ETUDE D`UN TESTEUR DE PILES

ETUDE D’UN TESTEUR DE PILES
1)
Présentation :
L’objet technique que l’on se propose d’étudier est un testeur de piles (type R6...).
La fonction d’usage du testeur de piles est bien évidemment de contrôler l’état électrique
d’une pile de 1.5V, 3V, 4.5V ou 9V et de permettre sa visualisation par l’allumage ou
l’extinction d’un diode électroluminescente.
2)
Schéma fonctionnel de premier degré :
GENERATION
D’UNE TENSION
DE REFERENCE
FP1
information
électrique
3)
CALIBRAGE
FP4
COMPARAISON
FP2
VISUALISATION
FP3
information
lumineuse
Schéma structurel :
Etude d’un testeur de piles
Devoir maison.
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Travail demandé :
1.
Identifier les fonctions FP1 à FP4 présentes sur le schéma fonctionnel de premier degré en
les entourant sur le schéma structurel proposé en page 1.
2.
Fonction : « génération d’une tension de référence »
La résistance R1 est destinée à limiter l’intensité dans la diode D1.
Le potentiomètre P permet d’ajuster la tension de référence notée Vref.
La diode Zener D1 impose une tension : Vdz = 4.7V.
a)
b)
c)
d)
Calculer le courant Ip traversant le potentiomètre P = 47 k.
Calculer la valeur de la résistance R1 sachant que Iz = 5mA.
Donner les valeurs extrêmes de la tension Vref.
Déterminer la valeur  du potentiomètre permettant d’obtenir Vref = 1.05V.
Rappel :
1
2
Potentiomètre P
3
P
Fonction : « calibrage »
Quelque soit le type de pile à tester (1.5V, 3V, 4.5V ou 9V), la tension sur l’entrée non
inverseuse (+) de l’A.L.I. (par rapport à la masse) doit toujours être égale à 1.5V.
3.
Calculer, en conséquence, les valeurs des résistances R3, R4 et R5. (R2 = 1.2 k)
4.
Fonction : « comparaison »
On souhaite tester une pile de 9V.
a)
b)
c)
5.
Donner, en le justifiant, le régime de fonctionnement de l’A.L.I.
Donner la valeur de la sortie de l’ A.L.I. lorsque la pile est neuve.
Donner la valeur de la sortie de l’ A.L.I. lorsque la pile ne fournit plus que 60% de
sa valeur initiale.
Fonction : « visualisation »
Cette fonction permet de visualiser l’état de la pile testée.
Donner le type du transistor T. Dans quel régime est-il censé fonctionner ?
Déterminer la valeur des résistances R6 et R7 qui permettent d’allumer et éteindre
correctement la DEL.
c) Donner l’état de la DEL pour chaque état de la pile énoncé aux questions 4b. et 4c.
a)
b)
On donne :
d)
Vled = 1.6V ; Iled = 10mA
Vbe = 0.6V ; Vcesat = 0.4V ;  = 100 ; k (coefficient de sursaturation) = 3.
Proposer une structure permettant de protéger le transistor T contre les tensions
négatives.
Etude d’un testeur de piles
Devoir maison.
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