PDF, 854 Ko

1
Concours technicien électronicien BAP C (mai 2011)
Les sujets peuvent être traités séparément. Vous êtes invités à aborder
l’ensemble des sujets. Vous répondrez directement sur ce document. Vous
rendrez les 20 pages du sujet en fin d’examen et conserverez les
documents annexes.
I – ETUDE D’UN SYSTEME EXPERIMENTAL
Objectif :
On souhaite effectuer des mesures de courant et de tension aux bornes d’un super
condensateur MAXWELL BPAK 15 V pour identifier ses caractéristiques.
A l’aide d’un générateur, on applique un signal constitué d’impulsions de courant de charge
et de décharge Iemc(t) provoquant des variations de tension Vemt(t) aux bornes du super
condensateur. Un exemple d’impulsion de courant de charge d’amplitude 9A est montré sur la
figure 1-1.
La figure 1-2 montre l’évolution de la tension aux bornes du super condensateur initialement
chargé à Vemt=3V. De plus, on prévoit un dispositif permettent de protéger le super condensateur en
cas de dépassement de seuils Vseuilmax et Vseuilmin (voir figure 1-2).
Figure 1-1
Figure 1-2

2
Concours technicien électronicien BAP C (mai 2011)
Le synoptique des différentes fonctions mises en œuvre est présenté sur la figure 2.
Dans cette étude, les amplificateurs opérationnels (AOP) seront considérés idéaux.
Ve
MC
Mesure Courant
BLOC-MT
Ie
+HT
Ve
BLOC-R
MT
Vs
-HT
BLOC-MC
DS
ds
(E )
Ve
BP2
ds
(S )
mt
BP1
D
1N4007
mt
(S )
RELAIS
BLOC-DS
mc
Générateur
de courant
(I)
mc
Rdecharge
Vs
Xi
C
0V< <10V
(S )
VCC
DS
Mesure Tension
Rcharge
Ki
Détecteur de Seuils
Figure 2
Rappel : Chaque partie de ce sujet peut être traitée indépendamment des autres.

3
Concours technicien électronicien BAP C (mai 2011)
1 – Etude du BLOC-DS (Figure 3).
Ce bloc réalise la détection des seuils Vseuilmax et Vseuilmin lorsque la tension d’entrée Veds
varie.
Avec :
U1 : LM339
U2 : TL081
Rz = 270Ω, R1 = 1 kΩ, R2 = 3 kΩ, R3 = 60kΩ, R5 = R6 = 10kΩ, R7 = 100kΩ.
D1, D2 : 1N4148
Dz1/12V
C1 = C2 = C3 = 100nF.
D2
1N4148
ds
Vdd+15V
Vdd=15V
b
Vz=12V
ds
1
Vs
R5
10k
Rz
270
Vdd=15V
Vdd=15V
R2
3K
Vseuil
U1
3
a
C1
100nF
DZ1
12V
0< <+10V
R1
1K
min
max
TL0812
36
4 7
R3
60K
Vseuil
C3
100nF
Vdd=-15V
-
+
LM339
5
42
312
DS
entrée (E )
Ve
C2
100nF
2
sortie (S )
R4
?
a
Vdd=15V
Vs
-
+
LM339
7
61
312
DS
R7
100K
U1
Vdd=15V
Vs
D1
1N4148
ds
Ve
U2
R6
10K
Vs
Figure 3
1-1 – Calculer la valeur de Vseuilmax (figure 3).
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………

4
Concours technicien électronicien BAP C (mai 2011)
1-2 – Déterminer la valeur R4 pour avoir Vseuilmin=0,5V
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
1-3 – Préciser le mode de fonctionnement des AOP U1a et U1b (voir doc du LM339) et préciser le
rôle des résistances R5, R6.
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………
1-4 – On admet le niveau de saturation haut des tensions suivantes, Vs1=13,7V, Vs2=13,7V et
Vs3=13V. Le niveau de saturation bas pour ces tensions sera de 0V. Compléter le tableau ci-dessous
en précisant l’état des diodes D1 et D2.
Vs1(V) Vs2(V) Vsds(V) D1* D2*
Veds<Vseuilmin
Vseuilmax<Veds<Vseuilmin
Veds>Vseuilmax
* P=Passante et B=Bloquée

5
Concours technicien électronicien BAP C (mai 2011)
1-5 – On suppose que le signal Veds à l’allure reportée sur la figure 4.
D’après les résultats obtenus précédemment, compléter les chronogrammes de Vs1, Vs2 et Vsds sur
la figure suivante :
Ve (V)
Vs (V)
Vs (V)
Vs (V)
T(s)
T(s)
T(s)
T(s)
9V
10V
0,5V
13,7V
13,7V
13V
ds
1
2
ds
Figure 4