Bases des semi-conducteurs

Bases des semi-conducteurs
Livre d’exercices
Avec CD-ROM
R1
RC
UB = 12 V
IC
IB
Rm
K
C2
C1
G
US
(Sinus)
f = 1 kHz
UE = 0.1 V
R2
RE
C3
UA
Y1
Y2
R3
0 (Y1) – UE
0 (Y2) – UA
Festo Didactic
567287 fr
Référence :
567287
Édition :
09/2010
Auteure :
Melanie Wäschle
Rédaction :
Frank Ebel
Graphiques :
Remo Jedelhauser, Melanie Wäschle
Lay-out :
01/2014, Frank Ebel, Beatrice Huber
© Festo Didactic SE, 73770 Denkendorf, Allemagne, 2014
Internet : www.festo-didactic.com
E-mail : [email protected]
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géographiquement au site /siège de l'acheteur comme suit.
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et à utiliser aussi des éléments du contenu pour la réalisation de son propre matériel de formation continue
du personnel de son site, à condition d'en mentionner la source, et à les dupliquer pour la formation
continue sur le site. Pour les écoles/universités et centres de formation, ce droit d'utilisation englobe
l'utilisation durant les cours par les élèves, stagiaires et étudiants du site.
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microfilmage ainsi que le transfert, le stockage et le traitement intégral ou partiel sur des systèmes
électroniques présupposent l'accord préalable de Festo Didactic SE.
Nota
Les termes enseignant, étudiant, etc. employés dans le présent document désignent aussi, bien
entendu, les enseignantes, étudiantes, etc. L'emploi d'un seul genre ne saurait constituer une
discrimination sexuelle, mais a simplement pour but de faciliter la lecture et la compréhension de
ce qui est dit.
Table des matières
Usage normal _____________________________________________________________________________ IV
Avant-propos ______________________________________________________________________________ V
Introduction ______________________________________________________________________________ VII
Instructions et consignes de sécurité ________________________________________________________ VIII
Ensemble de formation Bases de l'électrotechnique/électronique (TP 1011) _______________________ IX
Objectifs pédagogiques – Bases des semi-conducteurs ____________________________________________ X
Correspondance entre objectifs pédagogiques et travaux pratiques – Bases des semi-conducteurs ______ XI
Jeu d'équipement __________________________________________________________________________ XII
Correspondance entre composants et travaux pratiques – Bases des semi-conducteurs _______________ XVI
Notes à l'intention de l'enseignant ou du formateur____________________________________________ XVIII
Structure des travaux pratiques _____________________________________________________________ XIX
Désignation des composants _______________________________________________________________ XIX
Contenu du CD-ROM ________________________________________________________________________ XX
Travaux pratiques et corrigés
TP 1 :
Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance ____________________________ 3
TP 2 :
Stabilisation de la tension de sortie d'un bloc d'alimentation par des diodes Zener _____________ 21
TP 3 :
Dimensionnement de la résistance protectrice d'une diode luminescente _____________________ 39
TP 4 :
Amplification du signal de sortie d'un microphone ________________________________________ 51
TP 5 :
Commande d'un spot par un transistor à effet de champ ___________________________________ 81
Travaux pratiques et fiches de travail
TP 1 :
Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance ____________________________ 3
TP 2 :
Stabilisation de la tension de sortie d'un bloc d'alimentation par des diodes Zener _____________ 21
TP 3 :
Dimensionnement de la résistance protectrice d'une diode luminescente _____________________ 39
TP 4 :
Amplification du signal de sortie d'un microphone ________________________________________ 51
TP 5 :
Commande d'un spot par un transistor à effet de champ ___________________________________ 81
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III
Usage normal
L'ensemble de formation Bases de l'électrotechnique/électronique ne doit s'utiliser que :
•
pour l'usage auquel il est destiné, c'est-à-dire dans le cadre de l'enseignement et de la formation, et
•
en parfait état sur le plan de la sécurité.
Les composants de l'ensemble de formation sont construits conformément à l’état de l’art et aux règles
techniques reconnues en matière de sécurité. Une utilisation non conforme peut néanmoins mettre en
danger la vie et la santé de l’utilisateur ou de tiers ainsi qu'affecter l’intégrité des composants.
Le système de formation de Festo Didactic est exclusivement destiné à la formation initiale et continue dans
le domaine de l’automatisation et de la technique. Il incombe à l’établissement de formation et/ou aux
formateurs de faire respecter par les étudiants les consignes de sécurité décrites dans le présent manuel de
travaux pratiques.
Festo Didactic décline par conséquent toute responsabilité pour les dommages causés aux étudiants, à
l’établissement de formation et/ou à des tiers du fait de l'utilisation de ce jeu d’équipements en dehors du
contexte d’une pure formation, à moins que ces dommages ne soient imputables à une faute intentionnelle
ou à une négligence grossière de Festo Didactic.
IV
© Festo Didactic 567287
Avant-propos
Le système de formation Automatisation et Technique de Festo Didactic part de différents niveaux d’accès à
la formation et objectifs professionnels. C’est dans cette optique qu'est structuré le système de formation :
•
ensembles de formation axés sur les technologies ;
•
mécatronique et automatisation d'usine ;
•
automatisation de process et technique de régulation ;
•
robotique mobile
•
usines-écoles hybrides.
Le système de formation Automatisation et Technique fait régulièrement l’objet de mises à jour et
extensions au fil des évolutions enregistrées dans le domaine de la formation et des techniques.
Les ensembles de formation technologique se penchent sur les technologies suivantes : pneumatique,
électropneumatique, hydraulique, électrohydraulique, hydraulique proportionnelle, automates
programmables, capteurs, électricité et actionneurs électriques.
La structure modulaire du système de formation permet de réaliser des applications allant au-delà des
limites des différents ensembles. Par exemple, il est possible de commander par automate programmable
des actionneurs pneumatiques, hydrauliques et/ou électriques.
© Festo Didactic 567287
V
Tous les ensembles de formation se composent des éléments suivants :
•
matériel ;
•
médias
•
séminaires.
Matériel
Le matériel des ensembles de formation est constitué de composants industriels et systèmes adaptés à une
approche didactique. Le choix et l'exécution des composants faisant partie des ensembles de formation
sont spécialement adaptés aux projets des supports d'accompagnement.
Médias
Les médias dédiés aux différents domaines de spécialité sont de deux types : didactiques et logiciels. Les
supports didactiques, axés sur la pratique, comprennent :
•
manuels de cours et d'enseignement (ouvrages standard d'enseignement de connaissances
fondamentales)
•
manuels de travaux pratiques (avec explications complémentaires et corrigés types)
•
lexiques, manuels, ouvrages spécialisés (donnant des informations plus détaillées sur des thèmes à
approfondir)
•
jeux de transparents et vidéos (permettant d'illustrer et de rendre plus vivant l'enseignement)
•
posters (pour la présentation claire de sujets complexes)
Dans le domaine du logiciel, des programmes sont disponibles pour les applications suivantes :
•
didacticiels (présentation pédagogique et multimédia de contenus de formation)
•
logiciels de simulation
•
logiciels de visualisation
•
logiciels de mesure
•
logiciels de conception et de configuration
•
logiciels de programmation d'automates programmables industriels
Les supports destinés aux formateurs et aux étudiants sont disponibles en plusieurs langues. Ils sont
conçus pour l’enseignement, mais se prêtent aussi à l’autoformation.
Séminaires
Un large éventail de séminaires consacrés aux contenus des ensembles de formation complète l’offre de
formation initiale et continue.
Vous avez des suggestions ou des critiques à propos de ce manuel ?
N'hésitez pas à nous en faire part par courriel à : [email protected]
Les auteurs et Festo Didactic vous en remercient d'avance.
VI
© Festo Didactic 567287
Introduction
Le présent manuel de travaux pratiques fait partie du système de formation Automatisation et Technique de
la société Festo Didactic SE. Ce système constitue une solide base de formation initiale et continue axée sur
la pratique. L'ensemble de formation Bases de l'électrotechnique/électronique (TP 1011) traite des sujets
suivants :
•
bases du courant continu
•
bases du courant alternatif
•
bases des semi-conducteurs
•
circuits de base de l'électronique
Le manuel de travaux pratiques Base des semi-conducteurs traite des composants semi-conducteurs. Il est
question dans un premier temps des diodes telles que la diode à semi-conducteur, la diode Zener et la
diode luminescente pour se familiariser avec les notions de base. Les contenus tels que la jonction P-N, la
tension inverse ou le courant direct sont traités en théorie et sont, si possible, aussi illustrés par des
mesures. Plus loin, on abordera les transistors en prenant pour exemple les transistors bipolaires et
unipolaires
La réalisation et l'étude des montages supposent de disposer d'un poste de travail de laboratoire équipé
d'une alimentation secteur protégée, de deux multimètres numériques, d'un oscilloscope à mémoire et de
câbles de laboratoire sécurisés.
Le jeu d'équipement TP 1011 permet de réaliser tous les montages des 5 travaux pratiques portant sur les
bases des semi-conducteurs.
Les fiches techniques des divers composants (diodes, transistors, instruments de mesure, etc.) sont
également fournies.
© Festo Didactic 567287
VII
Instructions et consignes de sécurité
Généralités
•
Les étudiants ne doivent travailler sur les montages que sous la surveillance d’une formatrice ou d’un
formateur.
•
Respectez les indications données dans les fiches techniques des différents composants, en particulier
toutes les consignes de sécurité !
•
La formation ne doit être à l'origine d'aucune panne susceptible d'affecter la sécurité ; les pannes
éventuelles doivent être immédiatement éliminées.
Électrotechnique
•
Danger de mort en cas de coupure du conducteur de protection !
–
La continuité du conducteur de protection (jaune/vert) ne doit être interrompue ni à l'extérieur ni à
l'intérieur de l'appareillage.
–
•
L'isolation du conducteur de protection ne doit être ni endommagée ni supprimée.
Dans les établissements industriels ou artisanaux, il conviendra de respecter les directives des
organismes professionnels, et notamment celles des mutuelles d'assurance accident applicables aux
matériels électriques.
•
Dans les établissements scolaires et de formation, l'utilisation d'alimentations secteur sera placée sous
la responsabilité et la surveillance de personnels qualifiés.
•
Attention !
Des condensateurs intégrés à l'appareil peuvent encore être chargés même après coupure de toutes les
sources de tension.
•
Lors du remplacement de fusibles : n'utilisez que les fusibles prescrits, à courant nominal et
caractéristiques de déclenchement voulus.
•
Ne mettez jamais immédiatement sous tension votre bloc d'alimentation secteur s'il vient de passer
d'une pièce froide à une pièce chaude. La condensation susceptible de se former pourrait alors détruire
l'appareil. Laissez l'appareil hors tension jusqu'à ce qu'il ait atteint la température ambiante.
•
N'utilisez pour l'alimentation des montages des différents travaux pratiques que des très basses
•
N'effectuez les branchements électriques qu'en l'absence de tension.
•
N'effectuez les débranchements électriques qu'en l'absence de tension.
•
N’utilisez pour les branchements électriques que des câbles de liaison dotés de connecteurs de
tensions d'au maximum 25 V DC.
sécurité.
•
VIII
Pour débrancher les câbles de liaison, tirez sur les connecteurs, pas sur les câbles.
© Festo Didactic 567287
Ensemble de formation Bases de l'électrotechnique/électronique (TP 1011)
L'ensemble de formation TP 1011 se compose de nombreux de moyens de formation. Cette partie de
l'ensemble de formation TP 1011 a pour objet les bases des semi-conducteurs. Certains composants de
l'ensemble de formation TP 1011 peuvent également faire partie d’autres ensembles.
Composants importants du TP 1011
•
Poste de travail fixe équipé du panneau de montage universel EduTrainer®
•
Jeu de composants Électrotechnique/électronique avec cavaliers et câbles de laboratoire sécurisés
•
Bloc d'alimentation de base EduTrainer®
•
Équipements complets de laboratoire
Médias
Les supports associés à l'ensemble de formation TP 1011 comprennent des recueils de tables ainsi que des
manuels de travaux pratiques. Le manuel de travaux pratiques comporte les fiches de chacun des TP, le
corrigé de chaque fiche de travail et un CD-ROM. Un jeu de fiches de travaux pratiques et fiches de travail
prêtes à l'emploi est fourni avec le manuel de travaux pratiques.
Les fiches techniques des composants sont fournies sur le CD-ROM avec l'ensemble de formation.
Médias
Recueil de tables
Électrotechnique/Électronique
Manuels de travaux
pratiques
Bases du courant continu
Bases du courant alternatif
Bases des semi-conducteurs
Circuits de base de l'électronique
Didacticiels
WBT Électricité 1 – Bases de l'électrotechnique
WBT Électricité 2 – Circuits à courant continu et courant alternatif
WBT Électronique 1 – Bases de la technique des semi-conducteurs
WBT Électronique 2 – Circuits intégrés
WBT Mesures de protection électriques
Aperçu des médias associés à l'ensemble de formation TP 1011
Le logiciel disponible pour l'ensemble de formation TP 1011 comprend les didacticiels Électricité 1,
Électricité 2, Électronique 1, Électronique 2 et Mesures de protection électriques. Ces didacticiels traitent en
détail des bases de l'électrotechnique/électronique. Les contenus sont abordés à la fois du point de vue
systématique et en référence aux applications, sous la forme d'exemples pratiques.
Les médias sont proposés en plusieurs langues. Vous trouverez d’autres moyens de formation dans nos
catalogues et sur Internet.
© Festo Didactic 567287
IX
Objectifs pédagogiques – Bases des semi-conducteurs
•
Connaître la conception et le mode de fonctionnement des diodes à semi-conducteur.
•
Connaître l'allure de la caractéristique des diodes au silicium.
•
Connaître les principales caractéristiques des diodes à semi-conducteur.
•
Savoir déterminer graphiquement le point de fonctionnement de la diode.
•
Connaître le mode de fonctionnement d'une diode Zener.
•
Connaître la corrélation entre tensions et courants dans un circuit de stabilisation par diode Zener.
•
Savoir dimensionner un circuit de stabilisation.
•
Connaître le mode de fonctionnement des diodes luminescentes.
•
Connaître la corrélation entre les différentes couleurs des LED et la tension directe.
•
Savoir dimensionner la résistance protectrice d'une LED.
•
Connaître la conception et le mode de fonctionnement d'un transistor.
•
Connaître la caractéristique d'entrée, la caractéristique de gain en courant et la caractéristique de
sortie.
•
Savoir régler le point de fonctionnement d'un transistor.
•
Savoir déterminer le gain en tension alternative et le gain en courant alternatif d'un étage
d'amplification.
X
•
Connaître les types de transistor à effet de champ et leur différence fondamentale.
•
Connaître les principales caractéristiques du transistor à effet de champ à jonction.
•
Connaître les caractéristiques d'entrée et de sortie du transistor à effet de champ à jonction.
•
Savoir déterminer la tension de pincement du FET à partir des caractéristiques.
•
Savoir réaliser la commande d'un spot par FET.
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Correspondance entre objectifs pédagogiques et travaux pratiques – Bases
des semi-conducteurs
TP
1
2
3
4
5
Objectif pédagogique
Connaître la conception et le mode de fonctionnement des diodes à semi-conducteur.
•
Connaître l'allure de la caractéristique des diodes au silicium.
•
Connaître les principales caractéristiques des diodes à semi-conducteur.
•
Savoir déterminer graphiquement le point de fonctionnement de la diode.
•
Connaître le mode de fonctionnement d'une diode Zener.
•
Connaître la corrélation entre tensions et courants dans un circuit de stabilisation par
diode Zener.
•
Savoir dimensionner un circuit de stabilisation.
•
Connaître le mode de fonctionnement des diodes luminescentes.
•
Connaître la corrélation entre les différentes couleurs des LED et la tension directe.
•
Savoir dimensionner la résistance protectrice d'une LED.
•
Connaître la conception et le mode de fonctionnement d'un transistor.
•
Connaître la caractéristique d'entrée, la caractéristique de gain en courant et la
caractéristique de sortie.
•
Savoir régler le point de fonctionnement d'un transistor.
•
Savoir déterminer le gain en tension alternative et le gain en courant alternatif d'un étage
d'amplification.
•
Connaître les types de transistor à effet de champ et leur différence fondamentale.
•
Connaître les principales caractéristiques du transistor à effet de champ à jonction.
•
Connaître les caractéristiques d'entrée et de sortie du transistor à effet de champ à
jonction.
•
Savoir déterminer la tension de pincement du FET à partir des caractéristiques.
•
Savoir réaliser la commande d'un spot par FET.
•
© Festo Didactic 567287
XI
Jeu d'équipement
Le manuel de travaux pratiques Base des semi-conducteurs permet d'acquérir des connaissances sur la
conception et la fonction des composants ainsi que sur leur comportement dans des circuits de base et
circuits d'application simples.
Le jeu d'équipement Bases de l'électrotechnique / électronique (TP 1011) contient tous les modules requis
pour atteindre les objectifs pédagogiques définis. La réalisation et l'évaluation des circuits opérationnels
impliquent également l'emploi de deux multimètres numériques, d'un oscilloscope à mémoire et de câbles
de sécurité.
Jeu d'équipement Bases de l'électrotechnique/électronique, Réf. 571780
Composant
Référence
Quantité
Bloc d'alimentation de base EduTrainer®
567321
1
Panneau de montage universel EduTrainer®
567322
1
Jeu de composants Électrotechnique/électronique
567306
1
Jeu de cavaliers, 19 mm, gris-noir
571809
1
Aperçu du jeu de composants Électrotechnique/électronique, Réf. 567306
XII
Composant
Quantité
Résistance, 10 Ω/2 W
1
Résistance, 22 Ω/2 W
2
Résistance, 33 Ω/2 W
1
Résistance, 100 Ω/2 W
2
Résistance, 220 Ω/2 W
1
Résistance, 330 Ω/2 W
1
Résistance, 470 Ω/2 W
2
Résistance, 680 Ω/2 W
1
Résistance, 1 kΩ/2 W
3
Résistance, 2,2 kΩ/2 W
2
Résistance, 4,7 kΩ/2 W
2
Résistance, 10 kΩ/2 W
3
Résistance, 22 kΩ/2 W
3
Résistance, 47 kΩ/2 W
2
Résistance, 100 kΩ/2 W
2
Résistance, 1 MΩ/2 W
1
© Festo Didactic 567287
Composant
Quantité
Potentiomètre, 1 kΩ/0,5 W
1
Potentiomètre, 10 kΩ/0,5 W
1
Thermistance (CTN), 4,7 kΩ/0,45 W
1
Photorésistance (LDR), 100 V/0,2 W
1
Varistance (VDR), 14 V/0,05 W
1
Condensateur, 100 pF/100 V
1
Condensateur, 10 nF/100 V
2
Condensateur, 47 nF/100 V
1
Condensateur, 0,1 μF/100 V
2
Condensateur, 0,22 μF/100 V
1
Condensateur, 0,47 μF/100 V
2
Condensateur, 1,0 μF/100 V
2
Condensateur, 10 μF/250 V, polarisé
2
Condensateur, 100 μF/63 V, polarisé
1
Condensateur, 470 μF/50 V, polarisé
1
Self, 100 mH/50 mA
1
Diode, AA118
1
Diode, 1N4007
6
Diode Zener, ZPD 3,3
1
Diode Zener, ZPD 10
1
Diac, 33 V/1 mA
1
Transistor NPN, BC140, 40 V/1 A
2
Transistor NPN, BC547, 50 V/100 mA
1
Transistor PNP, BC160, 40 V/1 A
1
Transistor JFET canal P, 2N3820, 20 V/10 mA
1
Transistor JFET canal N, 2N3819, 25 V/50 mA
1
Transistor unijonction, 2N2647, 35 V/50 mA
1
Transistor MOSFET canal P, BS250, 60 V/180 mA
1
Thyristor, TIC 106, 400 V/5 A
1
Triac, TIC206, 400 V/4 A
1
Bobine de transformateur, N = 200
1
Bobine de transformateur, N = 600
2
Noyau de transformateur avec support
1
Voyant, 12 V/62 mA
1
Diode électroluminescente (LED), 20 mA, bleue
1
Diode électroluminescente (LED), 20 mA, rouge ou verte
1
Inverseur
1
© Festo Didactic 567287
XIII
Symboles graphiques du jeu d'équipement
Composant
Symbole graphique
Composant
Résistance
Diode Zener
Potentiomètre
Diac
Thermistance (CTN)
Transistor NPN
Photorésistance (LDR)
Transistor PNP
Varistance (VDR)
Transistor JFET canal P
Symbole graphique
U
XIV
Condensateur
Transistor JFET canal N
Condensateur, polarisé
Transistor unijonction
Self
Transistor MOSFET canal P
Diode
Thyristor
© Festo Didactic 567287
Composant
Symbole graphique
Composant
Triac
LED bleue
Bobine de transformateur
LED rouge ou verte
Voyant
Inverseur
© Festo Didactic 567287
Symbole graphique
XV
Correspondance entre composants et travaux pratiques – Bases des semiconducteurs
TP
1
2
3
4
5
Composant
Résistance 10 Ω, 2W
1
Résistance 100 Ω, 2W
1
Résistance 220 Ω, 2W
1
Résistance 330 Ω, 2W
1
1
Résistance 470 Ω, 2W
1
1
Résistance 680 Ω, 2W
1
Résistance 1 kΩ, 2W
1
1
1
1
Résistance 2,2 kΩ, 2W
2
Résistance 4,7 kΩ, 2W
2
Résistance 10 kΩ, 2W
1
1
Résistance 47 kΩ, 2W
2
Résistance 100 kΩ, 2W
1
Potentiomètre 1 kΩ, 0,5 W
1
Potentiomètre 10 kΩ, 0,5 W
1
Condensateur 10 µF, polarisé
2
Condensateur 100 µF, polarisé
1
Diode 1N4007
XVI
1
1
Diode Zener ZPD 10
1
Diode luminescente, 20 mA, bleue
1
Diode luminescente, 20 mA, rouge ou verte
1
Voyant 12 V, 62 mA
1
1
1
Transistor NPN BC140
1
Transistor NPN BC547
1
Transistor PNP BC160
1
1
Transistor JFÉT canal N 2N3819
1
Transistor MOSFET canal P BS250
1
© Festo Didactic 567287
TP
1
2
3
4
5
Voltmètre
1
1
1
1
2
Ampèremètre
1
1
1
2
2
Composant
Oscilloscope
Bloc d'alimentation de base
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1
1
1
1
1
1
XVII
Notes à l'intention de l'enseignant ou du formateur
Objectifs pédagogiques
L'objectif général du présent manuel de travaux pratiques est l'analyse et l'évaluation de circuits de base
simples comprenant des composants semi-conducteurs. L'acquisition des connaissances se fera par des
questions théoriques, la réalisation pratique des montages et la mesure de grandeurs électriques. Cette
interaction directe entre théorie et pratique est garante de progrès rapides et durables. Les objectifs
pédagogiques spécifiques sont documentés dans la matrice, Des objectifs pédagogiques plus concrets sont
affectés à chaque travail pratique.
Temps alloué
Le temps nécessaire à la réalisation d’un travail pratique dépend des connaissances préalables de
l'étudiant. Prévoir environ 1 heure à 1 heure et demie par TP.
Composants du jeu d'équipement
Le manuel de travaux pratiques et le jeu d'équipement sont parfaitement harmonisés. Pour les 5 TP, vous
n’avez besoin que des composants d’un seul jeu d’équipement TP 1011.
Normes
Le présent manuel de travaux pratiques applique les normes suivantes :
EN 60617-2 à EN 60617-8
Symboles graphiques pour schémas
EN 81346-2
Systèmes industriels, installations et appareils, et produits industriels ;
Principes de structuration et désignations de référence
CEI 60364-1
Réalisation d'installations basse tension – Principes fondamentaux,
(DIN VDE 0100-100)
détermination des caractéristiques générales, définitions
CEI 60346-4-41
Réalisation d'installations basse tension – Protection pour assurer la
(DIN VDE 0100-410)
sécurité – protection contre les chocs électriques
Repérage dans le manuel de travaux pratiques
Le texte des corrigés et les compléments donnés dans les graphiques ou diagrammes sont repérés en
rouge.
Exception : les indications et évaluations concernant le courant sont toujours imprimées en rouge, les
indications et évaluations concernant la tension sont toujours imprimées en bleu.
Repérage dans les fiches de travail
Les textes à compléter sont repérés par des lignes ou des cases grisées dans les tableaux.
Les graphiques à compléter sont imprimés sur fond tramé.
XVIII
© Festo Didactic 567287
Corrigés
Les corrigés indiqués dans le présent manuel de travaux pratiques sont le résultat de mesures effectuées
lors d'essais. Les résultats de vos mesures peuvent différer de ces valeurs.
Thèmes d'apprentissage
Pour la formation d'électronicien/ne, le sujet "Bases des semi-conducteurs" fait partie du thème
d'apprentissage 1 des écoles professionnelles.
Structure des travaux pratiques
Les 5 travaux pratiques ont la même structure méthodologique. Ils se divisent en :
•
titre
•
objectifs pédagogiques
•
énoncé du problème
•
montage ou schéma d'implantation
•
travail à exécuter
•
ressources
•
fiches de travail
Le manuel de travaux pratiques contient les corrigés de chacune des fiches de travail du recueil de travaux
pratiques.
Désignation des composants
La désignation des composants représentés dans les schémas s'inspire de la norme EN 81346-2. Des lettres
sont attribuées en fonction du composant. Les composants existant en plusieurs exemplaires dans un
circuit sont numérotés en continu.
Résistances :
R, R1, R2, ...
Condensateurs :
C, C1, C2, …
Auxiliaires de signalisation :
P, P1, P2, ...
Nota
Quand les résistances et condensateurs sont considérés comme grandeurs physiques, la lettre qui
les désigne est imprimée en italique (symbole de formule). Si une numérotation est nécessaire, les
chiffres sont traités comme indices.
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XIX
Contenu du CD-ROM
Le manuel de travaux pratiques figure sous forme de fichier pdf sur le CD-ROM fourni. Celui-ci met en outre
à votre disposition des médias complémentaires.
Le CD-ROM comporte les dossiers suivants :
•
Notices d'utilisation
•
Illustrations
•
Informations sur les produits
Notices d’utilisation
Des notices d’utilisation sont ici disponibles pour différents composants de l'ensemble de formation. Elles
aident à mettre en service et à utiliser les composants.
Illustrations
Des photos et graphiques de composants et dessins industrielles sont fournis ici. Ils permettent d’illustrer
des travaux pratiques personnels. Les présentations de projets peuvent également être complétées par
utilisation de ces illustrations.
Informations sur les produits
Ce dossier contient des informations du fabricant pour un certain nombre de composants. La représentation
et la description des composants sous cette forme ont pour but de montrer comment sont présentés ces
composants dans un catalogue industriel. Vous y trouverez en outre des informations complémentaires sur
les composants.
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Table des matières
Travaux pratiques et corrigés
TP 1 :
Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance ____________________________ 3
TP 2 :
Stabilisation de la tension de sortie d'un bloc d'alimentation par des diodes Zener _____________ 21
TP 3 :
Dimensionnement de la résistance protectrice d'une diode luminescente _____________________ 39
TP 4 :
Amplification du signal de sortie d'un microphone ________________________________________ 51
TP 5 :
Commande d'un spot par un transistor à effet de champ ___________________________________ 81
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1
2
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TP 1
Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
Objectifs pédagogiques
Lorsque vous aurez fait ce TP, vous
•
connaîtrez la conception et le mode de fonctionnement des diodes à semi-conducteur.
•
connaîtrez l'allure de la caractéristique des diodes au silicium.
•
connaîtrez les principales caractéristiques des diodes à semi-conducteur.
•
saurez déterminer graphiquement le point de fonctionnement de la diode.
Énoncé du problème
Un sèche-cheveux à deux niveaux de chauffe utilise un redresseur simple alternance pour réduire la
puissance du niveau de chauffe bas 1. La tension continue pulsée ne produit que la demi-puissance. Le
courant maximal traversant la diode est de 0,7 A. Vous avez le choix entre les diodes 1N4007, 1N4148 et
BAX18. Vérifiez laquelle de ces diodes est appropriée pour le montage.
Schéma d'implantation
Sèche-cheveux à deux niveaux de chauffe
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3
TP 1 – Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
Travaux à exécuter
1. Familiarisez-vous avec la conception des diodes à semi-conducteur.
2. Étudiez le mode de fonctionnement d'une diode à semi-conducteur.
3. Tracez la caractéristique d'une diode à semi-conducteur.
4. Déterminez le point de fonctionnement d'une diode à semi-conducteur.
5. Expliquez ce que sont les valeurs caractéristiques et les valeurs limites des diodes à semi-conducteur.
6. Choisissez une diode pour le sèche-cheveux et justifiez votre choix.
Ressources
4
•
Fiches techniques
•
Manuel de cours
•
Recueil de tables
•
WBT Électronique 1
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TP 1 : Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
1. Conception des diodes à semi-conducteur
Information
Les diodes sont des semi-conducteurs. Elles sont constituées d'une couche P et d'une couche N. En
associant des semi-conducteurs à dopage opposé on obtient une jonction PN.
P
N
a) Complétez :
La borne de la couche P s'appelle anode.
La borne de la couche N s'appelle cathode.
b) Indiquez deux matériaux semi-conducteurs utilisés pour les diodes.
Les matériaux semi-conducteurs utilisés sont essentiellement le silicium et occasionnellement le
germanium.
c)
Tracez le symbole de la diode à semi-conducteur et désignez les deux bornes.
1 : anode
2 : cathode
d) Comparez le symbole à la diode représentée et identifiez les bornes. Justifiez votre réponse.
1
1 : anode
2
2 : cathode
Justification
L'anneau sert à repérer la cathode.
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TP 1 – Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
2. Mode de fonctionnement des diodes à semi-conducteur
a) Pour les résistances et les lampes à incandescence la polarité est sans importance. Est-ce aussi le cas
pour les diodes ?
Réalisez le montage. Insérez la diode dans le circuit d'abord selon la polarité 1. Insérez ensuite la diode
dans le circuit selon la polarité 2.
Montage de mesure avec diode
Désignation
Désignation
Paramètres
R
Diode
1N4007
P
Voyant
12 V, 62 mA
—
Bloc d'alimentation
0 – 25 V
Liste des composants
b) Décrivez ce que l'on peut observer.
La lampe ne s'allume que si la diode présente la polarité 1.
c)
Quelle conclusion pouvez-vous en tirer pour la diode ?
Pour les diodes, la polarité est importante. Les diodes à semi-conducteur ne laissent passer le courant
que dans un sens. Elles bloquent le courant dans le sens inverse.
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TP 1 : Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
d) Selon la polarité, on distingue le sens direct et le sens inverse. Tracez la diode avec la polarité correcte
dans le schéma.
Sens direct
Sens inverse
e) Vérifiez si la diode est un composant idéal. Mesurez pour ce faire avec un multimètre, en parallèle à la
diode, la chute de tension au niveau de la diode dans le sens direct et le sens inverse.
Sens direct UF =
f)
0,7 V
Sens inverse UR =
12 V
Quel enseignement en tirez-vous ?
Du fait de la résistance importante de la diode dans le sens inverse, on mesure la tension globale dans
le sens inverse. Dans le sens direct, on mesure une faible tension directe. La diode n'est par
conséquent pas un conducteur idéal.
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TP 1 – Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
3. Relevé de la caractéristique d'une diode à semi-conducteur
Information
La caractéristique courant-tension décrit le comportement de la diode à semi-conducteur. Elle
montre que le courant qui traverse la diode dépend de la tension appliquée.
Sens direct
Sens inverse
Montages de mesure pour le relevé de la caractéristique
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TP 1 : Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
Désignation
Désignation
Paramètres
RP
Résistance
1 kΩ, 2 W
R
Diode
1N4007
—
Voltmètre
—
Ampèremètre
—
Bloc d'alimentation
0 – 25 V
Liste des composants
a) Pour déterminer la fonction qui lie le courant passant à la tension appliquée, appliquez successivement
à la diode les tensions directes UF indiquées dans le tableau de mesures et mesurez le courant direct IF
correspondant. Reportez les valeurs mesurées dans le tableau.
•
Utilisez, pour la mesure dans le sens direct, le montage voltampèremétrique courte dérivation (montage
a).
UF [V]
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
IF [mA]
0
0
0
0
0
0,17
1,47
12,6
Sens direct
•
Utilisez, pour la mesure dans le sens inverse, le montage voltampèremétrique longue dérivation
(montage b).
UR [V]
0,0
2,5
5
7,5
10
15
20
25
IF [nA]
0
0
0
0
0
0
0
0
Sens inverse
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TP 1 – Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
b) Tracé de la caractéristique de la diode
Reportez les valeurs des deux mesures dans le diagramme.
Caractéristique de la diode
c)
Décrivez la corrélation entre l'intensité et la tension.
Dans un premier temps, la tension directe augmente lentement avec l'intensité. À partir d'un certain
niveau de tension, on observe une forte augmentation du courant. Lorsque la tension inverse est
appliquée, le courant ne circule plus, même si la tension augmente.
d) Comment appelle-t-on la tension à laquelle la diode devient conductrice ?
Cette tension s'appelle la tension de seuil.
e) Déterminez la tension de seuil de la diode à l'aide d'une tangente à la caractéristique de la diode. De
quel matériau semi-conducteur s'agit-il ?
(tensions de seuil : diode Ge : 0,3 V, diode Si : 0,7 V)
La tension de seuil est de 0,7 V. Il s'agit donc d'une diode au silicium.
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TP 1 : Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
4. Détermination du point de fonctionnement
Information
Pour déterminer le point de fonctionnement d'une diode, on choisit habituellement la méthode
graphique.
a) Déterminez le point de fonctionnement du montage suivant.
Montage en série d'une diode et d'une résistance ; U = 1,5 V, RP = 0,5 Ω
Caractéristique de la diode 1N4007
•
•
Tracez la droite de charge de la résistance dans le diagramme de la caractéristique.
1.
Marquez sur l'axe x la valeur de U.
2.
Marquez sur l'axe y la valeur de U/RP.
3.
Reliez les points par une ligne
Marquez le point de fonctionnement.
Le point de fonctionnement est l'intersection de la droite de charge et de la caractéristique de la diode.
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TP 1 – Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
b) Le point de fonctionnement permet de déterminer la tension UF, la tension UR et le courant IF. Tracez les
valeurs requises sur la caractéristique et relevez les valeurs.
Tension directe UF =
0,96 V
Tension UR =
0,54 V
Courant direct IF =
1,07 A
5. Valeurs caractéristiques et limites des diodes à semi-conducteur
a) Recherchez la signification de ce que l'on appelle valeurs caractéristiques et valeurs limites.
Valeurs caractéristiques
Elles décrivent les propriétés d'un composant semi-conducteur à un point de fonctionnement défini.
Valeurs limites
Elles décrivent des valeurs qui ne doivent pas être dépassées si l'on ne veut pas risquer la destruction
immédiate du composant.
b) Déterminez la signification des principales valeurs caractéristiques.
Tension directe UF
Tension dans le sens passant.
Courant direct IF
Courant dans le sens passant
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TP 1 : Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
c)
Déterminez la signification des principales valeurs limites.
Tension inverse de crête périodique URRM
Tension inverse périodique maximale admissible
Courant direct de choc IFSM
Impulsion de courant maximale admissible, non répétitive et de durée définie
Puissance dissipée Ptot
Puissance dissipée maximale admissible
d) Déterminez, en vous servant de la fiche technique, les valeurs limites et valeurs caractéristiques de la
diode 1N4007.
Diode
Tension directe UF
Courant direct IF
Tension inverse de crête
Courant direct de choc IFSM
périodique URRM
1N4001
< 1,1 V
1A
1000 V
30 A
e) Recherchez dans la fiche technique de la diode ce que signifie "maximum RMS voltage".
RMS est l'abréviation de la valeur effective (root mean square en anglais). C'est pourquoi URMS
désigne la valeur effective périodique maximale admissible de la tension inverse.
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TP 1 – Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
6. Détermination de la diode de réduction de puissance
Information
Le choix de diodes de redressement est essentiellement déterminé par la tension inverse de crête
périodique URRM et par la puissance dissipée Ptot. Elles ne doivent pas dépasser les valeurs limites.
a) Déterminez à l'aide des fiches techniques les diodes qui peuvent être utilisées pour ce montage.
Justifiez votre réponse.
Schéma ; résistance RP : 680 Ω
Soit
l'extrait de la fiche technique des diodes BAX18, 1N4148 et 1N4007
une tension d'entrée Ueff = 230 V
un courant direct IFmax = 0,5 A
On cherche
la tension inverse de crête périodique URRM
la puissance dissipée Ptot
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TP 1 : Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
Calcul
•
Indiquez la tension inverse de crête périodique URRM maximale pouvant survenir au niveau de la diode.
La valeur effective de la tension alternative étant de Ueff = 230 V, la valeur de crête de la tension
alternative est de U = 325 V. Par conséquent la tension inverse maximale pouvant survenir au niveau
de la diode est de 325 V.
•
Calculez la puissance dissipée maximale P des diodes à 25 °C à l'aide des fiches techniques.
La puissance dissipée de la diode est maximale lorsque la tension maximale est appliquée à l'entrée.
La tension d'entrée est au maximum lorsque la valeur de crête de la tension d'entrée (U = 325 V) est
atteinte.
Tracer le point de fonctionnement et lire les valeurs de UF au point de fonctionnement.
Calcul de la puissance : =
P UF ⋅ IF
Lire UF sur la caractéristique correspondante
P1N4148 = pas de calcul nécessaire car IF = 150mA
PBAX18 = 0,9 V · 0,5 A = 0,45 W = 450 mW (toutefois pas de calcul nécessaire car URRM = 110 V)
P1N4007 = 0,85 V · 0,5 A = 0,425 W = 425 mW
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TP 1 – Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
b) Comparez les valeurs calculées aux valeurs limites de la fiche technique. Quelle diode choisissez-vous ?
Justifiez votre réponse.
Les fiches techniques fournissent les valeurs suivantes :
Diode 1N4007
Diode BAX18
Diode 1N4148
URRM
1000 V
110 V
100 V
Ptot
3W
80 mW
500 mW
Diode 1N4007
Diode BAX18
Diode 1N4148
URRM
325 V
325 V
325 V
Ptot
425 mW
450 mW
–
Les calculs fournissent les valeurs suivantes :
La diode 1N4007 est la seule à pouvoir être utilisée pour ce montage.
Dans le cas de la diode BAX18, la tension inverse périodique maximale admissible URRM est inférieure
à la tension inverse survenant effectivement. Par ailleurs, la puissance dissipée par la diode BAX18
serait supérieure à la puissance dissipée Ptot admissible.
Concernant la diode 1N4148, le courant direct maximal admissible est de seulement 150 mA et donc
nettement inférieur au courant direct effectif de 0,5 A.
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TP 1 : Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
Extrait de la fiche technique de la diode 1N4007
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TP 1 – Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
Extrait de la fiche technique de la diode 1N4148
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TP 1 : Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
Extrait de la fiche technique de la diode BAX18
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TP 1 – Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
20
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Table des matières
Travaux pratiques et fiches de travail
TP 1 :
Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance ____________________________ 3
TP 2 :
Stabilisation de la tension de sortie d'un bloc d'alimentation par des diodes Zener _____________ 21
TP 3 :
Dimensionnement de la résistance protectrice d'une diode luminescente _____________________ 39
TP 4 :
Amplification du signal de sortie d'un microphone ________________________________________ 51
TP 5 :
Commande d'un spot par un transistor à effet de champ ___________________________________ 81
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1
2
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TP 1
Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
Objectifs pédagogiques
Lorsque vous aurez fait ce TP, vous
•
connaîtrez la conception et le mode de fonctionnement des diodes à semi-conducteur.
•
connaîtrez l'allure de la caractéristique des diodes au silicium.
•
connaîtrez les principales caractéristiques des diodes à semi-conducteur.
•
saurez déterminer graphiquement le point de fonctionnement de la diode.
Énoncé du problème
Un sèche-cheveux à deux niveaux de chauffe utilise un redresseur simple alternance pour réduire la
puissance du niveau de chauffe bas 1. La tension continue pulsée ne produit que la demi-puissance. Le
courant maximal traversant la diode est de 0,7 A. Vous avez le choix entre les diodes 1N4007, 1N4148 et
BAX18. Vérifiez laquelle de ces diodes est appropriée pour le montage.
Schéma d'implantation
Sèche-cheveux à deux niveaux de chauffe
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TP 1 – Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
Travaux à exécuter
1. Familiarisez-vous avec la conception des diodes à semi-conducteur.
2. Étudiez le mode de fonctionnement d'une diode à semi-conducteur.
3. Tracez la caractéristique d'une diode à semi-conducteur.
4. Déterminez le point de fonctionnement d'une diode à semi-conducteur.
5. Expliquez ce que sont les valeurs caractéristiques et les valeurs limites des diodes à semi-conducteur.
6. Choisissez une diode pour le sèche-cheveux et justifiez votre choix.
Ressources
4
•
Fiches techniques
•
Manuel de cours
•
Recueil de tables
•
WBT Électronique 1
Nom : __________________________________
Date : ____________
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TP 1 : Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
1. Conception des diodes à semi-conducteur
Information
Les diodes sont des semi-conducteurs. Elles sont constituées d'une couche P et d'une couche N. En
associant des semi-conducteurs à dopage opposé on obtient une jonction PN.
P
N
a) Complétez :
La borne de la couche P s'appelle
La borne de la couche N s'appelle
b) Indiquez deux matériaux semi-conducteurs utilisés pour les diodes.
c)
Tracez le symbole de la diode à semi-conducteur et désignez les deux bornes.
d) Comparez le symbole à la diode représentée et identifiez les bornes. Justifiez votre réponse.
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Nom : __________________________________
Date : ____________
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TP 1 – Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
2. Mode de fonctionnement des diodes à semi-conducteur
a) Pour les résistances et les lampes à incandescence la polarité est sans importance. Est-ce aussi le cas
pour les diodes ?
Réalisez le montage. Insérez la diode dans le circuit d'abord selon la polarité 1. Insérez ensuite la diode
dans le circuit selon la polarité 2.
Montage de mesure avec diode
Désignation
Désignation
Paramètres
R
Diode
1N4007
P
Voyant
12 V, 62 mA
—
Bloc d'alimentation
0 – 25 V
Liste des composants
b) Décrivez ce que l'on peut observer.
c)
6
Quelle conclusion pouvez-vous en tirer pour la diode ?
Nom : __________________________________
Date : ____________
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TP 1 : Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
d) Selon la polarité, on distingue le sens direct et le sens inverse. Tracez la diode avec la polarité correcte
dans le schéma.
Sens direct
Sens inverse
e) Vérifiez si la diode est un composant idéal. Mesurez pour ce faire avec un multimètre, en parallèle à la
diode, la chute de tension au niveau de la diode dans le sens direct et le sens inverse.
Sens direct UF =
f)
Sens inverse UR =
Quel enseignement en tirez-vous ?
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Nom : __________________________________
Date : ____________
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TP 1 – Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
3. Relevé de la caractéristique d'une diode à semi-conducteur
Information
La caractéristique courant-tension décrit le comportement de la diode à semi-conducteur. Elle
montre que le courant qui traverse la diode dépend de la tension appliquée.
Sens direct
Sens inverse
Montages de mesure pour le relevé de la caractéristique
8
Nom : __________________________________
Date : ____________
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TP 1 : Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
Désignation
Désignation
Paramètres
RP
Résistance
1 kΩ, 2 W
R
Diode
1N4007
—
Voltmètre
—
Ampèremètre
—
Bloc d'alimentation
0 – 25 V
Liste des composants
a) Pour déterminer la fonction qui lie le courant passant à la tension appliquée, appliquez successivement
à la diode les tensions directes UF indiquées dans le tableau de mesures et mesurez le courant direct IF
correspondant. Reportez les valeurs mesurées dans le tableau.
•
Utilisez, pour la mesure dans le sens direct, le montage voltampèremétrique courte dérivation (montage
a).
UF [V]
0,0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
IF [mA]
Sens direct
•
Utilisez, pour la mesure dans le sens inverse, le montage voltampèremétrique longue dérivation
(montage b).
UR [V]
0,0
2,5
5
7,5
10
15
20
25
IF [nA]
Sens inverse
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Nom : __________________________________
Date : ____________
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TP 1 – Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
b) Tracé de la caractéristique de la diode
Reportez les valeurs des deux mesures dans le diagramme.
IF [mA]
45
40
35
30
25
20
15
10
5
30
20
10
0
20
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
40
UR [V]
UF [V]
60
IR [nA]
80
Caractéristique de la diode
c)
Décrivez la corrélation entre l'intensité et la tension.
d) Comment appelle-t-on la tension à laquelle la diode devient conductrice ?
e) Déterminez la tension de seuil de la diode à l'aide d'une tangente à la caractéristique de la diode. De
quel matériau semi-conducteur s'agit-il ?
(tensions de seuil : diode Ge : 0,3 V, diode Si : 0,7 V)
10
Nom : __________________________________
Date : ____________
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TP 1 : Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
4. Détermination du point de fonctionnement
Information
Pour déterminer le point de fonctionnement d'une diode, on choisit habituellement la méthode
graphique.
a) Déterminez le point de fonctionnement du montage suivant.
Montage en série d'une diode et d'une résistance ; U = 1,5 V, RP = 0,5 Ω
10
I [A]
8
6
4
2
0
0
0.5
1
1.5
2
U [V]
Caractéristique de la diode 1N4007
•
•
Tracez la droite de charge de la résistance dans le diagramme de la caractéristique.
1.
Marquez sur l'axe x la valeur de U.
2.
Marquez sur l'axe y la valeur de U/RP.
3.
Reliez les points par une ligne
Marquez le point de fonctionnement.
Le point de fonctionnement est l'intersection de la droite de charge et de la caractéristique de la diode.
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Date : ____________
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TP 1 – Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
b) Le point de fonctionnement permet de déterminer la tension UF, la tension UR et le courant IF. Tracez les
valeurs requises sur la caractéristique et relevez les valeurs.
Tension directe UF =
Tension UR =
Courant direct IF =
5. Valeurs caractéristiques et limites des diodes à semi-conducteur
a) Recherchez la signification de ce que l'on appelle valeurs caractéristiques et valeurs limites.
Valeurs caractéristiques
Valeurs limites
b) Déterminez la signification des principales valeurs caractéristiques.
Tension directe UF
Courant direct IF
12
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TP 1 : Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
c)
Déterminez la signification des principales valeurs limites.
Tension inverse de crête périodique URRM
Courant direct de choc IFSM
Puissance dissipée Ptot
d) Déterminez, en vous servant de la fiche technique, les valeurs limites et valeurs caractéristiques de la
diode 1N4007.
Diode
Tension directe UF
Courant direct IF
Tension inverse de crête
Courant direct de choc IFSM
périodique URRM
1N4001
e) Recherchez dans la fiche technique de la diode ce que signifie "maximum RMS voltage".
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Date : ____________
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TP 1 – Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
6. Détermination de la diode de réduction de puissance
Information
Le choix de diodes de redressement est essentiellement déterminé par la tension inverse de crête
périodique URRM et par la puissance dissipée Ptot. Elles ne doivent pas dépasser les valeurs limites.
a) Déterminez à l'aide des fiches techniques les diodes qui peuvent être utilisées pour ce montage.
Justifiez votre réponse.
Schéma ; résistance RP : 680 Ω
Soit
l'extrait de la fiche technique des diodes BAX18, 1N4148 et 1N4007
une tension d'entrée Ueff = 230 V
un courant direct IFmax = 0,5 A
On cherche
la tension inverse de crête périodique URRM
la puissance dissipée Ptot
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Calcul
•
Indiquez la tension inverse de crête périodique URRM maximale pouvant survenir au niveau de la diode.
•
Calculez la puissance dissipée maximale P des diodes à 25 °C à l'aide des fiches techniques.
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Nom : __________________________________
Date : ____________
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TP 1 – Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
b) Comparez les valeurs calculées aux valeurs limites de la fiche technique. Quelle diode choisissez-vous ?
Justifiez votre réponse.
Les fiches techniques fournissent les valeurs suivantes :
Diode 1N4007
Diode BAX18
Diode 1N4148
Diode BAX18
Diode 1N4148
URRM
Ptot
Les calculs fournissent les valeurs suivantes :
Diode 1N4007
URRM
Ptot
16
Nom : __________________________________
Date : ____________
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TP 1 : Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
Extrait de la fiche technique de la diode 1N4007
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Date : ____________
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TP 1 – Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
Extrait de la fiche technique de la diode 1N4148
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Nom : __________________________________
Date : ____________
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TP 1 : Sélection de diodes à semi-conducteur pour réduire la puissance
Extrait de la fiche technique de la diode BAX18
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Date : ____________
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20
Nom : __________________________________
Date : ____________
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