Elément de correction

DOSSIER PEDAGOGIQUE
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GENIE ELECTRONIQUE - ETUDE DES SYSTEMES TECHNIQUES INDUSTRIELS
THEME : Pompe péristaltique VIP II
Classe : Terminale STI
Etude: Alimenter et contrôler
le niveau de batterie (FA)
Séquence n°3
Durée : 12 heures
1) ANALYSE FONCTIONNELLE DE FA
2) ETUDE DE FA1 : REDRESSER ET FILTER LE 15~
La tension appliquée aux bobinages primaires du transformateur est la tension secteur fournie
par E.D.F. (220V en valeur efficace, 50Hz).
Q3: Préciser la forme, l’amplitude max et la fréquence du signal présent sur l’un des deux
enroulements secondaires lorsque l’on applique la tension du secteur au primaire du
transformateur.
Un signal sinusoïdal 15 Veff, 50 HZ
3) ETUDE DE FA2 : REGULER LES TENSIONS
Q9 : Quelle est la valeur maximale (Tjmax) de la température de jonction du régulateur de
tension LM 317K en fonctionnement ?
Tjmax = 125 °C/W
Q10 : Quelle est la valeur de la résistance thermique de la jonction par rapport au boîtier pour
ce régulateur ?
Le boîtier utilisé pour ce régulateur est du type « T » (modèle TO-220).
Rthj/b = 4°C/W
Q11 : Quelle est, dans ce cas, la valeur de la résistance thermique boîtier – dissipateur ?
Rthb/r = 0,3°C/W
Q12 : La température ambiante étant de 25°C, calculez la valeur de la résistance thermique
du radiateur à utiliser.
Pdis=(21,2-12,6)*0,8=6,89 W
Rthbr/a = ((Tj-Ta)/Pdis))-rthj/b-Rthb/r = 10,21°C/W
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THEME : Pompe péristaltique VIP II
Classe : Terminale STI
Etude: Alimenter et contrôler
le niveau de batterie (FA)
Séquence n°3
Durée : 12 heures
Q13 : Justifiez alors l’emploi d’un profilé dissipateur aluminium du type LS 85=595-810
(7,1 °C/W) de longueur H=25 mm, I=42,2 P=38,0.
En choisissant dont le Rthr/a =7,1°C/W ,le montage pourra dissiper 8,2 W donc supérieure à
la valeur calculé.
alimentation auxiliaire 5 v courant max 0 ,5 A
Le régulateur de tension intégré utilisé pour réaliser cette fonction est le régulateur
L7805 (cf. documentation technique).
Q14 : En vous référant à la documentation technique du régulateur L7805, précisez quelle est
la tension minimale et maximale à appliquer à l’entrée de celui-ci pour qu’il fonctionne
correctement, est-ce le cas dans notre utilisation.
Q15 : Déterminez la valeur maximale (Pdmax) de la puissance dissipée par le régulateur 7805,
dans le cadre de notre application.
Q16 : Quelle est la valeur maximale (Tjmax) de la température de jonction du régulateur de
tension 7805 en fonctionnement ?
Q17 : Quelle est la valeur de la résistance thermique de la jonction par rapport au boîtier pour
ce régulateur ?
Le boîtier utilisé pour ce régulateur est un TO-220.
Q18 : Quelle est, dans ce cas, la valeur de la résistance thermique boîtier – dissipateur ?
Q19: La température ambiante étant de 25°C, celle de la jonction du régulateur de tension
étant de 90°C, calculez la valeur de la résistance thermique du radiateur à utiliser.

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THEME : Pompe péristaltique VIP II
Classe : Terminale STI
Etude: Alimenter et contrôler
le niveau de batterie (FA)
Séquence n°3
Durée : 12 heures
Q20 : Justifiez alors l’emploi d’un profilé dissipateur aluminium du type LS 85=595-810
(7,1 °C/W) de longueur H=25 mm, I=42,2 P=38,0 .
Les voyant permettent à l’utilisateur de connaître le mode de fonctionnement de l’objet
technique sur secteur ou batterie et son état marche/arrêt.
Q21: Expliquer pourquoi lorsque la Led secteur est activée celle de batterie reste éteinte
Régler et étalonner TP3 à 12 V en agissant sur P1 lorsque nous nous branchons sur le
secteur.
4) ETUDE DE FA2 : CONTROLER MARCHE/ARRET
Cette fonction secondaire permet de commander la mise en route de
l'alimentation(ON) et l'arrêt temporisé (OFF) de celle-ci.
Q22 : Justifier le choix du relais verrouillable (tension de commande ,courant max…) et
déduire le rôle de R4 .
Q23 : Préciser la technologie de Q1 et Q2 et en indiquer leurs fonctionnements puis expliquer
quantitativement le rôle de D3 et D4.
Q25 : Lors d'une action sur le bouton ON expliquer le changement d'état de la commande de
la bobine et donner la position du contact du relais.

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Classe : Terminale STI
Etude: Alimenter et contrôler
le niveau de batterie (FA)
Séquence n°3
Durée : 12 heures
Q26: La position de celui-ci change-t-elle lorsque l'on relâche le bouton poussoir ON
Q27: Lors d'une action sur le bouton OFF et que l'on reste appuyé sur celui-ci expliquer
quantitativement le changement d'état de la commande de la bobine et donner la position du
contact du relais.
Q28: Déterminer la constante de temps 1 du montage constitué de R6,R7,C4 et donner
l'allure de la tension au borne de C4 et indiquer la valeur tension qui permet un changement
d'état de Q2.
Q29: Déduire le temps nécessaire d'appuie sur le bouton OFF pour que le contact du relais
change d'état(ouvert).
Q30: Indiquer ci ce temps reste identique lors d'un arrêt piloté par le microcontrôleur, si non
déterminer la nouvelle constante de temps(2) et expliquer les raisons de cette différences .
Donner le rôle de D7,D8.
Q31: Lorsque l'alimentation est arrêté (aucune action sur ON) donner le circuit de décharge
de C4 et sa constante de temps 3 .
Q32: Lors d'une action sur le bouton ON avant la fin de temps de décharge C4, expliquer le
rôle de R5 (D6 passant) en déduire la constante de temps.
Q32: Donner le rôle deD6

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THEME : Pompe péristaltique VIP II
Classe : Terminale STI
Etude: Alimenter et contrôler
le niveau de batterie (FA)
Séquence n°3
Durée : 12 heures
Q32: Compléter le chronogramme suivant :
5) ETUDE DE FA3 : SURVEILLER LES NIVEAUX TENSIONS
Cette fonction secondaire permet de surveiller la charge de la batterie lorsque
l'appareil est en mode autonome.
Q33 : Relevés de TP9 à TP14 :
Préparation de la mesure :
- Brancher sur la carte alimentation une alimentation variable de laboratoire en
VDD.
- Régler TP3 à 12 V.
- Appuyer sur le bouton ON
- Effectuer les mesures suivantes :
Principe de la mesure : Diminuer progressivement l'alimentation de labo en relevant les
tensions caractéristiques de cette structure et remplir le tableau ci-dessous. Donner les seuils
théoriques de basculement vous pouvez utiliser les résultats étudiés en physique appliqué et
comparer avec vos mesures expérimentales.
TP3
12V
10V
ON
t
Action
Repos
OFF
t
Action
Repos
Contact Relais
t
Fermé
Ouvert
1 s
TP6(V)
t