académie de rennes

Balise maritime –Séq 2A-1 Recherche typon et réalisation Carte Alimentation de la lampe
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ACADÉMIE DE RENNES
THEME 2007 BAC S.T.I. Génie électronique
Lycée Yves Thépot QUIMPER
Lycée le Likès 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.

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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.
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
+Lampe
Rythme
Rythme ext
-Lampe
Shunt
+5V
+12V
+Vbat
GND

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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
valeur
quantité
R1
Résistance 3w
0.1
1
R3, R20, R77, R78
Résistance 1/4w
1M
4
R4
Résistance 1/4w
2.2M
1
R5, R75, R76, R79, R80
Résistance 1/4w
100k
5
R15
Résistance 1/4w
10k
1
R16
Résistance 1/4w
10k
1
R34
Résistance 1/4w
330k
1
R35
Résistance 1/4w
820k
1
R56
Résistance 1/4w
470k
1
R81
Résistance 1/4w
56k
1
R99
Résistance 1/4w
5.6k
1
R100
Résistance 1/4w
220k
1
R101
Résistance 1/4w
1.2k
1
C7, C39
Condensateur chimique radial 63V
1uF
2
C23
Condensateur polyester 63V ird
1nF
1
C36, C37
Condensateur céramique 500V
220pF
2
C38
Condensateur polyester 63V ird
47nF
1
C44
Condensateur polyester 63V ird
10nF
1
Q2
Transistor NPN
BC517
1
Q9
Transistor MOSFET canal N
BUZ11
1
Q15, Q16, Q21
Transistor MOSFET canal N
BS170
3
Q17, Q20
Transistor MOSFET canal P
BS250
2
D10
Diode silicium 200mA 100V
1N4148
1
D11, D12
Diode schottky
BAT41
2
D13
Diode de suppression 600W 150V
P6KE15
1
IC1
Amplificateur opérationnel programmable
LM4250
1
IC6
Six triggers de schmitt inverseurs
40106B
1
J1, J2, J4, J3
Douilles 2mm
9
P1
Potentiomètre trimmer vertical
1M
1
PT1- PT9
(points tests)
9
Support de CI
8 broches
1
Support de CI
14 broches
1
Plaque de CI
100*75mm
1
Dissipateur thermique
1
6. Schéma structurel.

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-Lampe +Lampe
VDD VSS
+Lampe Shunt -Lampe
R76 100k
R77 1M
R75 100k R78 1M
R79 100k
R80 100k
R81 56k
3
2
1
Q15 BS170
3
2
1
Q16 BS170 3
2
1
Q17 BS250
+24V +24V
R56 470k
R35 820k R34 330k
1 2
3
P1 1M
Q9 BUZ11
D13 P6KE15
R5 100k
R3 1M R20 1M
+5V
R4 2.2M
R1 0.1
R15 10k
R16 10k
3 2
6
4
81
5
7
IC1 LM4250
Alimentation de la lampe
L1 12V
PT1 Commande
PT2 Régulation
PT3 +Lampe
PT4 Mesure
PT5 Shunt
PT6 Vref1
PT7
Sortie comparateur
C36 220pF
C23 1nF
C7 1uF
1 2
J1 SIL-156-02
+Vbat
+12V
+Vbat
1 2 3
J3 SIL-156-03
1 2
J4 SIL-156-02
Rythme extèrieur Rythme
Rythme
Rythme extèrieur
+5V
+12V
12
IC6:A 40106
34
IC6:B 40106
R99 5.6k R100
220k
3
2
1
Q21 BS170
3
2
1
Q20 BS250
R101 1.2k
D10 1N4148
D12 BAT41
D11 BAT41
Doubleur 24V
C37 220pF
C38 47nF
C39 1uF
+24V
+12V
+Vbat
+Vbat
98
IC6:F 40106
11 10
IC6:E 40106
56
IC6:C 40106
13 12
IC6:D 40106
C44 10nF
+Vbat
C44 découplage IC6
1 2
J2 SIL-156-02
PT8 H24V
PT9 +24V
Alimentation IC6: VDD=+Vbat VSS=Gnd
2
3 1
Q2 BC517