interrupteur fermé). 2. Transistor bloqué. Condition de blocage du transistor NPN. Le Transistor PNP impose des règles identiques aux signes près. (Interrupteur ouvert : IC=0) Condition du point de vue de la IC 0 commande. Courant de collecteur Tension collecteur émetteur IB 0 VCE VBE <VD IE 0 Puissance dissipée Figure 3 : Transistor bloqué Limites à ne pas dépasser. 840899057 Page 1 BTS Domotique Traitement du signal 3. Transistor saturé. (interrupteur fermé VCE=0) Condition du point de vue de la commande. IC = ICsat IB > IC/ VBE 0,7V Courant de collecteur Tension collecteur émetteur VCEsat 0,2V IE Figure 4 : Transistor saturé ( passant ) Puissance dissipée Limites à ne pas dépasser. 4. Ib(t) Ibsat Graphe de fonctionnement : Ces graphes sont théoriques, ils ne tiennent pas compte des temps d’évolution des signaux. (temps de montée, de descente ... ) t Ic(t) t Vce(t) VCE max t 5. Comment reconnaître l’état d’un transistor par la mesure ? Il faut mesurer ________________________ pour déterminer l’état du transistor. 6. Les différents types (boîtiers) de transistors bipolaires : TO-126 TO-18 TO-39 TO-72 840899057 TO-220 SOT-93 SOT-186 T0-3 TO-92 Page 2 BTS Domotique 840899057 Traitement du signal Page 3 BTS Domotique Le transistor MOS N : Canal N P : Canal P 840899057 Traitement du signal MOS : Métal Oxyde Semi-conducteur Enrichissement : il faut enrichir le canal (enhancement) Appauvrissement : il faut appauvrir le canal (déplétion) Page 4 BTS Domotique Traitement du signal Le Relais 1. DEFINITIONS Le relais est destiné à ______________ ou ______________ un ou plusieurs circuits. Les utilisations des relais sont très variées : ______________ de circuit, ____________________________, ________________________________________________________, etc. 2. SYMBOLE 3. FONCTIONNEMENT Lorsque la bobine n’est pas traversée par un courant, le contact se trouve dans ___________________________ _____________________________. Lorsque la bobine est traversée par un courant, il y a apparition d’un champ magnétique qui attire la lamelle du contact au plus près de la bobine __________________. Exemple : 2 1 3 4 Lorsqu’il y a apparition de courant dans la bobine, les contacts ……………. se ferment et les contacts …………… s’ouvrent. 5 6 4. Lorsqu’il n’y a pas de courant qui traverse la bobine, les contacts ……………… sont court-circuités tandis qu’il n’y a pas de liaison entre les contacts …………. . TYPES DE RELAIS (quelques exemples) 840899057 relais avec 1 contact travail (1T) = 1 contact à fermeture relais avec 2 contacts travail (2T) relais avec 1 contact repos (1R) = 1 contact à ouverture relais avec 1 contact inverseur (1I) Page 5 BTS Domotique 5. Traitement du signal CARACTERISTIQUES D’UN RELAIS Il existe une multitude de type de relais. Le choix d’un relais se fait à partir ____________________________. C’est-à-dire que ce sont les tensions et les courants appliqués aux contacts qui déterminent le type de relais à utiliser. Exemple : comparaison de deux types de relais ; un relais REED (circuit intégré) et un relais type K. SORTIE ENTREE Relais Reed 6. Ibobine Rbobine Vbobine qq mA qq 100 de 5 à 30v Nbre contacts Rcontact Vcoupure Icoupure durée de vie Fmax 1T, R ou 1I ou 2T 100m 100v 0,5A 107 manœuvres 650 manœuvres / sec Relais type K de qqmA à +A de qq10 à qq k de 6 à 60v 2T, 2R ou 2I qq m 300VDC, 250VAC dépend de la tension 104 manœuvres 20 manœuvres / sec Les Relais Statiques Les relais statiques sont des dispositifs de commutation réalisés à l’aide de ____________________________ .Ils sont appelés relais par analogie aux relais électromécaniques, dont ils ont la séparation galvanique du circuit de commande et du circuit commuté. Statique confirme le fait qu’il n’y a pas de _________________________________________. Le relais statique est constitué d’un montage d’entrée réalisé à l’aide d’optocoupleurs qui réalisent l’isolation galvanique. La commutation de puissance est réalisée à l’aide de triacs ou thyristor. 840899057 Page 6 BTS Domotique Traitement du signal Le Thyristor, Le Triac. 1. Le Thyristor. Symbole Le Thyristor est un semi-conducteur à conduction ______________ commandée, le blocage s’effectuant lors de la __________________________________________. Le thyristor permet la circulation du courant dans un seul sens. 2. Choix d’un thyristor. Le choix d’un thyristor dépend : 3. 4. __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ __________________________________________ Application des thyristors. Convertisseurs alternatifs-continu contrôlés complets. Convertisseurs alternatif-continu semi-controlés (pont mixte) Convertisseurs conti-alternatif (onduleurs autonomes) Convertisseurs continu-continu (Hacheur). A2 Le Triac Le triac (Triode alternatif Current) est un semi-conducteur à conduction __________________ commandée, le blocage s’effectue lors de la disparition du courant direct. Le Triac est équivalent ________ thyristors montés en opposition. Il comporte une gâchette G et deux anodes A1 et A2 non identique. G 5. Fonctionnement A2 A1 Le triac est une interrupteur bidirectionnel commandé. IT Le triac est _______________ (interrupteur fermé) par _____________________________ ____________ supérieur à une valeur seuil de déclenchement (I GT), le courant IT pouvant être positif ou négatif. ___________________________________________________________ G __________________________________________________________________________ IG A1 _______________________. Sans courant de gâchette, le triac peut devenir passant pour une tension supérieure (en valeur absolue) à VDRM, tension de retournement. 6. Applications. Montage gradateur Commande de charge alimentée avec la tension secteur. 840899057 Page 7