académie de rennes

ACADÉMIE DE RENNES
THEME 2007 BAC S.T.I. Génie électronique
Lycée le Likès QUIMPER
Lycée Yves Thépot QUIMPER
BALISE MARITIME
SEQUENCE 2A-1
Durée : 8h
Recherche typon et réalisation
Carte Alimentation de la lampe
OBJECTIFS
SAVOIRS
SAVOIRS-FAIRE
I : Produire une maquette.
I1 : Etablir des schémas topographiques.
I2 : Utiliser un outil informatique d’aide à la conception de câblage.
I3 : Proposer l’ensemble des spécifications pour une éventuelle sous-traitance de la fabrication.
I4 : Réaliser la maquette à partir des spécifications établies.
CONDITIONS MATERIELLES
- Poste informatique équipé d’un logiciel de C.A.O. pour la réalisation du typon.
- Le dossier de fabrication et la documentation technique des composants.
- Laboratoire pour la fabrication des circuits imprimés et poste de soudage.
CONTENU DU DOSSIER
- Consignes de réalisation du typon.
- Implantation des connecteurs et borniers.
- Conseils pour la fabrication de la carte.
- Dossier de fabrication.
- Nomenclature.
- Schéma structurel.
Balise maritime –Séq 2A-1 Recherche typon et réalisation Carte Alimentation de la lampe
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1. Consignes de réalisation du typon.
La dimension des cartes est prévue de telle sorte qu’assemblées par des entretoises, elles s’insèrent dans
le support du fanal. L’allumage de la lampe nécessite un courant important. La largeur des pistes
d’alimentation de la lampe (entre +Vbat et GND) devra être de 80th (2mm). Pour éviter les perturbations
électromagnétiques les pistes d’alimentation de la lampe devront être les plus courtes possibles.
Cette carte regroupe les fonctions suivantes :
FS3-1 Commande de la tension de lampe.
FS3-2 Elaboration d’une tension de référence.
FS3-3 Réglage de la tension de la lampe.
FS3-4 Comparaison.
FS3-5 Régulation de la tension de la lampe.
FS3-6 Elaboration d’une tension de +24V .
Consignes à respecter :
- Dimensions 100 mm x 75 mm maximum.
- Circuit simple face avec éventuels straps ( le minimum ! ).
- Centrage des composants sur grille au pas de 2.54 mm.
- Respect de la position des borniers.
- Stratégie de routage : Largeur des pistes 40th (1mm)pour le style « power », 30th pour le style
« signal » et 80th (2mm) pour les pistes de puissance. Isolement de 20th (0.5mm).
- Pas de pistes à moins d’un pas du bord de la carte.
- Fixations dans les 4 coins.
- Nom de l’élève sur la sérigraphie.
- Lecture des composants de gauche à droite et de bas en haut
- Circuits intégrés orientés dans le même sens.
- Pas de strap sous un circuit intégré
- + revoir consignes de fabrication de l’année de première
2. Implantations des borniers et empreintes des composants.
+5V
+12V
+Vbat
GND
Rythme ext
Rythme
+Lampe
-Lampe
Shunt
Conseil : Après placement des composants et avant de lancer un éventuel routage automatique il est
préférable de réaliser en manuel la liaison de puissance ( 80th) :
+Vbat Q9  D13  +Lampe et –Lampe  R1  shunt  GND
Balise maritime –Séq 2A-1 Recherche typon et réalisation Carte Alimentation de la lampe
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3. Conseils pour la fabrication de la carte.
Après gravure, percer la plaque aux diamètres adaptés à la taille des broches de chaque composant, bien
vérifier si les composants s’insèrent, parce qu’il est parfois très difficile de repercer une plaque quand
une partie des composants est montée.
Vérifier au multimètre la continuité des pistes et l’absence de court-circuit entre elles.
Plier les connexions des straps, diodes, résistances avec un outil approprié.
Respecter le sens des composants polarisés (diodes, condensateurs électrochimiques, dels), des supports
de circuits intégrés, des connecteurs.
Souder les composants par hauteur croissante, en général on peut utiliser l’ordre suivant :
- Straps
- Douilles 2mm
- Diodes boîtier DO-35.
- Résistances 1/4W.
- Supports circuits intégrés.
- Transistors boîtier TO-92.
- Condensateurs plastiques et céramiques.
- Trimmers multitour.
- Points tests
- Condensateurs électrochimiques.
- Résistance de puissance 3W.
- Transistors de puissance boîtier TO-220.
4. Dossier de fabrication.
Il sera produit de préférence par informatique et comprendra :
- Le schéma structurel
- Le plan d’implantation des composants
- Le typon
- La nomenclature
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5. Nomenclature.
Repère
Désignation
R1
R3, R20, R77, R78
R4
R5, R75, R76, R79, R80
R15
R16
R34
R35
R56
R81
R99
R100
R101
C7, C39
C23
C36, C37
C38
C44
Q2
Q9
Q15, Q16, Q21
Q17, Q20
D10
D11, D12
D13
IC1
IC6
J1, J2, J4, J3
P1
PT1- PT9
Résistance 3w
Résistance 1/4w
Résistance 1/4w
Résistance 1/4w
Résistance 1/4w
Résistance 1/4w
Résistance 1/4w
Résistance 1/4w
Résistance 1/4w
Résistance 1/4w
Résistance 1/4w
Résistance 1/4w
Résistance 1/4w
Condensateur chimique radial 63V
Condensateur polyester 63V ird
Condensateur céramique 500V
Condensateur polyester 63V ird
Condensateur polyester 63V ird
Transistor NPN
Transistor MOSFET canal N
Transistor MOSFET canal N
Transistor MOSFET canal P
Diode silicium 200mA 100V
Diode schottky
Diode de suppression 600W 150V
Amplificateur opérationnel programmable
Six triggers de schmitt inverseurs
Douilles 2mm
Potentiomètre trimmer vertical
(points tests)
Support de CI
Support de CI
Plaque de CI
Dissipateur thermique
valeur
0.1
1M
2.2M
100k
10k
10k
330k
820k
470k
56k
5.6k
220k
1.2k
1uF
1nF
220pF
47nF
10nF
BC517
BUZ11
BS170
BS250
1N4148
BAT41
P6KE15
LM4250
40106B
1M
8 broches
14 broches
100*75mm
quantité
1
4
1
5
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
2
1
1
1
1
3
2
1
2
1
1
1
9
1
9
1
1
1
1
6. Schéma structurel.
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Balise maritime –Séq 2A-1 Recherche typon et réalisation Carte Alimentation de la lampe
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2
1
2
1
SIL-156-02
J1
SIL-156-02
J2
VDD
VSS
Alimentation IC6:
VDD=+Vbat
VSS=Gnd
Rythme 100k
R76
Rythme extèrieur
1M
R78
100k
R75
1M
R77
+Vbat
+5V
+12V
2
2
1
3
1
3
BS170
Q15
BS170
Q16
2
1
SIL-156-02
J4
3
2
1
SIL-156-03
J3
Commande
PT1
100k
R79
PT7
BC517
Q2
10k
R16
10k
R15
Rythme
Rythme extèrieur
+Lampe
-Lampe
Shunt
2
Sortie comparateur
2
Régulation
PT2
100k
R80
3
1
+12V
+Vbat
3
1
LM4250
2
3
IC1
100k
BUZ11
Q9
Vref1
PT6
+Vbat
P6KE15
D13
R5
C44 découplage IC6
10nF
C44
220pF
C36
6
470k
R56
56k
R81
BS250
Q17
+24V
5
1
7
8
4
+24V
+5V
R34
330k
1M
P1
Mesure
3
820k
R35
0.1
1M
-Lampe
R1
2.2M
1uF
C7
+Lampe
R3
1M
R4
+Lampe
PT3
220k
40106
R100
3
5.6k
40106
2
IC6:B
R99
1
IC6:A
1N4148
D10
12V
L1
Shunt
PT5
4
220pF
C37
H24V
PT8
2
2
Doubleur 24V
PT4
R20
1nF
C23
+12V
1
2
Alimentation de la lampe
+Vbat
1
3
3
1
BS170
Q21
47nF
C38
1.2k
R101
BS250
Q20
+Vbat
9
11
13
5
40106
IC6:F
40106
IC6:E
40106
IC6:D
40106
IC6:C
BAT41
D12
BAT41
D11
+24V
8
10
12
6
1uF
C39
+24V
PT9