TECHNOLOGIE DES COMPOSANTS : Les Résistances fixes

TECHNOLOGIE DES
COMPOSANTS :
Les Résistances
ESPEO 98-99 , JY CADOREL
Applications des résistances
• Chute de tension
• limitation du courant
• atténuation de signaux
• charges électriques
• diviseurs de tension
• etc...
Généralités : la résistivité
• Propriété des corps à avoir des électrons libres dans la
bande de conduction.
• Unité légale
ohm - mètre
• Les conducteurs ont une résistivité de quelques mW.cm
• Les isolants atteignent 1018 W.cm
• Les semi-conducteurs ont une résistivité de quelques W.cm
• Le meilleur conducteur est l ’argent (r =1.46 mW.cm)
• Les meilleurs isolants sont la Bakélite, le mica, les
céramiques,le quartz, etc...
Généralités : la résistance
• R = r. L/S
• R en W, L en m, S en m2
• Unité légale
ohm
• Loi d ’ohm : R = U/I (U en VOLTS, I en AMPERES)
Paramètres constructeurs : exemple
Paramètres constructeurs:
Résistance nominale
• Valeur de la résistance garantie avec une
certaine tolérance (en %) dans des conditions
d ’utilisation données (température, humidité,
tension d ’utilisation, etc…).
Paramètres constructeurs:
Puissance nominale
• Puissance que peut dissiper la résistance en
air calme à la pression atmosphérique
normale pour une température maximum Tc
indiquée par le fabricant.
• Si la température ambiante est supérieure à
TC, la puissance admissible diminue.
Paramètres constructeurs:
Puissance nominale
Paramètres constructeurs:
Tension maximale
• Tension maximale que l ’on peut appliquer en
continu
Paramètres constructeurs:
Tension de bruit
• A la tension de bruit théorique due à l ’agitation
thermique s ’ajoute une tension due au passage
d ’un courant dans un milieu hétérogène que
l ’on exprime en µV par volt aux bornes.
Paramètres constructeurs:
Coefficient de température
• Bien que non linéaire, la variation de la
valeur d ’une résistance avec la température
est représentée par une droite du type :
• R(T) = Ro (1 +
aT*(T- To)) avec
• Ro :résistance nominale à la température
nominale To
 aT: coefficient de température exprimé
en ppm (partie par million)/°C
Paramètres constructeurs:
Coefficient de température
•Exemple avec
a = 200
ppm /°C
Paramètres constructeurs:
Réponse en fréquence
•Schéma électrique équivalent en courant alternatif
•Ordres de grandeur
Paramètres constructeurs:
Réponse en fréquence
• Les résistances de faibles valeurs sont inductives.
• Les résistances de fortes valeurs sont capacitives
Les Différents types de résistances
Résistance fixe à couche carbone
Résistance fixe à couche métallique
Résistance fixe bobinée
Résistances pour montage en
surface
•Les résistances CMS représentent 70% des unités
vendues
Réseau SIL (single in line)
Potentiomètres
Critères de choix des différents
types de résistances
• Puissance (pour les alimentations, …)
• très faible valeurs (mesure de courant,...)
• très fortes valeurs (mise à un même
potentiel de sous ensembles haute tension)
• faible bruit (communications,...)
• faible encombrement ( portables,..)
• Précision (radar, GPS, etc…)
Performances relatives des
différentes technologies
Les choix logiques
• Résistances standard: CMS (en métal vitrifié)
• Puissance : CMS jusqu’à 3W, à piquer au delà.
• Précision : CMS (film métal ) 0.1% 25ppm/°C, et
résistance bobinée à piquer pour la puissance
• mise au même potentiel : éviter les résistances
CMS (tension de claquage dans l ’air 1KV/mm).
LES VARISTANCES
• Résistances dont la valeur peut varier dans
de fortes proportions sous l ’action de
facteurs physiques :
• Température --> thermistances CTN et CTP
• Tension --> résistances non linéaires ou VDR
• Eclairement --> photorésistances
• Contraintes mécaniques --> jauges
• Champ magnétique --> magnétorésistances
• Rayonnement nucléaire -> radiodétecteurs
Thermistances CTN
• Ces thermistances ont un Coefficient de
Température Négatif et élevé.
• Elles sont réalisées avec des semiconducteurs polycrystalins grâce à un
mélange de chrome,manganèse
,fer,cobalt,nickel.
Thermistances CTN
R=Ae
B/T
A et B dépendent du matériau utilisé .
.
Thermistances CTN :
applications
•Mesure de la température et/ou détection
d ’une température maximum :
climatisation, ABS, indicateur du niveau d ’huile,
congélateur, microonde, chargeur de baterie, etc...
Exemple :
protection par CTN de batteries rechargeables NiCd
(recharge en 1 heure !)
Thermistances CTP
Thermistances CTP
applications
•Limitation de courant
•Protection de moteur
•Régulation du courant et protection des
lignes téléphoniques
Résistances VDR (Voltage Dependent
Resistor) ou « VARISTOR »
Résistance dont la valeur décroît lorsque la
tension aux bornes augmente .
V = C* I b
Résistances VDR
applications
•Stabilisation d ’une tension
•Ecretage
•Absorbtion de transitoire