Chap 6 : TP Relais

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TP
Physique
Chimie
Commande d’un relais
CHAP 6 : Les transistors bipolaires
Document 1 : Les relais des véhicules
Dans une voiture nous pouvons trouver de nombreux relais :
Relais de démarrage, relais thermoplongeur, relais de l’injection, relais motoventilateur,
relais groupe électropompe boite de vitesse….
Tous ces relais permettent le passage de fort courant pouvant aller jusqu’à plus de 300A par
l’intermédiaire d’un contacteur métallique.
Pour être commandées correctement, les bobines des relais nécessitent des intensités de
courants entre 30 mA et 50 mA. Or les circuits intégrés, comme certains microprocesseurs,
ne peuvent pas sortie des intensités au-delà de 20 mA.
Il est donc nécessaire de commander ces relais par l’intermédiaire de transistors de
puissances fonctionnants en commutation (saturé/bloqué). Les fabricants intègrent ces
étages de transistors dans le calculateur juste avant les sorties ou bien plus rarement dans les
blocs relais eux même.
Document 2 : Caractéristiques du transistor 2N2219
Min
Max
VCE0
-
60 V
Ic
-
800 mA
Ptot
-
800 mW
hfE (ou  )
75
300
VCE SAT
 0
1 V
VBE SAT
0,6 V
-
Relais
Calculateur
Transistors

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Chimie
Commande d’un relais
CHAP 6 : Les transistors bipolaires
Document 3 : Relais FINDER DPCO 8A/250VCA-12VDC
Document 4 : Diode de roue libre pour circuit inductif
Un bobinage traversé par un courant électrique se magnétise. On dit alors que la bobine
emmagasine de l’énergie électromagnétique. Contrairement à un condensateur qui est capable de
conserver son énergie stockée lors de la rupture du courant, la bobine cherche à se démagnétiser
en fournissant un courant démagnétisation dans le même sens que celui de sa magnétisation.
Si ce courant de démagnétisation provenant de la bobine ne trouve pas un chemin électrique, alors
une surtension (ou étincelle) se crée aux bornes de l’interrupteur qui s’ouvre.
Pour éviter d’endommager les interrupteurs commandés (transistors) par des
surtensions, on positionne une diode de roue libre montée en inverse et en
parallèle sur la bobine.
Le courant de démagnétisation provenant de la bobine peut alors tourner « en
rond » jusqu’à son extinction.
PROBLEMATIQUE :
- Réaliser un montage commandant un relais 12 VDC par l’intermédiaire d’un transistor.
Pour simuler la commande VGBF qui alimente la résistance RB nous utiliserons le GBF sur la sortie TTL
(signal carré préréglé entre 0 et 5 V ) en fixant une fréquence très faible autour de 0,4 Hz = 400 mHz.
Consignes de rédaction :
1) Représenter un schéma électrique pour résoudre la problématique. Flécher et nommer les tensions
VGBF , VCE , VBE , VAlim ainsi que les courant iC et iB. Indiquer la valeur de VAlim.
2) Dimensionner la résistance RB pour saturer le transistor quand VGBF = 5 V.
3) Relever les chronogrammes VGBF , VCE et VBE . Préciser les zones de saturation ou blocage du transistor.
Document 5 : Liste du matériel
Caractéristique électrique du bobinage A1-A2
2 grippes fils 1 transistor NPN 2N2219
1 Diode 1 un relais FINDER 12VDC
Des boites à décades de résistances 1 Alimentation continue réglable
1 GBF avec une sortie TTL 1 Oscilloscope